水力学复习题目
一、选择题
1、根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强（A）
A 数值相等;
B 数值不等;
C 仅水平方向数值相等;
D 铅直方向数值最大。
2、已知水流的沿程水力摩擦系数λ只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（D）
A 层流区；
B 紊流光滑区；
C 紊流过渡粗糙区；
D 紊流粗糙区。
3、液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为（B）
A 1 kN/m2
B 2 kN/m2
C 5 kN/m2
D 10 kN/m2
4、长管的总水头线与测压管水头线（A）
A相重合；B相平行，呈直线；
C相平行，呈阶梯状；D以上答案都不对。
5、渗流的达西公式只能适用于（A）
A 恒定均匀层流
B 恒定均匀紊流C恒定均匀流；D非恒定流。
6、紊流粗糙区的水头损失与流速成（B）
A 一次方关系；
B 二次方关系；
C 1.75～2.0次方关系。
7、在平衡液体中，质量力与等压面（C）
A重合；B平行；C正交。
8、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数(C )
A 急流和缓流；
B 均匀流和非均匀流；
C 层流和紊流；
D 恒定流和非恒定流。
9、图示容器中有两种液体，密度ρ2 > ρ1，则A、B 两测压管中的液面必为(B)
A B 管高于A 管； B A 管高于B 管； C AB 两管同高。
10、盛水容器 a 和 b 的测压管水面位置如图 (a)、(b) 所示，其底部压强分别为 p a 和 p b 。若两容器内水深相等，则 p a 和p b 的关系为 （A ）
A p a > p b
B p a < p b
C p a = p b
D 无法确定
二、填空题（在空格中填写正确答案）
1．有一明渠均匀流，通过流量s m Q /553=，底坡0004.0=i ，则其流量模数K = 2750m 3/s .
2．水泵进口真空计的读数为2/5.24m KN p k =，则该处的相对压强水头为 –2.5m 3．当液流为 恒定流 流时，流线与迹线重合。
4．直径为1m 的管道中的水流，其水力半径为 0.25m 。
三、作图题(
1、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。
2、定性绘出图示曲面A 和铅垂方向压力体。
3、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线向。
4、绘出图中的受压曲面AB上水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。
5、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，各段糙率相同)
四、简答题
1．有人说“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？
解：这种说法是错误的，均匀流不一定是恒定流。因均匀流是相对于空间而言，即运动要素沿流程不变，而恒定流是相对于时间而言，即运动要素不随时间而变。两者判别标准不同。
2. 试述液体静力学的基本方程z p
g
C +
=ρ及其各项的物理意义。 解：物理意义：
z:单位重量液体具有的相对于基准面的重力势能，简称位能。
p
g
ρ：单位重量液体具有的压强势能，简称压能。 Z+
p
g
ρ:单位重量液体具有的总势能。 Z+
p
g
ρ=C ：静止液体中各点单位重量液体具有的总势能相等。
3. 如图所示，一倒置U 形管，上部为油，其密度ρoil =800kg/m 3，用来测定水管中的A 点流速u A ，若读数△h=200mm ，求该点流速μA 。 解：根据元流伯努利方程，如图，有：
p g p
A g A
B g ρμρ+=22 μρ
A B A p p =
-2
() p p g g h B A oil -=-()ρρ∆ =(1-0.8)⨯⨯⨯1098023.. =392Pa μA =
⨯2392
1000
=0.885m/s
答：A 点流速为0.885m/s 。
4. 如何判别圆管和非圆管有压流中的流态?
解：用临界雷诺数作为流态的判别标准 对于管流：
若 Re Re =
<=vd
v c 2300或2000，流动为层流 若 Re Re =>=vd
v
c 2300或2000，流动为紊流 对于非圆管道，特征长度为水力半径R ，雷诺数
Re =
vR
v
，此时，相应的临界雷诺数为575和500 Re Re =
<=vR
v c 575或500，流动为层流 Re Re =>=vR
v
c 575或500，流动为紊流
若特征长度取为当量直径，则Re c 仍为2300或2000。 五、
图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A 点以上的水深H ＝1.2m ，闸门宽B =4m ，圆弧形闸门半径R =1m ，水面均为大气压强。确定圆弧形闸门AB 上作用的静水总压力及作用方向。
解：水平分力 P x =p c ×A x =74.48kN
铅垂分力 P y =γ×V=85.65kN, 静水总压力 P 2= P x 2+ P y 2,
P=113.50kN,
tan α= P y /P x =1.15 ∴ α=49° 合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。 六、
图示一跨河倒虹吸圆管，管径d ＝0.8m ，长 l =50 m ，两个 30。折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为 ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系数λ=0.024，上下游水位差 H =3m 。若上下游流速水头忽略不计，求通过倒虹吸管的流量Q 。
解： 按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道内的计算断面建立能量方程
g
v R l h H w 2)4(2
∑+==ξλ 计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数
9.10.15.022.0
, m 2.04/=++⨯====
∑ξχ
d A
R
将参数代入上式计算，可以求解得到
/s m 091.2 , m /s 16.4 3
===∴
vA Q v 即倒虹吸管内通过的流量为2.091m 3/s 。
