水力学复习题Word文档格式.docx

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24、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。

25、陡坡上可以出现均匀的缓流。

26、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。

（）

27、缓坡上只能出现非均匀流缓流。

28、静水压强的大小与受压面的方位无关。

29、水泵的扬程就是指水泵的提水高度。

30、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。

31、平坡渠道中不可能发生均匀流。

32、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。

33、水跃只能发生于平底明渠中。

34、当液体中某点的绝对压强小于当地大气压强时必定存在真空。

　　　　（）

35、当管流过水断面流速符合对数规律分布时，管中水流为层流。

　　　　（）

36、在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。

37、对于实用堰与宽顶堰，只要下游水位不超过堰顶时，就一定是自由出流。

　（）

38、阻力平方区的沿程水头损失系数

与断面平均流速v的平方成正比。

　　　　（）

39、渗流中模型流速与真实流速数值相等。

　　　　　　　（　）

40、均匀流中只考虑沿程水头损失；

渐变流中只考虑局部水头损失。

　　　　　（）

41、相对静止液体中的等压面可以是倾斜平面或曲面。

　　　　　　　（）

42、不可压缩液体连续性微分方程

只适用于恒定流。

（　　）

二、单项选择题（填写唯一正确答案的编号）

1、作用水头相同时，孔口的过流量要比相同直径的管咀过流量（　）。

（1）大

（2）小（3）相同（4）无法确定

2、根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强（　）。

（1）数值相等

（2）数值不等（3）仅水平方向数值相等（4）铅直方向数值最大。

3、已知水流的沿程水力摩擦系数只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（　）

1层流区；

2紊流光滑区；

3紊流过渡粗糙区；

4紊流粗糙区。

4、液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为（　）

（1）1kN/m2

（2）2kN/m2

（3）5kN/m2（4）10kN/m2

5、紊流的断面流速分布规律符合（　）

1对数分布；

2直线分布；

3抛物线分布；

4椭圆分布。

6、长管的总水头线与测压管水头线（　）

（1）相重合；

（2）相平行，呈直线；

（3）相平行，呈阶梯状；

（4）以上答案都不对。

7、渗流的达西公式只能适用于（　）

（1）恒定均匀层流

（2）恒定均匀紊流（3）恒定均匀流；

（4）非恒定流。

8、液流的沿程水力摩擦系数与边壁粗糙度和雷诺数都有关，即可判断该液流属（　）

2紊流光滑区；

3紊流过渡粗糙区；

4紊流粗糙区。

9、堰流的流量与堰顶水头的　成正比。

11/2次；

23/2次方；

32次方；

41次方。

10、溢流坝下泄水流收缩断面水深hc0的跃后水深为hc02，形成远离水跃衔接的条件是（）

（1）ht=hc02

（2）ht>

hc02（3）ht<

hc02（4）无法确定

11、液体中某点的绝对压强为108kN/m2，则该点的相对压强为（　）

（1）1kN/m2

（2）2kN/m2（3）8kN/m2（4）10kN/m2

12、静止液体中同一点沿各方向上的压强（　）

（1）数值相等;

（2）数值不等;

（3）仅水平方向数值相等。

13、矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比β等于（　）

11；

22；

33；

44。

14、水泵的扬程是指（　）

（1）水泵提水高度；

（2）水泵提水高度+吸水管的水头损失；

（3）水泵提水高度+吸水管与压水管的水头损失。

15、紊流粗糙区的水头损失与流速成（　）

1一次方关系；

2二次方关系；

31.75～2.0次方关系。

16、在平衡液体中，质量力与等压面（　）

（1）重合；

（2）平行；

（3）正交。

17、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数　

1急流和缓流；

2均匀流和非均匀流；

3层流和紊流；

4恒定流和非恒定流。

18、闸孔出流的流量与闸前水头　成正比

11次方；

22次方；

30.5次方。

19、共轭水深是指（　）

（1）水跃的跃前水深与跃后水深

（2）溢流坝下游水流收缩断面水深

（3）均匀流水深（4）临界水深

20、紊流的断面流速分布规律符合（）

1对数分布；

2椭圆分布；

3抛物线分布；

4直线分布。

21平底棱柱形明渠发生水跃，其水跃函数J（h1）与J（h2）的关系是（）

1J（h1）=J（h2）2J（h1）>

J（h2）3J（h1）<

J（h2）

22、层流断面流速分布规律符合（）

1对数分布；

2直线分布；

3抛物线分布；

4椭圆分布。

23、佛汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数（）

1急流和缓流；

2均匀流和非均匀流；

3层流和紊流；

4恒定流和非恒定流。

24、紊流中粘滞底层厚度比绝对粗糙高度大得多的壁面称为（）

（1）光滑面2过渡粗糙面（3）粗糙面（4）以上答案均不对

25、在水力学中，单位质量力是指（）

a、单位面积液体受到的质量力；

b、单位体积液体受到的质量力；

c、单位质量液体受到的质量力；

d、单位重量液体受到的质量力。

26、在平衡液体中，质量力与等压面（）

a、重合；

b、平行c、相交；

d、正交。

27、水力学中的一维流动是指（）

a、恒定流动；

b、均匀流动；

c、层流运动；

d、运动要素只与一个坐标有关的流动。

28、有压管道的管径d与管流水力半径的比值d/R=（）

a、8；

b、4；

c、2；

d、1。

29、已知液体流动的沿程水力摩擦系数与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于

a、层流区；

b、紊流光滑区；

c、紊流过渡粗糙区；

d、紊流粗糙区

30、在明渠中不可以发生的流动是（）

a、恒定均匀流；

b、恒定非均匀流；

c、非恒定均匀流；

d、非恒定非均匀流。

31、在缓坡明渠中不可以发生的流动是（）。

a、均匀缓流；

b、均匀急流；

c、非均匀缓流；

d、非均匀急流。

32、闸孔出流的流量Q与闸前水头的H（）成正比。

a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方

33、渗流研究的对象是（）的运动规律。

a、重力水；

b、毛细水；

c、气态水；

d、薄膜水。

34、测量水槽中某点水流流速的仪器有（）

a、文丘里计b、毕托管c、测压管d、薄壁堰

三、问答题

1、什么是液体的可压缩性？

什么情况下需要考虑液体的可压缩性？

2、有人说“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？

为什么？

3、什么是相对压强和绝对压强？

5、请分别叙说明渠均匀流水深和临界水深的含义和区别。

6、明渠的底坡可以分为哪些类型？

7、如何用临界水深hk与渠道内的水深h来判别明渠水流的流态？

8、根据边界条件的不同，水头损失可以分为哪两类？

9、试叙述判断明渠水流流态有哪些方法。

10、明渠均匀流产生的条件是什么？

11、“恒定流与非恒定流”，“均匀流与非均匀流”，“渐变流与急变流”等三个概念是如何定义的？

它们之间有么联系？

渐变流具有什么重要的性质？

12、关于水流去向问题，曾有以下一些说法如“水一定是从高处向低处”，“水是由压力大的地方向压力小的地方流”，“水是由流速大的地方向流速小的地方流”这些说法对吗？

试用基本方程式论证说明。

13、什么叫总水头线和测压管水头线？

水力坡度和测压管坡度？

均匀流的测压管水头线和总水头线的关系怎样？

14、何谓“层流底层”？

它与雷诺数有何关系？

它的厚度对沿程水头损失有何影响？

15、紊流中存在脉动现象，具有非恒定流性质，但又是恒定流，其中有无矛盾？

16、今欲将产生均匀流的渠道中的流速减小，以减小冲刷，但流量仍然保持不变，试问有几种方法可以达到此目的。

17、佛汝德数的物理意义是什么？

为什么可以用它来判别明渠水流的流态？

18、缓坡渠道只能产生缓流，陡坡渠道只能产生急流，对吗？

缓流或急流为均匀流时，只能分别在缓坡或陡坡上发生，对吗？

19、为什么可以利用水跃来消除能量？

什么形式的水跃消能效率最高？

20、泄水建筑物下游常采用的水面衔接及消能措施有哪几种？

它们各自的水流特征是什么？

21、怎样判别堰、闸下游水流衔接形式（即确定水跃位置），可能有哪三种形式的水跃产生？

22、用解析法分析液体质点运动的基本方法有哪两种？

为什么我们常采用欧拉法？

23、什么叫无涡流？

什么叫有涡流？

它们的基本特征是什么？

判别条件是什么？

24、连续性方程

，对可压缩液体或非恒定流动是否成立，为什么？

25、有势流的特点是什么？

研究平面势流有何实际意义？

26、势函数和流函数存在的充分必要条件是什么？

27、渗流的基本定律是什么？

写出数学表达式并说明其物理意义？

四、作图题（在题图上绘出正确答案）

1、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）

2、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。

v0=0

3、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,末端有一跌坎）

4、定性绘出图示曲面AＢＣ上铅垂方向压力体。

5、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线向。

6、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。

7、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。

9、试做出下图中二向曲面AB上的压力体。

10、定性绘出图示棱柱形明渠内的水面曲线，并注明曲线名称及流态。

五、计算题

1、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。

2、图示一跨河倒虹吸圆管，管径d＝0.8m，长l=50m，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。

3、某水平管路直径d1=7.5cm，末端连接一渐缩喷嘴通大气（如题图），喷嘴出口直径d2=2.0cm。

用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p=49kNm2，管路内流速v1=0.706m/s。

求水流对喷嘴的水平作用力F（可取动量校正系数为1）　　　　

4、有一矩形断面混凝土渡槽，糙率n=0.014，底宽b＝1.5m，槽长L＝120m。

进口处槽底高程Z1=52.16m，出口槽底高程Z2＝52.04m，当槽中均匀流水深h0=1.7m时，试求渡槽底坡i和通过的流量Q。

5、有一矩形断面混凝土渡槽（n=0.014），底宽b＝1.5m,槽长L＝116.5m。

进口处槽底高程Z1=52.06m，当通过设计流量Q＝7.65m3/s时，槽中均匀流水深h0=1.7m，试求渡槽底坡和出口槽底高程Z2？

6、图示水箱一侧有一向上开口的短管，箱内水位恒定，水通过管嘴向上喷射。

若管嘴出口至水箱水面的高度h=5m，短管的总水头损失是短管流速水头的0.2倍，取动能校正系数α=1。

求管嘴的出流速度v及此射流达到的高度z。

7、求图中矩形面板所受静水总压力的大小及作用点位置，已知水深H=2m，板宽B＝3m。

8、图示一跨河倒虹吸管，正方形断面，边长b=0.8m，长l=50m，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，已知通过流量Q=2.662m3/s。

若上下游的行进流速水头忽略不计，求上下游水位差H。

9、测定90°

弯管的局部水头损失系数的试验装置如题图所示。

已知试验段AB长10m，管径d＝0.05m，弯管曲率半径R＝d，管段沿程水力摩擦系数λ＝0.0264，实测AB两端测压管水头差△h＝0.63cm，100秒钟流入量水箱的水体体积为0.028m3，试求弯管局部水头损失系数。

10、有一矩形断面混凝土渡槽，糙率n=0.014，底宽b＝1.5m，槽长L＝120m。

11、矩形断面渠道中有一平板闸门，渠宽b＝3m。

闸前水深H＝4m，闸下收缩断面水深hc=0.8m，已知渠道流量Q=18m3/s。

取动能和动量校正系数均为1。

求水流作用于闸门上的作用力。

12、已知如图所示水平安装的文丘里流量计，

已测得压强

=0.5m，

=-0.2m，水管的横

断面积A1=0.002m2，A2=0.001m2,不计水头损失，求通过文丘里流量计的流量Q为多少？

13、管道直径d=10mm，通过流量Q=20cm3/s，运动粘度=0.0101cm2/s。

问管中水流流态属层流还是紊流？

若将直径改为d=30mm，水温、流量不变，问管中水流属何种流态？

14、有一矩形断面渠道底宽b＝1.5m，底坡i＝0.0004，糙率n＝0.014，当槽中均匀流水深h0=1.7m时，试求通过的流量Q。

15、图示一水平放置的弯管，直径D=0.2m，转角α=90°

，1－1断面管轴处的动水压强为p1=40kN/m2，2－2断面与大气连通，管中流量为Q＝0.1m3/s，求水流通过弯管时对管壁的作用力。

（取动能校正系数和动量修正系数均为1）

16、求图中圆弧形闸门AB所受静水总压力的大小及方向。

已知水深H=4m，板宽B＝2m。

H

B

17、有一浆砌块石的矩形断面渠道，糙率n=0.025，宽b=6m，当Q=14.0m3/s时，渠中均匀水深h=2m，试判断渠道中的明渠水流流态。

18、某矩形断面渠道，通过的流量为Q=30m3/s，底宽为b=5m，水深为h=1m，判断渠内水流是急流还是缓流？

如果是急流，试计算发生水跃的跃后水深是多少。

19、有一水平放置的管道（如图）。

管径d1=10cm，d2=5cm。

管中流量Qv=10L/s。

断面1处测管高度H=2m。

不计管道收缩段的水头损失。

取动能与动量校正系数均为1。

求水流作用于收缩段管壁上的力。

20、有一浆砌块石的矩形断面渠道，糙率n=0.025，宽b=5m，当Q=15.0m3/s时，渠中均匀水深h=2m，试判断渠道中的明渠水流流态。

21、有一单孔水闸，平板闸门孔宽＝3.0m，闸门开度e=0.5m，闸前水深H＝6.0m，闸孔流量系数μ=0.556，闸底板与渠底齐平。

不计闸前行进流速水头，按自由出流求过闸流量Q。

22、水温10。

C时水流的运动粘滞系数为=0.0131cm2/s，水管的直径为10cm，管中流速为100cm/s，试判别水流流态。

23、有一矩形断面渠道均匀流，底宽b=10m，水深h=3m，糙率n=0.014，底坡

i=0.001。

如流动在紊流粗糙区，求谢才系数C和流量Q，并判别是急流还是缓流。

24、有一虹吸管（如图）。

已知管径d=10cm，h1=1.5m，h2=3m，不计水头损失，取动能校正系数α＝1。

求断面c－c中心处的压强pc。

25、图示直径为20mm，长450m的管道自水库取水并泄入大气中，出口比水库水面低13m，已知沿程水头损失系数λ=0.04，进口局部水头损失系数ζ=0.5，求泄流量Q。

（按短管计算）

26、图示左边为一封闭容器，盛有密度1＝2＝1000kg/m3的水，深度h1=3m。

容器侧壁装有一测压管，H=0.5m。

右边为敞口盛水容器，水深h2=2.2m。

求中间隔板A、B、C三点的压强。

27、已知如图所示的文丘里管，管路中通过流量Q=10l/s，d1=5cm，p1=78.4Pa，如果使

断面产生真空压强为6.37kPa，问d2应为多少？

（不计水头损失）

28、有一矩形断面渠道，底宽b＝1.5m，底坡i＝0.0004，糙率n＝0.014，当槽中均匀流水深h0=1.7m时，试求通过的流量Q,并判别是急流还是缓流。

29、在不可压缩流场中流函数

＝a2-a2式中a=1/m.s。

（1）判断该流场是否是势流？

（2）如果是势流求出势函数，并证明流线与等势线相互垂直。

30、如图所示串联供水管路，各段管长lAB=350m，lBC=300m,lCD=200m；

管径dAB=300mm，dBC=200mm，dCD=100mm；

流量q1=100l/s，q2=60l/s，q3=30l/s；

若管路的沿程摩阻系数λAB=0.03，λBC=0.035，λCD=0.04；

D点所需的自由水头为25m,试求水塔的供水高度H。

31、若矩形渠道设置一潜坎，试证明缓流通过潜坎时，水面要下降，而急流通过潜坎时，水面要上升（不计损失）。

32、已知不可压缩液体在圆管中的流速分布公式为

求：

（1）是恒定流还是非恒定流动？

（2）是均匀流还是非均匀流？

（3）是否满足连续性微分方程？

（4）有无线变形？

（5）是有旋流还是无旋流动？

（6）有无剪切变形？

33、已知某流场的流速势为

式中a为常数，试求：

（1）ux及uy 

（２）流函数方程 

34、试求下列各种不同流速分布的流线和迹线：

（1）

（2）

35、不可压缩二维流动的流速分量为：

，要求：

（1）该流动是恒定流还是非恒定流：

（2）该流动是否连续；

（3）写出流线方程式；

（4）判别有无线变形和角变形运动；

（5）判别有涡流还是无涡流；

（6）判别是否为势流，若流动有势，写出流速势函数表达式。

36、已知不可压缩液体平面流动的流函数

。

要求：

（1）画出该流动的流线图形，并标明流向；

（2）判别是有旋流动还是无旋流动；

附加复习题：

1.什么是牛顿内摩擦公式？

适用条件是什么？

2.什么是液体的粘滞性？

常温下水的粘性一般取多少？

3.连续介质和理想液体的概念是什么？

4.常见的表面力和质量力有哪些？

5.静水压强的2个特性是什么？

6.等压面性质及其应用。

7.绝对压强、相对压强、真空及真空度的概念。

8.压强的测量仪器有哪些？

9.压强表示方法及其转换关系。

10.作用于平面及曲面上静水总压力的大小、作用点及其方向。

11.静水压力的水平分力及压力体的画法。

12.流场理论与流束理论的区别。

13.请说明恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流、渐变流与急变流、层流与紊流、缓流与急流各概念之间的区别及各组概念之间的相互联系。

14.何谓均匀流与渐变流，说明均匀流的特点及为什么在水力学中要引入渐变流这一概念？

15.连续方程、能量方程、动量方程及其应用。

16.水头损失及其产生条件。

17.均匀流水头损失的计算公式（达西公式）。

18.层流与紊流的判别参数及其物理意义。

19.圆管层流、紊流流速分布的差别。

20.层流、紊流及其过渡区沿程阻力系数的变化规律。

21.谢才公式、满宁公式及其量纲。

22.长管、短管概念及其区别。

23.有压管自由与淹没出流的计算及其应用。

24.流量模数及其量纲。

25.虹吸管与水泵的水力计算、水泵的机械功率计算方法。

26.均匀流的特性及其产生条件。

27.矩形、梯形断面水力参数的表达式。

28.明渠均匀流计算公式及其应用。

29.水力最佳断面的计算及其各参数之间的关系。

30.何谓正常水深、临界水深、实际水深？

31.雷诺数、佛汝德数的物理意义及其在水力学中的主要用途。

32.判别明渠水流三种流态的参数及其物理意义。

33.断面比能、临界水深的概念及其计算方法。

34.临界底坡、缓坡与陡坡的概念。

35.12种水面曲线的绘制。

36.水跃共轭水深的计算公式。

37.水跃能量的分配规律。

38.堰流及闸孔出流划分原则、计算公式。

39.堰流及闸孔出流的区别及其联系。

40.泄水建筑物下游的一般消能措施有哪些？

41.淹没水跃、临界水跃及远驱水跃判别标准。

42.流束理论