2013水力学总复习题
1、不同液体的粘滞性并不相同，同种液体的粘滞性是个常数。（×）
2、曲面壁上静水总压力的竖直分力等于压力体的液体重量。（√）
3、在非均匀流里，按流线的弯曲程度又分为急变流与渐变流。（√）
4、运动水流的测压管水头线可以沿程上升，也可以沿程下降。（√）
5、明渠过水断面上流速分布不均匀是由于液体粘滞性和边壁阻力造成的。（√）
6、长管的作用水头全部消耗在沿程水头损失上。（√）
7、水跃是明渠流从缓流过渡到急流的一种渐变水力现象。（×）
8、薄壁堰、实用堰和宽顶堰的淹没条件相同。（×）
9、当
2
s
l
T
a
≤时发生的水击为直接水击，而
2
s
l
T
a
>为间接水击。（√）
10、渗流模型中，某断面的渗流流量比该断面实际流量小。（×）
1、在连续介质假设的条件小，液体中各种物理量的变化是连续的。（√）
2、相对压强可以大于、等于或小于零。（√）
3、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。（√）
4、谢才系数C的单位是m （×）
5、在渗流模型中，任意一微小过水断面的平均渗流流速u应比该断面实际渗流的
真实断面平均流速u小。（√）6、均匀缓流只能在缓坡上发生，均匀急流只能在陡坡上发生。（√）
7、公式
2
2
f
l v
h
d g
λ
=既适用于层流，也适用于紊流。（√）
8、串联长管道各管段的水头损失可能相等，也可能不相等。（√）
9、其它条件相同时，实用堰的流量系数大于宽顶堰的流量系数。（√）
10、局部水头损失系数可以用尼古拉兹的试验图来分析说明其规律。（×）
（1）任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。（ F ）
2）水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（ F ）
（3）水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。（F ）
（4）粘滞性是液体产生水头损失的内因。（T ）
（5）同样条件下直接水击比间接水击更不安全。（T ）
（6）在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。（ F ）
（7）矩形断面水力最佳断面的宽深比β=2。（T ）
（8）断面比能沿流程总是减小的。（ F ）
（9）在流量和渠道断面形式一定的条件下，跃前水深越大，跃后水深也越大。（ F ）
（10）渗流达西定律适用的条件是恒定均匀层流渗流，并且无渗透变形。( T )
1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。（√）
2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。(×)
3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。(×)
4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当Fr＞1为急流。(√)
5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（×）
6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。（×）
6、达西定律适用于所有的渗流。（×）
7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。（√）
8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。(√)
9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。(√)
10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（×）
11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√)
12、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。(√)
13、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。(×)
14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们的正常水深不等。(√)
15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。（√）
16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。(×)
17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。(√)
18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。(×)
19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（√）
20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。(×)
21、缓坡上可以出现均匀的急流。(√)
22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。(√)
24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。(√)
25、水深相同的静止水面一定是等压面。(√)
26、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（×）
27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√)
28、陡坡上可以出现均匀的缓流。(×)
29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。(√)
30、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。(×)
31、缓坡上只能出现非均匀流缓流。（×）
32、静水压强的大小与受压面的方位无关。(√)
33、水泵的扬程就是指水泵的提水高度。(×)
34、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。（×）
35、平坡渠道中不可能发生均匀流。(√)
36、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。（√）
37、水跃只能发生于平底明渠中。(×)
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（2）
(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）
(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λ只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（4）
(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（2）
（1）1 kN/m2（2）2 kN/m2
（3）5 kN/m2（4）10 kN/m2
5、紊流的断面流速分布规律符合（1）
(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）
（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）
(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（3）
(1)层流区；(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( 2 )成正比。
(1)1/2次；(2)3/2次方；(3)2次方；(4) 1次方。
10、溢流坝下泄水流收缩断面水深h c0的跃后水深为h c02，形成远离水跃衔接的条件是（3）
(1) h t = h c02 (2) h t > h c02(3) h t < h c02(4) 无法确定
11、按重力相似准则设计模型，若几何比尺为100，则流速比尺为（2）
（1）100；（2）10；（3）20；（4）50。
12、液体中某点的绝对压强为108kN/m2，则该点的相对压强为（4）
（1）1 kN/m2（2）2 kN/m2（3）8 kN/m2（4）10 kN/m2
13、静止液体中同一点沿各方向上的压强（1）
(1) 数值相等; (2) 数值不等; (3) 仅水平方向数值相等。
14、矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比β等于（2）
( 1 ) 1 ；( 2 ) 2 ；( 3 ) 3 ；( 4 ) 4 。
15、水泵的扬程是指（2）
(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。
16、紊流粗糙区的水头损失与流速成（2）
(1)一次方关系；(2)二次方关系；(3) 1.75～2.0次方关系。
17、在平衡液体中，质量力与等压面（3）
（1）重合；（2）平行；（3）正交。
18、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数(3 )
(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。
19、闸孔出流的流量与闸前水头( 3 )成正比
(1)1次方；(2)2次方；(3)0. 5次方。
20、共轭水深是指( 1)
(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
21、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(2)
(1) B 管高于A 管；(2) A 管高于B 管；(3) AB 两管同高。
22、紊流的断面流速分布规律符合（1）
( 1 )对数分布；( 2 )椭圆分布；
( 3 )抛物线分布；( 4 )直线分布。
23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（1）
( 1 )J(h1)= J(h2) ( 2 )J(h1)>J(h2) ( 3 )J(h1)< J(h2)
24、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（1）
( 1) p a> p b(2) p a< p b(3) p a = p b(4) 无法确定
25、层流断面流速分布规律符合（3）
( 1 )对数分布；( 2 )直线分布；
( 3 )抛物线分布；( 4 )椭圆分布。
26、佛汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数（1）
( 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。
27、紊流中粘滞底层厚度δ比绝对粗糙高度?大得多的壁面称为（1）
（1）光滑面( 2 )过渡粗糙面（3）粗糙面（4）以上答案均不对
三、填空题(在空格中填写正确答案)
1、水力模型的重力相似准则是 模型与原型的佛汝德数相同 。
2、明渠的断面和流量不变时，水跃的跃前水深越大，则跃后水深越 小 。
3、底流式消能工的主要形式有降低护坦、修建消能坎、综合式消能池3种形式。
4．测量明槽流量的主要工具有_堰__ 、__量水槽_ 。
5、根据管道计算方法的不同，管道可分类为 长管 和 短管 。
6、渗流的达西公式是____v=kJ__。
7、测量管道流量的主要仪器有文丘里流量计、涡轮流量计。
8、 计算明渠均匀流的公式是i R AC Q 。
9、根据管道中水击波传播时间与阀门关闭时间的对比关系，水击可分类为
（1） 直接水击 和 （2） 间接水击 。
10、底流式消力池中产生的水跃，要求是__微淹没___形式的水跃消能率高且稳定。
11、按重力相似准则设计的模型中，几何比尺为64，则流速比尺为 8 。
12、牛顿内摩擦定律适用条件是 牛顿流体 ，层流运动
13、理想液体与实际液体的主要区别是___是否存在液体的拈滞性____________
14、实际液体在流动时产生水头损失的内因是 液体的粘滞性 ，外因是 边界条件的影响。
15、水跃是水流从_急_流过渡到 缓 流的局部水力现象；当流量一定，跃前水深增大时，则跃后水深
是 减小 。
16、三种液体盛有容器中，如图所示的四条水平面，其中为等压面的是 B —B
1.某流体的运动粘度v =3×10-6m 2/s,密度ρ=800kg/m 3,其动力粘度μ为( B )
A.3.75×10-9Pa ·s
B.2.4×10-3Pa ·s
C.2.4×105Pa ·s
D.2.4×109Pa ·s
2.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是(C)
A.1-1断面和2-2断面
B.2-2断面和3-3断面
C.1-1断面和3-3断面
D.3-3断面和4-4断面
3.如图所示，孔板上各孔口的大小形状相同，则各孔口的出流量是( B )
A.Q A >Q B
B.Q A =Q B
C.Q A D.不能确定4.并联管道A 、B ，两管材料、直径相同，长度 B =2 ，两管的水头损失关系为( A ) A. = B. =2 C. =1.41 D. =4 5.如图所示，水泵的扬程是( D ) A. B. C. + D. + + 6.在已知通过流量Q 、渠道底坡i 、边坡系数m 及粗糙系数n 的条件下，计算梯形断面渠道尺寸的补充 条件及设问不能是( D ) A.给定水深h ，求底宽b B.给定宽深比β，求水深h 与底宽b C.给定最大允许流速［v ］max ，求水底h 与底宽b D.给定水力坡度J ，求水深 与底宽 7.断面单位能量 随水深 的变化规律是( B ) A. 存在极大值 B. 存在极小值 C. 随 增加而单调增加 D. 随 增加而单调减少 8.下列各型水面曲线中，表现为上凸型的水面曲线是( C ) A.M 3型 B.C 3型 C.S 3型 D.H 3型 9.根据堰顶厚度与堰上水头的比值，堰可分为( A ) A.宽顶堰、实用堰和薄壁堰 B.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰 C.三角堰、梯形堰和矩形堰 D.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰 10.速度v 、长度l 、运动粘度v 的无量纲组合是( D ) A. B. C. D. 1、在流体力学中，单位质量力是指作用在单位（C ）液体上的质量力。 A 面积 B 体积 C 质量 D 重量 2、关于水流流向问题的正确说法为（D ） A 水流一定是从高处往低处流 B 水流一定是从压强大处向压强小处流 C 水流一定是从流速大处向流速小处流 D 水流一定是从机械能大处向机械能小处流 3、流线和迹线一般情况下是不重合的，若两者完全重合，则水流必为 （ D ） A 均匀流 B 非均匀流 C 非恒定流 D 恒定流 4、在同一长直等径管道中用不同的液体实验，当流速相同时，其沿程水头损失在（A ）相同。 A 层流区 B 紊流光滑管区 C 紊流过度区 D 紊流粗燥区 5、下列各组物理量中，属于同一量纲的是（ D ） A 长度、宽度、动力粘度 B 长度、密度运动粘度 C 密度、重量、速度 D 水深、管径、测压管水头 6、从作用力角度分析，在下列渠道中能产生均匀流的渠道为（B ） A 平坡渠道 B 正坡渠道 C 逆坡渠道 D 非棱柱形正坡渠道 7、矩形断面渠道最小断面比能Esmin 与相应的临界水深h k 之比Esmin/h k =（B ） A 2.0 B 1.5 C 1.0 D 0.5 8、一堰顶厚度δ=5m ，堰前水头H=1.8m ，则此堰属于（C ）。 A 薄壁堰 B 实用堰 C 宽顶堰 D 三角堰 9、 水击得相长计算式为（B ）。 A s l T a = B 2s l T a = C 3s l T a = D 4s l T a = 10、液流为恒定均匀流时，必有（ A ）为零。 A 时变加速度 B 位变加速度 C 水力坡度 D 测压管坡度 1、静止液体中同一点各方向的压强 （ (1) ） （1）数字相等 （2） 数值不相等 （3）仅水平方向数值相等 （3）铅直方向数值最大 2、可以形成均匀急流的明渠底坡是（ (2) ） （1）缓坡 （2）陡坡 （3）平坡 （4）负坡 3、宽顶堰流量系数m的最大值为（（2）） （1）0.30 （2）0.385 （3）0.502 （4）0.75 4、流函数（(3) ） （1）在等势面上为常数（2）只有在无旋流中才存在 （3）沿流线为常数（4）表达了速度与压强的关系 （1）在水力学中，单位质量力是指（ C ） 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。 （2）在平衡液体中，质量力与等压面（D ） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。 （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）水力学中的一维流动是指（ D ） 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。 （5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（B） a、8； b、4； c、2； d、1。 （6）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(C) a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区 （7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为(C) a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m （8）在明渠中不可以发生的流动是（ C ） 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。 （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（B ）。 a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。 10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为(B) a、缓流； b、急流； c、临界流； （11）闸孔出流的流量Q与闸前水头的H（ D ）成正比。 a、1次方 b、2次方 c、3/2次方 d、1/2次方 （12）渗流研究的对象是（ A ）的运动规律。 a、重力水； b、毛细水； c、气态水； d、薄膜水。 （13）测量水槽中某点水流流速的仪器有(A) a、文丘里计 b、毕托管 c、测压管 d、薄壁堰 （14）按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺λL=100，模型中水深为0.1米，则原型中对应点水深为和流量比尺为(D) a、1米，λQ =1000； b、10米，λQ =100； c、1米，λQ =100000； d、10米，λQ=100000。 11.潜体所受浮力的大小与其所在液体的_密度_____成正比。 12.恒定流是各空间点上的运动参数都不随_时间_____变化的流动。 13.圆管流的临界雷诺数Re c为2300或2000 ______。 14.水由孔口直接流入另一水体中，称为淹没_出流。 15.在相同的作用水头作用下，同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量__大____。 16.渠道中的水深h大于临界水深h c时，水流流态为_缓流_____。 17.水跃函数相等的两个不同水深称为共轭水深_ 18.自由出流宽顶堰堰上水流流态为_急流_____。 19.达西定律适用于__均匀____渗流。 20.具有自由液面的水流模型试验，一般选用_弗劳德_____准则设计模型。 （1）牛顿内摩擦定律适用的条件是层流运动和牛顿液体。 (2)液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为????????2?????kN/m2，真空度为不存在。 只受重力作用，静止液体中的等压面是??水平面??????????????。 实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是液体存在粘滞性和边界的影响。 （2）水流在明渠中的流态为缓流时，其水深h??>??h k，弗汝德数Fr?? （3）在流量不变的条件下，水跃的跃前水深越小，则水跃的跃后水深越?大。???。 （4）根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为?短管和???短管，?????。 （5）在水击计算中阀门关闭的时间T s<水击相长T r的水击，称为??直接????????水击，把T s >T r 的水击称为??间接????????水击。 (9)a2型水面曲线是发生在?陡坡?????坡上的缓流????????流（指急流或缓流）的水面线，这时弗 汝德数Fr沿程??减小????（指增大、减小或不变） (10) 溢流堰的过堰流量与堰顶水头的??3/2 ??????次方成正比。 (12) 按重力相似准则设计的溢流坝水力模型，长度比尺λL=25，当模型中某点的流速为v m= o.8m/s， 则原型中对应点的流速为v p=?4m/s 。???????m/s 。 三、名词解释题(本大题共5小题，每小题2分，共10分) 21.粘性22.断面平均流速23.粘性底层24.短管25.临界底坡 四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分) 26.试述液体静力学的基本方程及其各项的物理意义。 27.如图所示，一倒置U形管，上部为油，其密度ρoil=800kg/m3，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。 28.如何判别圆管和非圆管有压流中的流态? 29.试根据棱柱形渠道非均匀渐变流微分方程分析M2型水面曲线的变化趋势。 五、计算题(本大题共4小题，每小题10分，共40分) 30.如图所示，一矩形平板闸门AB，宽b=2m，与水平面夹角α=30°，其自重G=19.6kN，并铰接于A 点。水面通过A点，水深h=2.1m，试求打开闸门的最大铅直拉力T。 31.如图所示，文丘里流量计管道直径d1=200mm，喉管直径d2=100mm，水银差压计读数y=20mm，水 银密度ρm=13.6×103kg/m3，忽略管中水头损失，试求管道输水流量Q。 32.有一浆砌块石的矩形断面渠道。已知渠道长l=500m,底宽b=3.2m，渠中水深h0=1.6m,粗糙系数 n=0.025，通过的流量Q=6m3/s，试求沿程水头损失。 33.水塔经图示管道系统供水。已知供水流量Q=0.1m3/s,各段管长l1=l2=100m,l2=50m,l3=200m,各段管道 直径d1=d4=200mm(比阻a1=a4=9.029s2/m6),d2=d3=150mm(比阻a2=a3=41.85s2/m6), 试求：(1)各并联管段的流量Q2，Q3； (2)水塔水面高度H。 三、名词解释题(本大题共5小题，每小题2分，共10分) 21.相邻流层在发生相对运动时产生内摩擦力的性质叫粘性；或者答粘性是流体阻抗剪切变形速度的特性；或者答粘性是流体的内摩擦特性均可。 22.设想过流断面上速度v均匀分布，通过的流量等于实际流量，此速度v定义为该断面的平均流速，即 23.紧靠壁面存在一个粘性切应力(或粘性力)起控制作用的薄层。 24.水头损失中，沿程水头损失和局部水头损失都占相当比重，两者都不可忽略的管道。 25.正常水深等于该流量下临界水深时的渠底坡度。 四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分) 26.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。 ：单位重量液体具有的压强势能，简称压能。 Z+:单位重量液体具有的总势能。 Z+=C：静止液体中各点单位重量液体具有的总势能相等。 27.解：根据元流伯努利方程，如图，有： =(1-0.8)=392Pa =0.885m/s 答：A点流速为0.885m/s。 28.用临界雷诺数作为流态的判别标准 对于管流：若或2000，流动为层流若或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 ，此时，相应的临界雷诺数为575和500 或500，流动为层流 或500，流动为紊流 若特征长度取为当量直径，则仍为2300或2000。 29． 水深小于正常水深，但大于临界水深，流动为缓流 分子：h 分母：h>h c, Fr<1, i－Fr2>0 分式：dh/ds<0, M2型降水曲线 五、计算题(本大题共4小题，每小题10分，共40分) 30．闸门AB上的水压力P=表示闸门AB的长度。 KN 作用点D，AD= 重力G作用点C，AC==h T= =76.34kN 打开闸门的最小铅直拉力为76.34kN 31.解：列1-1，2-2断面的总流伯努利方程 取=1，有 m 将（2）、（3）代入（1），得 v2=2.295m/s Q==0.018m2/s 32.R=0.8m C==38.54m0.5/s A=bh0=5.12m2 ==1.17m/s =0.00115 m 33.(1) Q2+Q3=0.1m3/s 得Q3=0.033m3/s Q2=0.067m3/s (2)H= = =27.45m 1、容积为10 m3的水，当压强增加了10个大气压时容积减少10升，试求该水体的体积弹性系数K。（9） 1 ; dV V K dp κ κ =-= 2、一铅直矩形闸门，如下图所示。已知h1=1.0m，h2=2.0m，门宽b=1.5m，试用解析法及图解法求其静水总压力F P的大小。（10） 1）解析法： Fp=Pc?A 2）图解法： Fp=b?Ω 3、有一溢流坝，流量系数m=0.49，当通过单宽流量q=15 m3/s时，下游矩形断面河槽中的水深ht=5.5m，坝下游收缩断面水深hc0=0.86m。（1）求坝顶总水头H0（其中：ε=1.0，ζs=1.0）；（2）判别坝下游是否发生水跃？若发生，指出为何种水跃。(10分) 32 00 2? s Q m b g H H σε =??????→= 2 "0 3 181? of H ydraulic Jum p? 2 t com paring w ith h c c c h q h Types gh ?? =+-=??????→ ?? ?? ?? 1．图（a）表示一水闸正在提升闸门放水，图(b)表示一水管正在打开阀门放水，若它们的上游水位均保持 h 1 h 2 p 不变，问此时的水流是非符合A 1V 1=A 2V 2的连续方程？为什么？ 答：不符合，因连续方程适用条件为：恒定流；而以上两种情况均为非恒定流。 3、如图所示，水从水箱A 流入水箱B ，管路长l 为25m ，管径d 为25mm ，沿程阻力系数λ为0.03，管路中有两个90弯管1d ρ??= ???及一个闸板式阀门0.5a d ??= ???，当两水箱的水位差H 为1.0m 时，试求管内通 过的流量为若干？ ()[]s /m 00037.040.025 3.14758.0A v Q :s /758m .0v 2g v 1.02.060.294220.50.025250.0310.1 ,06.2 ,5.02942 .010.16320.131 90d 0.16320.1312g v 2d l h h 1H z -z h h 2g v p z 2g v p z 2211 3 222721272j f 21w w 22 22221111=??=?==∴??? ??++?++?=∴====+=??? ????? ????????? ??+=??? ??++++=∑+=∴==?+++=++--通过管道的流量有可得从局部水头损失表格中 能量方程：和写水箱的水面为基准面， 以解：出阀进弯出阀弯进ζζζθρζζζζζλαγαγ B （1）什么是理想液体？为什么要引入理想液体的概念？ 答案：理想液体是指没有粘滞性的液体。 实际液体都具有粘滞性，在液体流动时会引起能量损失，给分析液体运动带来很大困难。为了简化液体运动的讨论，我们引入了理想液体的概念，忽略液体的粘滞性，分析其运动规律，然后再考虑粘滞性影 响进行修正，可以得到实际水流的运动规律，用以解决实际工程问题。这是水力学重要的研究方法。 （2）“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？ 答案：这种说法错误的。均匀是相对于空间分布而言，恒定是相对于时间而言。当流量不变通过一变直径管道时，虽然是恒定流，但它不是均匀流。 （3）简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数λ的变化规律。 答案：通过尼古拉兹实验可以发现：在层流中λ仅是雷诺数Re 的函数并与Re 成反比；在层流到紊流过渡区，λ仅是Re 的函数；在紊流光滑区λ=f 1（Re ）； 过渡区λ=f 2（Re ， ）；粗糙区λ=f 3（ ），紊流粗糙区又称为阻力平方区。 （4）为什么舍齐公式 只适用于阻力平方区？ 答案：舍齐公式是根据明渠均匀流的大量观察资料总结的公式，自然界中明渠水流几乎都处于紊流阻力平方区，因此该公式只适用于紊流阻力平方区。 （5）流动相似的含义是什么？ 答案：流动相似包括几何相似、运动相似和动力相似。其中几何相似是前提，动力相似是保证，才能实现流动相似。 （6）从力学意义上解释明渠均匀流只能在正坡渠道中产生的原因。 答案：均匀流的断面平均流速水头和压强水头沿程不变，但水流运动总要消耗能量，因此从能量方程来分析，只能消耗位能来克服水流阻力。所以均匀流只能产生在正坡渠道中。 （7）分析水面曲线时，如何寻找急流和缓流的控制断面？ 答案：急流的控制断面在上游，因为外界对急流的干扰不能向上游传播；缓流的控制断面在下游，其原因与急流正好相反。 （8）在渗流计算中达西定律与杜比公式有何区别？ 答案：达西定律适用于任一点的渗流流速u =kJ ，其适用于恒定均匀层流渗流；而杜比公式是适用于恒定非均匀渐变层流渗流，同一过水断面上各点的渗流流速都相等且等于v = kJ 。 R ?R ?i R C v = 水力学试题1 一、填空题 1．有一管径d=0.4m 的管道，其糙率n=0.025，则水力半径为 m，其流量模数K= m3/s。 2．静水压强的特性 为、 。3．有一溢流堰，堰顶厚度为10m，堰上水头为2m，则该堰流属于；堰上总水头H0=2m, 下游水位超过堰顶的高度 h s=1.4m，此时堰流为出流。 4．理想液体与实际液体最主要的区别在于。5．渗流达西公式的适用条件为，渗流杜比公式与渗流达西公式的区别在于。 6．已知谢才系数s 402/1 =，则沿程阻力系数λ= 。 C/ m 7．当液流为流时，流线与迹线重合。 8．正坡明渠渐变水流的水面曲线共条，而正坡地下河槽中渐变渗流的浸润曲线共条。 9．描述液体运动的两种方法分别 为、。 二、选择题： 1、在静止液体中，静水压强的方向总是（） A、倾斜指向受压面 B、平行于受压面 C、垂直指向受压面 D、背离受压面 2、液体中某点的绝对压强为108kN/2m，则该点的相对压强为（） A、1 kN/2m B、2 kN/2m C、8 kN/2m D、10 kN/2m 3、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（） A、B管高于A管 B、A管高于B管 C、AB两管同高 D、不能确定 4、一个工程大气压相当于（）m水柱高。一个工程大气压1p a=98kN/m2=736mmHg柱=10m水柱 A、9.8 B、10 C、98 D、1000 5、沿程水头损失与断面平均流速的一次方成正比的水流属（） 220328d vl r vl h f γμγμ==（圆管层流） A 、层流区 B 、紊流水力光滑区 C 、紊流过渡区 D 、紊流水力粗糙区 6、矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比β等于（ ） A 、1 B 、2 C 、3 D 、4 7、佛汝德数Fr 是判别下列哪种流态的重要的无量纲数（ ） 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。 8、在临界坡上发生明渠均匀流时，正常水深0h 和临界水深k h 的 关系是（ ） A 、0h ＞k h B 、0h ＜k h C 、0h ＝k h D 、0h ≥k h 9、闸孔出流的流量与闸前水头（ ）成正比 A 、1次方 B 、2次方 C 、0.5次方 D 、2/3次方 10、对WES 曲线型实用堰来说，当实际水头小于设计水头时， 实用堰的实际过水能力（ ）设计过水能力。 A 、大于 B 、小于 C 、等于 D 、不一定 试卷2 一 、选择题：（每题3分，共30分） 1液体运动粘性系数的量纲为 A TL -1 B ML -1T -1 C L 2/T 2 D L 2T -1 2在恒定流中 A 流线一定相互平行 B 断面平均流速必定沿程不变 C 不同瞬时流线可能相交 D 同一点处不同时间的动水压强相等 3圆管是层流，实测管轴上流速0.4m/s ，则断面平均流速为 A 0.4m/s B0.32m/s C0.2m/s D0.1m/s 4表示惯性力和粘性力之比的无量纲数为： A 弗劳德数 B 欧拉数 C 雷诺数 斯特罗哈数 5 明渠均匀流的断面单位能量中，单位势能与单位动能相等，则可判定此水流为 A 缓流 B 急流 C 临界流 D 无法判定 6 A 、B 两根管道，A 管输水，B 管输油，其长度，管径，壁面粗糙度和雷诺数相同，则 沿程水头损失之间的关系为： A h A =h B B h A >h B C h A 水力学试题 第一部分选择题(共20分) 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( ) A.3.75×10-9Pa·s B.2.4×10-3Pa·s C.2.4×105Pa·s D.2.4×109Pa·s 2.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是 A.1-1断面和2-2断面 B.2-2断面和3-3断面 C.1-1断面和3-3断面 D.3-3断面和4-4断面 3.如图所示，孔板上各孔口的大小形状相同，则各孔口的出流量是( ) A.Q A>Q B B.Q A=Q B C.Q A A. B. C.+ D.+ + 6.在已知通过流量Q、渠道底坡i、边坡系数m及粗糙系数n的条件下，计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是( ) A.给定水深h，求底宽b B.给定宽深比β，求水深h与底宽b C.给定最大允许流速［v］max，求水底h与底宽b D.给定水力坡度J，求水深与底宽 7.断面单位能量随水深的变化规律是( ) A.存在极大值 B.存在极小值 C.随增加而单调增加 D.随增加而单调减少 8.下列各型水面曲线中，表现为上凸型的水面曲线是( ) A.M3型 B.C3型 C.S3型 D.H3型 9.根据堰顶厚度与堰上水头的比值，堰可分为( ) A.宽顶堰、实用堰和薄壁堰 B.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰 C.三角堰、梯形堰和矩形堰 D.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰 10.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是( ) A. B. C. D. 第二部分非选择题(共80分) 二、填空题(本大题共10空，每空1分，共10分) 不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。错填或不填均分无。 11.潜体所受浮力的大小与其所在液体的______成正比。 12.恒定流是各空间点上的运动参数都不随______变化的流动。 13.圆管流的临界雷诺数Re c为______。 14.水由孔口直接流入另一水体中，称为______出流。 15.在相同的作用水头作用下，同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量______。 16.渠道中的水深h大于临界水深h c时，水流流态为______。 17.水跃函数相等的两个不同水深称为______。 18.自由出流宽顶堰堰上水流流态为______。 19.达西定律适用于______渗流。 20.具有自由液面的水流模型试验，一般选用______准则设计模型。 三、名词解释题(本大题共5小题，每小题2分，共10分) 21.粘性 22.断面平均流速 23.粘性底层 24.短管 25.临界底坡 四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分) 26.试述液体静力学的基本方程及其各项的物理意义。 27.如图所示，一倒置U形管，上部为油，其密度ρoil=800kg/m3，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。 扬州大学试卷（附答案） 水力学试题（B） 班级学号姓名成绩 一、单项选择题（填写唯一正确答案的编号） （本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1．液体动力粘滞系数μ的单位是（） A.m2/s B.（N. s）/m2 C.N/m2 D.Pa/s 2．流线与等势线的关系为（） A.平行 B.斜交 C.正交 D.不确定 3．在下列底坡渠道中，不可能发生明渠均匀流的底坡为（） A.平坡 B.缓坡 C.陡坡 D.临界坡 4．两种矩形断面渠道，其过水面积A，糙率n，底坡i均相等，但是底宽b及水深h不同，渠道一b1×h1 = 4m×1m，渠道二b2×h2 = 2m×2m，比较渠道中通过的流量相对大小为（） A.Q1 > Q2 B.Q1 = Q2 C.Q1 < Q2 D.无法确定 5．管道发生水击现象时，其水流类型为（） A.有压、恒定均匀流 B.无压恒定非均匀流 C.有压、恒定非均匀流 D.有压非恒定流 6．水流在等直径管中作恒定流动时，其测压管水头线沿程（） A.下降 B.不变 C.上升 D.可上升，亦可下降 7．串联管道，无支流分出，则各管段的（） A.流量相等 B.切应力相等 C.沿程水头损失相等 D.水力坡度相等 8．粘性底层厚度δ随雷诺数Re的增大而（） A.增大 B.不变 C.减小 D.不定 9．圆管水流中的下临界雷诺数等于（） A.2000 B.1500 C.3000 D.5000 10．宽b = 2m的矩形明渠中，通过的流量Q恒定，水深从h1 = 1m渐变到h2 = 2m，其雷诺数之比Re1 / Re2为（） A.1/2 B.2 C.4/3 D.3/2 二、填空题（在空格中填写正确答案） （本大题共10小题，每小题2分，共20分） 水力学模拟试题及答案（一） 1、选择题：（每小题2分） （1）在水力学中，单位质量力是指（ C ） 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 （2）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。 答案：d （3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b （4）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。 答案：d （5）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。 答案：b （6）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 答案：c （7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案：c （8）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。 答案：c （9）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。 答案：b （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为 a、缓流； b、急流； c、临界流； 答案：b 1、选择题：（每小题2分） （1）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。 答案：c （2）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。 答案：d （3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b （4）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。 答案：d （5）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。 答案：b （6）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 答案：c （7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案：c （8）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。 答案：c （9）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。 答案：b （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为 a、缓流； b、急流； c、临界流； 答案：b 水力学模拟试题库 一、判断题: (20分) 1.液体边界层的厚度总是沿所绕物体的长度减少的。（） 2.只要是平面液流即二元流，流函数都存在。（） 3.在落水的过程中，同一水位情况下，非恒定流的水面坡度比恒 定流时小，因而其流量亦小。（） 4.渗流模型中、过水断面上各点渗流流速的大小都一样，任一点 的渗流流速将与断面平均流速相等。（） 5.正坡明槽的浸润线只有两种形式，且存在于a、c两区。（） 6.平面势流的流函数与流速势函数一样是一个非调和函数。 （） 7.边界层内的液流型态只能是紊流。（） 8.平面势流流网就是流线和等势线正交构成的网状图形。 （） 9.达西公式与杜比公式都表明：在过水断面上各点的惨流流速都与断面平均流速相等。（） 10.在非恒定流情况下，过水断面上的水面坡度、流速、流量水位 的最大值并不在同一时刻出现。（） 二、填空题: (20分) 1.流场中，各运动要素的分析方法常在流场中任取一个微小平行六面体来研究，那么微小平行六面体最普遍的运动形式有：，，，，四种。 2.土的渗透恃性由：，二方面决定。 3.水击类型有：，两类。 4.泄水建筑物下游衔接与消能措施主要有，，三种。 5.构成液体对所绕物体的阻力的两部分是：，。 6.从理论上看，探索液体运动基本规律的两种不同的途径是：，。 7.在明渠恒定渐变流的能量方程式：J= J W+J V +J f 中，J V的物理意义是：。 8.在水力学中，拉普拉斯方程解法最常用的有：，，复变函数法，数值解法等。 9.加大下游水深的工程措施主要有：，使下游形成消能池；，使坎前形成消能池。 三计算题 1(15分).已知液体作平面流动的流场为： u x = y2–x2+2x u y = 2xy–2y 试问：①此流动是否存在流函数ψ，如存在，试求之； ②此流动是否存在速度势φ，如存在，试求之。 2(15分).某分洪闸，底坎为曲线型低堰．泄洪单宽流量q=11m2/s,上下游堰高相等为2米，下游水深h t=3米，堰前较远处液面到堰顶的高度为5米，若取?=0.903，试判断水跃形式，并建议下游衔接的形式。（E0=h c+q2/2g?2h c2） 3(15分).设某河槽剖面地层情况如图示，左岸透水层中有地下水渗入河槽，河槽水深1.0米，在距离河道1000米处的地下水深度为2.5米，当此河槽下游修建水库后，此河槽水位抬高了4米，若离左岸 1000米处的地下水位不变，试问在修建水库后单位长度上渗入流量减少多少? 其中 k=0.002cm/s ； s.i=h2-h1+2.3h0lg[(h2-h0)/( h1-h0)] (1)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。 答案：C (2)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。 答案：d (3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,贝U该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b 2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/m2 答案：b (4)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。 答案：d (5)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。 答案：b (6)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 答案：C （7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波 速C=Iooom/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速V Q为 a、1.54m b 、2.0m C 、2.45m d、 3.22m 答案：C （8）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。 答案：C （9）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。 答案：b-+ （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠 中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为HVHk 激流 a、缓流；b急流；C临界流；答案：b （11）闸孔出流的流量 水力学自测练习题之试题3 水力学自测练习题之试题(三) 一、是非题（正确的划“√”，错误的划“×”） （本大题分17小题，每小题1分，共17分） 1、水力学是研究液体机械运动和分子运动规律的学科。（） 2、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。（） 3、谢才系数C的单位是m。（） 4、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。（） 5、公式既适用于层流，也适用于紊流。（） 6、当H=2m，δ=30m，如图所示的建筑物为宽顶堰。（） 7、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。（） 8、渗流模型流速与真实渗流流速数值相等。（） 9、渗流压强与基准面的选择有关。（） 10、液体流层之间的内摩擦力与液体所承受的压力有关。（） 11、在管道水力计算中，所谓“长管”就是说管很长，所谓“短管”就是管道很短。（） 12、并联长管道各管段的流量一定不相等。（） 13、当管道长度L大于10倍作用水头H时，称为“长管”。（） 14、长直棱柱形正坡（i＞0）明渠中，作恒定流的水流，一定是均匀流。 （） 15、小流量时三角形薄壁堰比矩形薄壁堰流量的精度高些。（） 16、不可压缩液体连续方程既适用于恒定流，也适用于非恒定流。（） 17、沿任意封闭曲线的速度环量为零的流速场为无涡流（无旋流）。（） 二、单项选择题（填写唯一正确答案的编号）（本大题分8小题，每小题2分，共16分） 1、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pa和pb。若两容器内水深相等，则pa和pb的关系为（） （1）pa ＞pb （2）pa ＜pb （3）pa = pb （4）无法确定 2、静水压力的方向（） （1）与受力面平行（2）与受力面斜交 （3）与受力面外法线方向一致（4）与受力面内法线方向一致 3、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 4、平底棱柱形明渠的水跃函数θ（h′）与θ（h″）的关系是（） （1）θ（h′）=θ（h″）（2）θ（h′）＞θ（h″） （3）θ（h′）＜θ（h″）（4）无法确定 5、缓坡上发生均匀流必定是（） （1）缓流（2）缓变流 （3）急流（4）临界流 6、有一薄壁圆形孔口。已知孔口直径d=10cm，则属于小孔口出流的相应水 头为（） （1）0.5m （2）0.7m （3）0.9m （4）1.2m 7、宽顶堰流量系数m的最大值为（） （1）0.30 （2）0.385 （3）0.502 （4）0.75 8、流函数（） （1）在等势面上为常量（2）只有无旋流动中才存在 （3）沿流线为常量（4）表达了速度与压强的关系 三、填空题（在空格中填写正确答案）（本大题分4小题，每空1分，共8分） 1临界xx： 以全渠的临界水深作均匀流动时相应的底坡称为临界底坡。 2造床流量： 为了便于对河床演变进行研究，用一个与多年流量过程的综合造床作用相当的流量作为代表流量。 3、桥孔净长： 桥孔长度扣除全部桥墩宽度后的长度成为桥孔净长。 4、抽样误差： 用样本代表总体确定参数时必定存在一定误差，这个误差称为抽样误差。 5、重现期： 洪水频率的倒数，即某一变量在若干年后再次出现的时距。 1、易流动性： 静止时，液体不能承受切力、抵抗剪切变形的特性。 2、局部阻力： 局部边界条件急剧改变引起流速沿程突变所产生的惯性阻力。 3、弯曲系数： 河道全长与河源到xx的直线xxxx。 4、河槽集流： 坡面汇流由溪而涧进入河槽，最后到达流域出口断面的过程。 5、设计流量： 符合规定频率标准的流量。 1、xx均匀流： 水流的水深、断面平均流速沿程都不变的均匀流动。 2、流域： 一条河流两侧汇集水流的区域称为该河流的流域。 3、河相关系： 河流在水流、泥沙及河床的长期相互作用下，能形成与所在河段具体条件相适应的某种均衡状态，这种均衡状态与河流的有关部门要素常存在某种函数关系，这种函数关系称为河流的河相关系。 4、冲止流速： 桥下一般冲刷停止时垂线平均流速。 5、xx频率： P=m/n*100%，n年中等于或大于洪水流量的年数与具有最大流量值的总年数的比值。 1、临界水深： 在断面形式与流量给定的条件下，相对应于断面比能为最小时的水深。 2、径流总量： 一段时间内通过河流过水断面的总水量。 3、造床流量： 为了便于对河床演变进行研究，用一个与多年流量过程的综合造床作用相当的流量作为代表流量，称为造床流量。 4、桥孔xx： 设计水位上两桥台前缘之间的水面宽度。 单选题（共10题，共40分） 1. _______是研究作用在液体上的力与运动要素之间的关系，以及液体运动的基本规律。（） A 水静力学 B 水动力学 C 土动力学 D 土静力学 参考答案：B；考生答案：B；试题分数：4；考生得分：4 2. 静止液体中同一点各方向的压强 A 大小相等 B 大小不等 C 仅水平方向数值相等 D 铅直方向数值最大 参考答案：A；考生答案：A；试题分数：4；考生得分：4 3. 在均质、连通的液体中，水平面是等压面，这就是___原理。 A 连通器原理 B 动量原理 C 帕斯卡原理 D 阿基米德原理 参考答案：A；考生答案：A；试题分数：4；考生得分：4 4. 作用于淹没物体上的静水总压力只有一个铅垂向上的浮力，其大小等于该物体所排开的同体积的水重，这是著名的_____原理。 A 连通器原理 B 动量原理 C 帕斯卡原理 D 阿基米德原理 参考答案：D；考生答案：D；试题分数：4；考生得分：4 5. 理想液体的总水头线是一条 A 抛物线 B 水平线 C 曲线 D 斜直线 参考答案：B；考生答案：B；试题分数：4；考生得分：4 6. 总流的动量方程为，如果由动量方程求得的力为负值说明______（） A 说明原假设的力的方向不对，反向即可。 B 说明方程中流速的取值出现错误。 C 说明方程中流量的取值出现错误。 D 说明方程中流速和流量的取值均出现错误。 参考答案：A；考生答案：A；试题分数：4；考生得分：4 7. 雷诺数Re是用来判别下列何种流动的重要无量纲系数 A 均匀流与非均匀流 B 层流与紊流 C 急流与缓流 D 明流与管流 参考答案：B；考生答案：B；试题分数：4；考生得分：4 8. 当水流的沿程水头损失系数λ只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于 A 紊流粗糙区 B 紊流光滑区 C 紊流过渡区 D 层流区 参考答案：A；考生答案：A；试题分数：4；考生得分：4 水力学练习题及参考答案 一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×) 1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。（√） 2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。(×) 3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。(×) 4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当Fr＞1为急流。(√) 5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（×） 6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。（×） 6、达西定律适用于所有的渗流。（×） 7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。（√） 8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。(√) 9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。(√) 10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（×） 11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 12、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。(√) 13、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。(×) 14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们 的正常水深不等。(√) 15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。（√） 16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。(×) 17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。(√) 18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。(×) 19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（√） 20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。(×) 21、缓坡上可以出现均匀的急流。(√) 22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。(√) 24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。(√) 25、水深相同的静止水面一定是等压面。(√) 26、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（×） 27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 28、陡坡上可以出现均匀的缓流。(×) 29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。(√) 30、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。(×) 水力学试题及答案6657999 选择题（单选题） 1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ） （a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 1.2 作用于流体的质量力包括：（c ） （a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。 1.3 单位质量力的国际单位是：（d ） （a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2 /s m 。 1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ） （a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。 1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ） （a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。 1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ） （a ）2 /s m ；（b ）2 /m N ；（c ）m kg /；（d ）2 /m s N ?。 1.7 无黏性流体的特征是：（c ） （a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无 黏性；（d ）符合RT p =ρ 。 1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增 大约为：（a ） （a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。 1.9 水的密度为10003 kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？ 解： 10000.0022m V ρ==?=（kg ） 29.80719.614 G mg ==?=（N ） 答：2L 水的质量是2 kg ，重量是19.614N 。 1.10 体积为0.53 m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？ 解： 44109.807899.3580.5 m G g V V ρ= ===（kg/m 3） 答：该油料的密度是899.358 kg/m 3。 1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ?，其密度为8503 /kg m ，试求其运动黏度。 解：6 0.005 5.88210850 μνρ-===?（m 2/s ） 答：其运动黏度为6 5.88210-? m 2/s 。 1.12 有一底面积为60cm ×40cm 的平板，质量为 5Kg ，沿一与水平面成20°角的斜面下滑，平面与斜面之间的油层厚度为0.6mm ，若下滑速度0.84/m s ，求油的动力黏度μ。 试卷1 一 、选择题：（每题3分，共30分） A 非牛顿液体 B 理想液体 C 牛顿液体 D 宾汉液体 2两层静止液体，上层为油(密度为1ρ)，下层为水(密度为2ρ)，两层液体深相同，皆为h ，水、油分界面的相对压强 与水底面相对压强的比值为： A 211ρρρ+ B 121ρρρ+ C 21ρρ D 12 ρρ 3圆管是层流，实测管轴上流速0.4m/s ，则断面平均流速为 A 0.4m/s B 0.32m/s C 0.2m/s D 0.1m/s 4雷诺数的物理意义是 A 重力和惯性力之比 B 重力与粘性力之比 C 粘性力与惯性力之比 D 惯性力与粘性力之比 5 明渠均匀流的断面单位能量中，单位势能与单位动能相等，则可判定此水流为 A 缓流 B 急流 C 临界流 D 无法判定 6 A 、B 两根管道，A 管输水，B 管输油，其长度，管径，壁面粗糙度和雷诺数相同，则沿程水头损失之间的关系为： A h A =h B B h A >h B C h A 四川大学期考试试题 （200 ——200 学年第二学期） 课程号：课序号：课程名称：任课教师：成绩：适用专业年级：学生人数：印题分数：学号：姓名： 三、思考题（4×8=32分） 1．图（a ）表示一水闸正在提升闸门放水，图(b)表示一水管正在打开阀门放水，若它们的上游水位均保持不变，问此时的水流是非符合A 1V 1=A 2V 2的连续方程？为什么？ 答：不符合，因连续方程适用条件为：恒定流；而以上两种情况均为非恒定流。 2．何谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？ 答：一、比能曲线：当流量Q ，过水断面形状，尺寸一定时，断面比能Es 随水深h 的变化关系曲线： 2 2 ()2s Q E h f h gA α=+ = 二、特征：1）一条二次曲线，下端以水平轴线为渐进线，h →0，Es →∞；曲线上端与以坐标轴成45° 角直线为渐近线h →∞，Es →∞； 2）当h 由0→∞，Es 由∞→∞，其中有一最小值Esmin ，相应的水深为hk ； 3）最小比能Esmin 相应K 点将曲线分成上下两支，上支Fr<1,为缓流；下支Fr>1，急流； 4）临界水深hk 可判断流态： （1）当h=hk 临界流； （2）当h>hk 缓流； （3）当h 3．试验槽中水流现象如图示，流量不变，如提高或降低一些尾门（尾门之前的水流始终为缓流），试分析水跃位置是否移动？向前或是向后移动？为什么？ 答：因为Q=常数，所以：1）尾门提高，跃后水深下降，跃前水深h 上升，故水跃向后移； 2）尾门降低，跃后水深上升，跃前水深h 下降，故水跃向前移。 4．长管、短管是怎样定义的？书中介绍了哪四种复杂管道？ 长管：以沿程水头损失hf 为主，局部水头损失hj 和流速水头很小（所占沿程水头损失hf 的5%以下）； 短管：局部水头损失hj 和流速水头在总水头损失中所占比例较大，不能忽略的管道。 书中介绍了：串联、并联、分叉和沿程均匀泄流的管路。 四、作图题（2×6=12分） 1、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。 2．在各段都长而直的棱柱体渠道中，已知Q ，糙率n 均为一定，试定性绘出下列各渠道中的水面线。 N 3 N 2 N 1N 1K b 1 c 1 a 2 c 2 N 2 b 2 =0 V 0 =0 V 4 ≠ 0 V 1 V 2 V 3 总水头线 测压管水头线 思考题 1.1静水压强有哪些特性？静水压强的分布规律是什么？ 1.2试分析图中压强分布图错在哪里？ 1.3何谓绝对压强，相对压强和真空值？它们的表示方法有哪三种？它们之间有什么关系？ 1.4图示一密闭水箱，试分析水平面A—A，B—B，C—C是否皆为等压面？何谓等压面？等压面的条件有哪些？ 1.5一密闭水箱(如图)系用橡皮管从C点连通容器Ⅱ，并在A，B两点各接一测压管，问： 思 1 . 4 思1 . 5 （1）AB两测压管中水位是否相同？如相同时，问AB两点压强是否相等? （2）把容器Ⅱ提高一些后， p比原来值增大还是减小？两测压管中水位变化如何？ 1.6什么叫压力体？如何确定压力体的范围和方向？ 习 题 1.1 图示为一密闭容器，两侧各装一测压管，右管上端封闭，其中水面高出容器水3 m ，管内液面0p 压强为78 kPa ；左管与大气相通。求： （1）容器内液面压强c p ； （2）左侧管内水面距容器液面高度h 。 1.2 盛有同种介质(密度==B A ρρ 1 13 2.6 kg/m 3)的两容器，其中心点A 与B 位于同一高程，今用U 形差压计测定A 与B 点之压差(差压计内盛油，密度=0ρ867.3 kg/m 3 )， A 点还装有一水银测压计。其他有关数据如图题1.2所示。问： （1）A 与B 两点之压差为多少？ （2）A 与B 两点中有无真空存在，其值为多少？ 1.3 图示一圆柱形油桶，内装轻油及重油。轻油密度1ρ为6 63 2.6 kg / m 3，重油密度2ρ为887.75k g/m 3，当两种油重量相等时，求： （1）两种油的深度1h 及2h 为多少？ （2）两测压管内油面将上升至什么高度？ 1.4 在盛满水的容器盖上， 加上6 154N 的荷载G （包括盖重），若盖与容器侧壁完密合，试求A ，B ，C ，D 各点的相对静水压强（尺寸见图）。 四川大学期末考试试题 （200 ——200 学年第二学期） 课程号：课序号：课程名称：任课教师：成绩：适用专业年级：学生人数：印题分数：学号：姓名： 1．图（a ）表示一水闸正在提升闸门放水，图(b)表示一水管正在打开阀门放水，若它们的上游水位均保持不变，问此时的水流是非符合A 1V 1=A 2V 2的连续方程？为什么？ 答：不符合，因连续方程适用条件为：恒定流；而以上两种情况均为非恒定流。 2．何谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？ 答：一、比能曲线：当流量Q ，过水断面形状，尺寸一定时，断面比能Es 随水深h 的变化关系曲线： 2 2()2s Q E h f h gA α=+= 二、特征：1）一条二次曲线，下端以水平轴线为渐进线，h →0，Es →∞；曲线上端与以坐标轴成45°角直线为渐近线h →∞， Es →∞； 2）当h 由0→∞，Es 由∞→∞，其中有一最小值Esmin ，相应的水深为hk ； 3）最小比能Esmin 相应K 点将曲线分成上下两支，上支Fr<1,为缓流；下支Fr>1，急流； 4）临界水深hk 可判断流态： （1）当h=hk 临界流； （2）当h>hk 缓流； （3）当h 前或是向后移动？为什么？ 答：因为Q=常数，所以：1）尾门提高，跃后水深下降，跃前水深h 上升，故水跃向后移； 2）尾门降低，跃后水深上升，跃前水深h 下降，故水跃向前移。 4．长管、短管是怎样定义的？书中介绍了哪四种复杂管道？ 长管：以沿程水头损失hf 为主，局部水头损失hj 和流速水头很小（所占沿程水头损失hf 的5%以下）； 短管：局部水头损失hj 和流速水头在总水头损失中所占比例较大，不能忽略的管道。 书中介绍了：串联、并联、分叉和沿程均匀泄流的管路。 四、作图题（2×6=12分） 1、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。 2．在各段都长而直的棱柱体渠道中，已知Q ，糙率n 均为一定，试定性绘出下列各渠道中的水面线。 N 3N 2N 1N 1K b 1c 1a 2c 2N 2b 2=0 V 0 =0 V 4 ≠ 0 V 1 V 2 V 3 总水头线 测压管水头线 水力学试题（计算题） 0.6 如图所示有一0.8×0.2m的平板在油面上作水平运动，已知运动速度μ＝1m/s，平板与固定边界的距离δ＝1mm，油的动力粘滞系数为1.15N.S/m2，由平板所带动的油的速度成直线分布，试求平板所受的阻力。 题0.6 0.7 （1）容积为4m3的水，当压强增加了5个大气压时容积减少1升，试求该水的体积弹性系数K。 （2）又为使水的体积相对压缩1／1000，需要增大多少压强？ 1.23 如图示，闸门AB宽1.2m，铰在A点，压力表G的读数为－14700N／m2，在右侧箱中油的容重γ0＝8.33KN/m2，问在B点加多大的水平力才能使闸门AB 平衡？ 题1.23 2.21 贮水器内水面保持恒定，底部接一铅垂直管输水，直管直径d1＝100mm，末端收缩管嘴出口直径d2＝50mm，若不计水头损失，求直管中A、B两断面的压强水头。 题2.21 2.22 设有一股自喷咀以速度V0喷射出来的水流，冲击在一个与水流方向成α角的固定平面壁上，当水流冲击到平面壁后，分成两股水流流出冲击区，若不计重量，（流动在一个水平面上），并忽略水流沿平面壁流动时的摩阻力，试推证沿着射流方向施加于平面壁上的压力P＝ρ.Q.V0sin2α，并求出Q1与Q2各为多少？ 题2.22 2.23 水平放置的水电站压力钢管分岔段，用混凝土支座固定，已知主管直径D ＝ 3.0m，两个分岔管直径d=2.0m，转角α＝1200，主管末断压强p＝294KN/m2，通过总流量Q＝35m3/s，两分岔管的流量相等，动水压强相等，损失不计，试求水对支座的总推力为若干？ 题2.23 2.24 射流自喷嘴中水平射出，冲击在一块与射流方向垂直的正方形平板上，平 水力学（二）模拟试题 一判断题:(20分) 1.液体边界层的厚度总是沿所绕物体的长度减少的。（） 2.只要是平面液流即二元流，流函数都存在。（） 3.在落水的过程中，同一水位情况下，非恒定流的水面坡度比恒定流时小，因而其流量 亦小。（） 4.渗流模型中、过水断面上各点渗流流速的大小都一样，任一点的渗流流速将与断面平 均流速相等。（） 5.正坡明槽的浸润线只有两种形式，且存在于a、c两区。（） 6.平面势流的流函数与流速势函数一样是一个非调和函数。（） 7.边界层内的液流型态只能是紊流。（） 8.平面势流流网就是流线和等势线正交构成的网状图形。（） 9.达西公式与杜比公式都表明：在过水断面上各点的惨流流速都与断面平均流速相等。（） 10.在非恒定流情况下，过水断面上的水面坡度、流速、流量水位的最大值并不在同一时 刻出现。（） 二填空题:(20分) 1.流场中，各运动要素的分析方法常在流场中任取一个微小平行六面体来研究，那么微小平行六面体最普遍的运动形式有：，，，，四种。 2.土的渗透恃性由：，二方面决定。 3.水击类型有：，两类。 4.泄水建筑物下游衔接与消能措施主要有，， 三种。 5.构成液体对所绕物体的阻力的两部分是：，。 6.从理论上看，探索液体运动基本规律的两种不同的途径是：，。 7.在明渠恒定渐变流的能量方程式：J = J W +J V+J f中，J V的物理意义是：。 8.在水力学中，拉普拉斯方程解法最常用的有：，，复变函数法，数值解法等。 9.加大下游水深的工程措施主要有：，使下游形成消能池；，使坎前形成消能池。 三计算题 1(15分).已知液体作平面流动的流场为： u x= y–x+2x u y= 2xy–2y 试问：①此流动是否存在流函数ψ，如存在，试求之； ②此流动是否存在速度势φ，如存在，试求之。 2(15分).某分洪闸，底坎为曲线型低堰．泄洪单宽流量q=11m/s,上下游堰高相等为2米，下游水深h t=3米，堰前较远处液面到堰顶的高度为5米，若取?=0.903，试判断水跃形式，并建议下游衔接的形式。（E0=h c+q2/2g?2h c2） 3(15分).设某河槽剖面地层情况如图示，左岸透水层中有地下水渗入河槽，河槽水深1.0米，在距离河道1000米处的地下水深度为2.5米，当此河槽下游修建水库后，此河槽水位抬高了4米，若离左岸1000米处的地下水位不变，试问在修建水库后单位长度上渗入流量减少多少? 其中k=0.002cm/s；s.i=h2- h 1 +2.3h0l g[(h2-h0)/( h 1 -h0)] 2 2 2 四川大学期末考试试题 (200——200 学年第二学期） 课程号：课序号：课程名称：任课教师：成绩 适用专业年级：学生人数：印题分数：学号：姓名 考试须知 四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》和《四川大学考场规则》。有考场微机作弊行为的，一律按照《四川大学学生考试违纪作弊处罚条例》进行处理。 四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》、《四川大学考场规则》和《四川大学监考人员职责》。有违法学校有关规定的，严格按照《四川大学学生考试违纪作弊处罚条例》进行处理。 ］一、是非题（正确的划“V”，错误的划“ X” （本大题分10小题，每小题1.5分，共15分） 1、不同液体的粘滞性并不相同，同种液体的粘滞性是个常数。（X ） 2、曲面壁上静水总压力的竖直分力等于压力体的液体重量。（V ） 3、在非均匀流里，按流线的弯曲程度又分为急变流与渐变流。（V ） 4、运动水流的测压管水头线可以沿程上升，也可以沿程下降。（V ） 5、明渠过水断面上流速分布不均匀是由于液体粘滞性和边壁阻力造成的。（V ） 6、长管的作用水头全部消耗在沿程水头损失上。 7、水跃是明渠流从缓流过渡到急流的一种渐变水力现象。 8薄壁堰、实用堰和宽顶堰的淹没条件相同。 21 亠21 、亠 9、当T s时发生的水击为直接水击，而T s一为间接水击 a a 10、渗流模型中，某断面的渗流流量比该断面实际流量小。 二、选择题（填写唯一正确答案的编号） （本大题分10小题，每小题2分，共20分） 1、在流体力学中，单位质量力是指作用在单位（C）液体上的质量力。 A面积B体积C质量D重量 2、关于水流流向问题的正确说法为（D） A水流一定是从高处往低处流B水流一定是从压强大处向压强小处流 C水流一定是从流速大处向流速小处流D水流一定是从机械能大处向机械能小处流 3、流线和迹线一般情况下是不重合的，若两者完全重合，则水流必为（D ） A均匀流B非均匀流C非恒定流D恒定流 4、在同一长直等径管道中用不同的液体实验，当流速相同时，其沿程水头损失在（A）相同 A层流区B紊流光滑管区C紊流过度区D紊流粗燥区 5、下列各组物理量中，属于同一量纲的是（D ） A长度、宽度、动力粘度B长度、密度运动粘度 C密度、重量、速度D水深、管径、测压管水头(V ) (X ) (X ) (V ) (X )水力学试题520
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