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水力学复习题

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。( )

水力学复习题

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、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、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。()

15、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。()

16、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。( )

17、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。( )

18、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。()

19、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。()

20、缓坡上可以出现均匀的急流。( )

21、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。( )

22、水深相同的静止水面一定是等压面。( )

23、恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。()

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0=?+?+??z

U y U x U Z Y X 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λ 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/m 2,则该点的相对压强为 ( )

(1)1 kN/m 2 (2)2 kN/m 2

(3)5 kN/m 2 (4)10 kN/m 2

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 ( )

(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()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

()

(1) h t = h c02 (2) h t > h c02(3) h t < h c02(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)1 kN/m2(2)2 kN/m2(3)8 kN/m2(4)10 kN/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()

( 1 ) 1 ;( 2 ) 2 ;( 3 ) 3 ;( 4 ) 4 。

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;(3) 1.75~2.0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

(1)1次方;(2)2次方;(3)0. 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()( 1 )J(h1)= J(h2) ( 2 )J(h1)>J(h2) ( 3 )J(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δ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λ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h k 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?为什么?

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0=?+?+??z

U y U x U Z Y X ,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。

水力学复习题

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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)

水力学复习题

水力学复习题

水力学复习题

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。

水力学复习题

7、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)

水力学复习题

9、试做出下图中二向曲面AB上的压力体。

水力学复习题

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。(各渠段均充分长,

水力学复习题

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.流束理论与流场理论的区别及其联系。

43.流场特性分析。

44.势函数、流函数关系及其充要条件。

45.渗流达西公式的适用条件。

各章重点与难点:

0 绪论

1.粘滞性与牛顿内摩擦定律;

2.连续介质与理想液体的概念。

1 水静力学

1.静水压强的两个重要的特性和等压面的性质。

2.静水压强计算和静水压强分布图的绘制。

3.静水压强的单位和三种表示方法、水头的物理意义和几何意义。

4.平面上的静水总压力的计算(图解法和解析法)。

5.压力体图的绘制及曲面上静水总压力的计算。

2 液体运动的流速理论

1.液流的分类及液体运动的基本概念;

2.水动力学三大方程(连续性方程、能量方程、动量方程)的推导及其应用。

3.理解测压管水头线、总水头线、水力坡度、测压管坡度、流速水头、总水头。

3 液流型态及水头损失

1.水头损失产生的条件及分类;

2.液体流动型态的判别及雷诺数的物理意义;

3.两类水头损失的计算;

4.了解沿程阻力系数的变化规律。

4 有压管中的恒定流

1.管道的分类;

2.简单管道的水力计算。

5 明渠恒定均匀流

1.明渠均匀流的水力特性及产生的条件.

2.明渠均匀流水力计算基本公式及其应用.

3.水力最佳断面的概念及梯形断面水力最优宽深比条件.

6 明渠恒定非均匀流

1.明渠非均匀流的水力特性、产生的条件及水力现象.

2.明渠非均匀流水力计算基本公式.

3.断面比能的概念及变化规律.

4.临界水深、临界底坡的计算及应用.

5.明渠水流状态的判别方法(至少掌握三种).

6.棱柱体明渠中恒定渐变流水面曲线的类型及特点.

7.棱柱体明渠中恒定渐变流水面曲线定性分析与计算.

7 水跃

1.水跃的定义、类型及作用;

2.棱柱体水平明渠的水跃方程(7.2)或(7.4)式;

3.共轭水深的计算;

4.水跃能量损失及水跃长度的计算.

8 堰流及闸孔出流

1.堰流及闸孔出流的水力特性;

2.各种堰流的水力计算;

3.闸孔出流的水力计算.

12 液体运动的流场理论