水力学习题及答案DOC
晓清公司新员工培训《水力学》测试题
（其中注明难题的请谨慎选用）
1理想流体的基本特征是（）。
A．黏性系数是常数 B. 不可压缩
C. 无黏性
D. 符合牛顿内摩擦定律
2水的动力粘性系数随温度的升高（）。
A．增大B．减小
C．不变D．不定
3 流体运动粘度ν的单位是（）。
A．m2/s B．N/m
C. kg／m
D. N·s／m
4当水受的压强增加时，水的密度（）。
A．减小B．加大
C.不变D．不确定
5气体体积不变，温度从0℃上升到100℃时，气体绝对压强变为原来的（C）。
A．0.5倍B．1.56倍
C．1.37 D．2倍
6如图，平板与固体壁面间间距为1mm，流体的动
力粘滞系数为0.1Pa·s，以50N的力拖动，速度
为1m/s，平板的面积是（B ）。
A．1m2B．0.5 m2
C．5 m2D．2m2
题6图
7牛顿流体是指（）。
A．可压缩流体B．不可压缩流体
C．满足牛顿内摩擦定律的流体D．满足牛顿第二定律的流体
8静止液体中存在（）。
A．压应力B．压应力和拉应力
C．压应力和切应力D．压应力、拉应力和切应力。
9根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强（）。
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
10金属压力表的读值是（）。
A．绝对压强B．相对压强
C．绝对压强加当地大气压D．相对压强加当地大气压。
11 某点的真空压强为65000Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为（）。
A．65000Pa B．55000Pa
C．35000Pa D．165000Pa。
12绝对压强p aBs与相对压强p、真空度p v、当地大气压p a之间的关系是（）。
A．p= p a -p aBs B．p=p aBs+p a
C．p v=p a-p aBs D．p=p v+p a。
13在密闭容器上装有U形水银测压计，其中1、2、3点位于同一水平面上，2管中为气体，其压强关系为（）。
A ．p 1=p 2=p 3
B ．p 1>p 2>p 3
C ．p 1
D ．p 2
14用U 形水银压差计测量水管A 、B 两点的压强差，水银面高h p =10cm ，两侧管内充满水，A ，Ｂ压强差为（ ）。
A ．13.33kPa
B ．12.4kPa
C ．9.8kPa
D ．6.4kPa 。
15露天水池，水深5m 处的相对压强约为（ ）。
A ．5kPa
B ．49kPa
C ．147kPa
D ．205kPa 。
16垂直放置的矩形平板挡水，水深3m ，静水总压力P 的作用点到水面的距离y 。为（ ）。
A ．1.25m
B ．1.5m
C ．2m
D ．2.5m 。
17圆形木桶，顶部及底部用环箍紧，桶内盛满液体，顶箍与底箍所受张力之比为（ ）。（设未盛液体时两箍的张力为零）
A ．1:2
B ．1:1
C ．2:1
D ．3:1。
18浸没在液体中的固体所受浮力的大小（ ）。
A ．与固体的密度成正比
B ．与液体的密度成正比
C ．与固体淹没的深度成正比
D ．与液体表面的压强成反比。
19 100mm 汞柱其压强相当于多少（ ）水柱的压强。
A ．1000mm
B ．1332mm
C ．1360mm
D ．136mm 。 20 (2008年真题)如图弧形闸门AB （1/4圆），闸门宽4m ，圆
弧半径R=1m ，A 点以上水深H=1.4m ，水面为大气压强。水闸AB 上静水总压力的水平分力Px 为（ ）kN 。 A ．54.9 B ．112.9 C ．94.1 D ．74.5 21 条件同上题，水闸AB 上静水总压力的竖直分力Pz 为
（ ）kN 。
A ．45.6
B ．56.8
C ．85.7
D ．98.1
22恒定流是（ ）。
A ．流动随时间按一定规律变化的流动
B ．流场中任意
图6-47 题6-13图 图6-48 题6-14图
图6-49 题6-16图
空间点的运动要素不随时间变化的流动
C ．各过流断面的速度分布相同的流动
D ．各过流断面的压强相同的流动 23一元流动是指（ ）。
A ．均匀流
B ．速度分布按直线变化的流动
C ．运动参数随一个空间坐标和时间变化的流动
D ．流线为直线的流动。 24在恒定流条件下（ ）。
A ．流线和迹线正交
B ．流线和迹线重合
C ．流线是平行直线
D ．迹线是平行直线。
25 (2008年真题)描述液体运动有迹线和流线的概念，任何情况下（ ）。
A ．流线上质点不沿迹线运动
B ．质点的运动轨迹称为流线
C ．流线上质点的速度矢量与流线相切
D ．质点的迹线与流线重合
26等直径管，考虑损失，A-A 断面为过流断面，B-B 断面为水平面1、2、3、4各点的物理量有以下关系（ ）。 A ． =+
g
p z ρ1
1g p z ρ22+ B ． p 3＝p 4
C ．p 1＝p 2
D ．=+
g
p z ρ3
3g p z ρ44+
27条件同上，各点的物理量有以下关系（ ）。 A ．>+
g
p z ρ1
1g p z ρ22+ B ． p 3＝p 4
C ．p 1＝p 2
D ． >+
g
p z ρ3
3g p z ρ44+
28总流能量方程中g
v
g p z 22
+
+ρ表示（ ）。 A ．单位重量流体具有的机械能 B ．单位质量流体具有的机械能
C ．单位体积流体具有的机械能
D ．通过过流断面流体的总机械能。
29水平放置的渐扩管如图所示，如忽略水头损失，断面形心点的压强有以下关系（ ）。
A ．p 1>p 2
B ． p 1=p 2
C ． p 1
D ．不定。
30粘性流体总水头线沿程的变化是（ ）。
A ．沿程下降
B ．沿程上升
C ．保持水平
D ．前三种
情况都有可能。
31粘性流体测压管水头线的沿程变化是（ ）。
A ．沿程下降
B ．沿程上升
C ．保持水平
D ．前三种情况都有可能。
题26、27图
题29图
32圆管层流，实测管轴线上流速为4m ／s ，则断面平均流速为（ ）。
A ．4m ／s
B ．3.2m ／s
C ．2m ／s
D ．lm ／s 。
33如图各管道直径d 1＝200mm ，d 2＝150mm ，d 3＝100mm ，已知v 1＝1.2m/s 则v 2、v 3应为（ ）m/s 。
A ．1.48、2.40
B ．1.48、4.80
C ．2.13、2.40
D ．2.13、4.80
34如图示垂直下泄恒定流水管，出口流速
v=6m/s ，管径不变，上游断面1—1高于出口
断面2－2，高差为4m ，水头损失不计。则上断面1－1的压强水头为（ ）。
A ．4m H 2O
B ． 6m H 2O
C ．5m H 2O
D ．-4mH 2O
35图示一高压喷嘴，喷嘴出口断面1—1的平均流速为10m ／s ，喷至2－2断面的平均流减少为lm ／s ，不计水头损失，则喷射高度H 为（ ）。
A ．4.54m
B ．3.25m
C ．5.05rn
D ．6.22m
36有压圆管均匀流的切应力τ沿断面的分
布是（ ）。
A ．均匀分布
B ．管壁处是零，向管轴线性增大
C ．管轴处是零，与半径成正比
D ． 37紊流光滑区的沿程损失h f ，与平均流速v 成正比。
A ．2次方
B ．1.75次方
C ．1次方
D ．1.85次方
38半圆形明渠，半径为r 0＝4m ，其水（ ）。
A ．4m
B ．3m
C ．2m
D ．1m
39圆形有压油管的直径为150mm ，流速为0.256m/s ，长1km 雷诺数为1921，其沿程损失h f 为（ ）。
A ．74.25cm 油柱
B ．74.25cm 水柱
C ．95.26cm 油柱
D ．63.56cm 水柱
40 变直径管流，细断面直径为d 1，粗断面直径d 2=2d 1，，粗细断面雷诺数的关系是（ ）。
A ．Re 粗：Re 细＝2：1
B ． Re 粗：Re 细＝1：1
C ． Re 粗：Re 细＝1：2
D ． Re 粗：Re 细＝1：4。 41圆管紊流过渡区的沿程损失系数λ（ ）。
A ．只与雷诺数Re 有关
B ．只与管壁相对粗糙度k ／d 有关
C ．与Re 和k ／d 都有关
D ．与Re 和管长l 有关。
42水管直径d=1cm ，管中流速0.lm ／s ，水的运动粘性系数为1×10-6m 2/s ，其流动处于
题33图
题34图 题35图
题38图
（ ）。
A ．层流区
B ．临界过渡区
C ．紊流光滑区
D ．阻力平方区。 43 层流沿程阻力系数 （ ）。
A ．只与雷诺数有关
B ．只与相对粗糙度有关
C ．只与流程长度和水力半径有关
D ．既与雷诺数有关又与相对粗糙度有关 44突然扩大管，两管直径比为d 2＝2d 1，则突然扩大局部损失系数为（ ）。
A ．0.563
B ．0.5
C ．0.75
D ．1.25。 45排球与足球运动速度相同，阻力系数相同但排球与足球的直径之比为1：1.3则两者的阻力之比为（ ）。
A ．1.3：1
B ．1：1.3
C ．1：1.7
D ．1：1.9。 46水从直径相同的喷嘴喷出，打在平板上，流速分别为1m/s ，
2m/s ，两种情况下，对板的冲击力之比为（ ）。 A ．1：1 B ．1：2 C ．1：.4 D ．1：8。 47在正常工作条件下，作用水头H 、直径d 相等时，小孔口出流的流量Q 和圆柱形外管嘴出流的流量Q n （ ）。
A ．Q>Q n
B ． Q=Q n
C ． Q D ． 不定。 48图示两根完全相同的长管道，只是安装高度不同，两管的流量关系为（ ）。 A ．Q 49并联管道1、2，两管的直径相同，不计局部损失，沿程阻力系数相同，长度l 2=2l 1。通过的流量为（ ）。 A ．Q 1＝0.5Q 2 B ．Q 1＝Q 2 C ．Q 1=1.4Q 2 D ． Q 1=2Q 2 50 （难）作用水头相同的两管道1、2，两管的直径d 1＝2d 2，沿程阻力系数相同，长度相同，不计局部损失，则通过的流量关系为（ ）。 A ．Q 1＝Q 2 B ．Q 1＝2.64Q 2 C ．Q 1=5.66Q 2 D ． Q 1=6.14Q 2 51在正常工作条件下，作用水头H 、直径d 相等时，小孔口收缩断面的流速v 和圆柱形外管嘴出流的流速v n （ ）。 A ． v>v n B ． v=v n C ． v D ． 不定。 52长管并联管道各并联管段的（ ）。 A ．水头损失相等 B ．水力坡度相等 C ．总能量损失相等 D ．通过的水量相等。 题48，50图 题49图 53 突然扩大管如图，放大前后管路直径分别为100mm和200mm，放大后断面平均流速为v2＝1m/s，则局部水头损失h m为（）。 A．0.613m B．0.556m C．0.459m D．0.343m 54 （难）两水箱水位稳定，水面高差H=10m，管径d=10cm，总长l=20m，沿程阻力系数λ=0.042，已知所有的转弯、阀门、进出口的局部损失合计为hj=3.2m。则通过管道的平均流速为（）m/s。 A．3.98 B．4.83 C．2.73 D．15.8 题 53图题 54图 55一恒定出流薄壁小孔口，直径为d＝2cm，作用水头H0＝4m，则其出流量Q为（）。 A．1.82×10-3m3/s B．1.63×10-3m3/s C．1.54×10-3m3/s D．1.72×10-3m3/s 56 明渠均匀流可能发生在（）。 A．平坡棱柱形渠道B．顺坡棱柱形渠道 C．逆坡棱柱形渠道D．长直渠道都有可能。 57水力最优断面是（）。 A．造价最低的渠道断面B．壁面粗糙系数最小的断面C．一定的流量下具有最大断面积的断面D．断面积一定时具有最小湿周的断面。 58水力半径R是（）。 A．渠道断面的半径B．断面面积与湿周之比 C．断面面积与断面周长之比D．断面面积与水深之比。 59两明渠均匀流，流量相等，且断面形状尺寸、水深都相同，A的粗糙系数是B的2倍，渠底坡度A是B的（）。 A．0.5倍B．1倍 C．2倍D．4倍。 60矩形渠道断面宽度4m，水深2m，流量8m3／s，渠底坡度为0.0001，其粗糙系数为（）。 A．0.005 B．0.01 C．0.02 D．0.04。 61梯形断面明渠均匀流，已知断面面积A=5.04m2、湿周χ=6.73m，粗糙系数n=0.025，按曼宁公式计算谢才系数C为（）1/2/ m s。 A．30.80 B．30.12 C．38.80 D．38.12 62 渗流模型流速u与实际渗流流速u’相比较（）。 A．u> u’B．u= u’C．u< u’D．不确定。 63地下水渐变渗流，过流断面上各点的渗透速度按（）。 A ．线性分布 B ．抛物线分布 C ．均匀分布 D ．对数曲线分布。 64地下水渐变渗流的浸润线，沿程变化为（ ）。 A ．下降 B ．保持水平 C ．上升 D ．以上情况都可能。 65如图土样装在直径0.2m ，测量长度0.8m 的圆桶中，测得水头差0.2m ，流量0.01m 3／d ，则渗流系数为（ ）m ／d 。 A ．1.274 B ．0.2565 C ．0.3183 D ． 0.6365 66普通完整井的出水量（ ）。 A ．与渗透系数成正比 B ．与井的半径成正比 C ．与含水层厚度成反比 D ．与影响半径成正比。 67速度v 、长度l 、重力加速度g 组成的无量纲数可表达为（ ）。 A ． lv g B ． l gv C ． 2v gl D ． 2g lv 。 68速度v 、直径d 、动力粘滞系数μ、密度ρ组成的无量纲数可表达为（ ）。 A ． dv ρμ B ． d v μρ C ． dv ρ μ D ． d v μρ 。 69进行大坝溢流模型实验，应遵循什么准则设计实验 A ．雷诺准则 B ．弗劳德准则 C ．欧拉准则 D ．其它准则。 70（难）采用毕托管测量空气的流速，测量介质用水，现改为密度为水的0.8倍的酒精，流速不变，则比压计读数h 变为原来的（ ）倍。 A ．0.8 B ．1.2 C ．1.25 D ．1.5 71（难）采用文丘里管测量水的流量，测量介质用水银，现改为密度为水的1.6的四氯化碳，流速不变，则比压计读数h 变为原来的（ ）。 图6-63题6-70图 图6-64 题6-71图 题65图 A ．1.6倍 B ．4倍 C ．16倍 D ．21倍。 72用水银比压计和毕托管测量管内油的流速，已知水银柱读数h ＝60mmHg ，油的密度为800kg/m 3，毕托管流速系数为1，则A 点的流速为（ ）m/s A ．4.34 B ．4.25 C ．4.47 D ．4.00。 73 铅直有压圆管如图示，其中流动的流体密度ρ=800kg ／m 3。上、下游两断面压力表读数分别为 p 1=196kPa ，p 2=392kPa ，管道直径及断面平均流速均不变，不计水头损失，则两断面的高差H 为（ ）m 。 A ．10 B ．1.5 C ．20 D ．25 74 紊流粗糙区，其沿程损失系数与下列那些因素有关（ ）。 A ．只与管内流速有关 B ．只与管内雷诺数有关 C ．与管内流速和管壁粗糙度都有关 D ．只与管内壁相对粗糙度有关 75 （很难）水平变截面水管，已知1100p kPa =， 1400d mm =，2200d mm =，流量30.4/Q m s =,支 座对管的作用力为（ ）。 A ．3.82kN B ．7.99kN C ．12.56kN D ．11.81kN 76 油的密度为ρ=800kg ／m 3 ，运动粘性系数为 32110/m s υ-=?，则其动力粘性系数为（ ）。 A 0.8Pa ·s B ．0.8Pa C ．61.2510Pa s -?? D ． 61.2510Pa -? 77 水的重量流量为2000kN/h ，管道直径为d=150mm ，则其中的流速为（ ）。 A ．0.87m/s B ．1.61m/s C ． 2.72m/s D ．3.21 m/s 78 如图容器中盛满水，下部为水银测压计，读数为水位高度H 为（ ）。 A ．2.52m B ．2.72m C ．2.82m D ．0.82m 题72图 题-75 图 提示：理想流体的假设。 2正确答案是 B 。 提示：液体的动力黏度随温度的升高而减小（联想炒菜油热了以后的情形），气体则相反。 3正确答案是 A 。 提示：如不记得，可以根据dy du A T μ=式推出μ的单位，再根据μ υρ =推出υ的单位。 4正确答案是 B 。 提示：见流体的压缩性。 5正确答案是 C 。 提示：根据理想气体方程RT p =ρ ，气体体积不变意味着密度不变气体绝对压强与开氏温度 成正比。 6正确答案是 B 。 提示：牛顿内摩擦定律dy du A T μ=，v Tdy T A du δ μμ== 7正确答案是 C 。 提示：牛顿流体的定义。 8正确答案是 A 。 提示：流体不能承受拉力，静止流体不能承受剪切力，所以静止流体中只可能有压应力。 9正确答案是 A 。 提示：流体静压强的各向等值特性。 10正确答案是 B 。 提示：金属压力表的读数是空心管内外压强差的反映，而外面是大气，所以测得的里面流体大气的压强，是相对压强。 11正确答案是 C 。 提示：绝对压强，相对压强，真空压强之间的关系：abs a v p p p -=。 12正确答案是 C 。 提示：同上题。 13正确答案是 C 。 提示：1为大气压，2与容器液面为等压，压强大于1的压强，3在液面以下其压强大于2的压强。 14正确答案是 B 。 提示：液体静压基本方程，(-)p p g h ρρ?=??汞水。 15正确答案是 B 。 提示：液体静压基本方程，p g h ρ=??水。 16正确答案是 C 。 提示：图解法，作用点在总水深的2/3水深处。 提示：纵剖木桶为对称两半，两箍的张力即为两半圆柱内表面所受总压力在上下两端的分力，总压力作用点在总水深的2/3水深处，距离上下两箍的距离之比为2：1，根据力矩平衡方程，其张力之比为1：2。 18正确答案是 B 。 提示：阿基米德定律。 19正确答案是 C 。 提示：水银的密度是水密度的13.6倍，要记住。 20正确答案是 D 。 提示： 水平方向的力为受压1/4圆柱面向水平方向投影所得矩形平面所受的压力， 10009.8(1.41/2)18.62c p gh kPa ρ==??+= 18.624174.5c P p A kN =?=??= 21正确答案是 C 。 提示：竖直方向的力为压力体（1/4圆柱加四棱柱）的体积乘以水的容重g ρ。 2 3.14 ()10009.8(11 1.4)485.744 P g R RH B kN πρ=+=???+??= 22正确答案是 B 。 提示：恒定流定义。 23正确答案是 C 。 提示：一元流定义。 24正确答案是 B 。 提示：流线与迹线在恒定流条件下重合。 25正确答案是 C 。 提示：流线上一点的切线方向就是该点的质点运动方向。 26正确答案是 A 。 提示：均匀流过流断面上各点的测压管水头为常数。 27正确答案是 D 。 提示：均匀流水头损失等于测压管水头的下降，两点不在一个过流断面上，比有损失，所以上游的测压管水头大于下游的测压管水头。 28正确答案是 A 。 提示：总水头的物理意义。 29正确答案是 C 。 提示：根据能量方程，不计损失则流速小的地方测压管水头大，在水平管中测压管水头大的断面压强大。 30正确答案是 A 。 提示：总水头线反映总水头的变化过程，由于损失存在，总水头总是沿程减小的。 31正确答案是 D 。 提示：由于动能与势能可以互相转换，测压管水头的变化即为不确定的。 32正确答案是 C 。 提示：层流的平均流速是最大流速的一半。 33正确答案是 D 。 提示：根据连续方程=11A v 3322A v A v = 提示：列1－1，2－2两断面能量方程=++g v g p z 22 1111αρg v g p z 22 2222αρ++ ，而v 1＝v 2。 35正确答案是 C 。 提示：列1－1，2－2两断面能量方程=++g v g p z 22 1111αρg v g p z 222222αρ++ ，021==p p 36正确答案是 C 。 提示：均匀流基本方程J r g 200ρτ=，而J r g 2 ρτ=，所以00r r =ττ，剪切应力沿半径方 向线性分布，轴线上最小为0，边壁处最大。 37正确答案是 B 。 提示：紊流光滑区内λ＝0.3164/Re 0.25 ，而v Re d υ=，所以g v d l h f 22 λ=正比于v 的1.75次 方。 38正确答案是 C 。 提示：水力半径＝湿周断面面积 ＝2 20020r r r =ππ 39正确答案是 A 。 提示：Re 64Re =， g v d l h f 22 λ= 40正确答案是 C 。 提示：221212V d V d = 22221212111212Re 1 Re 2 V d d d d V d d d d ==== 41正确答案是 C 。 提示：见阻力系数综合曲线。 42正确答案是 A 。 提示：v Re d υ = ，Re 2000<时为层流。 43正确答案是 A 。 提示： 层流沿程损失系数64 Re λ=，只与雷诺数有关。 44正确答案是 A 。 提示：2 121A A ζ??=- ?? ? 45正确答案是 C 。 提示：220 u A C D d ρ=，22111222211 ()1.3 1.7 D A d D A d ==== 46正确答案是 C 。 提示：2 2X 1X R=ρQ(v -v )=-ρAv ，喷口面积一定时，冲击力与流速的平方成正比。 47正确答案是 C 。 提示：管嘴的流量系数0.82，孔口的流量系数0.62。 48正确答案是 C 。 提示：淹没出流的作用水头近似为上下游的液面高差，两管的作用水头相同。 49正确答案是 C 。 提示：并联管路 111 222 1, 1.4142S l Q S l Q ==== 50正确答案是 C 。 提示：作用水头相同，可以认为是并联管路： 5 1215212 1, 5.6632S d Q S d Q ==== 51正确答案是 A 。 提示：孔口流速系数为0.97，管嘴流速系数为0.82。 52正确答案是 A 。 提示：并联管路的水力特征。 53正确答案是 C 。 提示：2 2111???? ? ?-=A A ζ，注意流速要带入与其对应的流速值：g v h m 22ζ= 54正确答案是 A 。 提示：列上下游两水面能量方程，=++g v g p z 22 1111αρ212 22222-+++ l h g v g p z αρ，而v 1＝v 2=0，p 1=p 2=0，z 1-z 2=H=10m ，所以j f H h h =+，2 10 3.22l v d g λ=+，解出v=3.98m/s 。 55正确答案是 D 。 提示：孔口流量公式：02gH A Q μ= 56正确答案是 B 。 提示：明渠均匀流的发生条件。 57正确答案是 D 。 提示： 水力最优断面的定义。 58正确答案是 B 。 提示：水力半径的定义。 59正确答案是 D 。 提示：Q = 1Q A n = 12121Q n Q n ==，2 1122i n i n ??= ??? 60正确答案是 B 。 提示：谢才公式 1Q A n = 61正确答案是 D 。 提示：曼宁公式： 1/6 1611 5.0438.120.025 6.73C R n ?? === ? ?? 62正确答案是 C 。 提示：u u n '=，n<1，所以u 提示： 浸润线即为总水头线，由于损失的存在，总是沿程下降的。 65正确答案是 A 。 提示：根据达西定律：Q kAJ =，AJ Q k = 66正确答案是 A 。 提示：普通完全井的出水流量公式02.73lg(/) kHS Q R r = 67正确答案是 C 。 提示： [][][]1v g l α β γ =，对应M ，T ，L 的指数均为0解出2,1,1αβγ==-=-，更简便的是逐个验算量纲。 68正确答案是 C 。 提示：逐个验算量纲。 69正确答案是 B 。 提示： 大坝溢流是重力作用下有自由液面的流动，重力起主导作用，所以用佛劳德准则。 70正确答案是 C 。 提示：毕托管流速公式：u = 71正确答案是 D 。 提示：流量公式：Q μ = 72正确答案是 A 。 提示：毕托管流速公式：汞读数油 油 汞－h 2ρρρg u = 73正确答案是 D 。 提示：列两断面间能量方程22 111222 1222p v p v z z g g g g ααρρ++=++，由于12v v =所以1212p p z z g g ρρ+=+，21 12p p H z z g ρ-=-= 74正确答案是 D 。 提示：参看尼古拉兹实验－阻力系数综合曲线 75正确答案是B 。 提示：1、通过连续方程求出两断面流速12 v v 和； 2、列两断面间能量方程22 1122 1222p v p v z z g g g g ρρ++=++，求出2断面压强； 3、列水平方向两断面动量方程，112221()p A p A R Q v v ρ--=-解出水所受的作用力，讨论作用力与反作用力关系求出支座所受的力。 76正确答案是 A 。 提示：动力粘性系数μρυ=? 单位为Pa ·s 77正确答案是 D 。 提示：先将重量流量换算成m-kg-s 制的体积流量：3220001000N/h 1000kg/m 9.81/3600/m s s h ???，而 后利用连续方程求出流速。 78正确答案是 A 。 提示：与A 点平齐左半支测压管断面的压强为：()p h ρρ=?汞水－，对应高度为 ()h H ρρρ?= 汞水水 － 第一章 绪论 1-1．20℃的水2.5m 3 ，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度3 1/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 32 1 125679.2m V V == ∴ρρ 则增加的体积为3 120679.0m V V V =-=? 1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==Θ 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原 原 原原原μμμμμμΘ 此时动力粘度μ增加了3.5% 1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02 y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy du -=Θ )(002.0y h g dy du -==∴ρμ τ 当h =0.5m ，y =0时 )05.0(807.91000002.0-??=τ Pa 807.9= 1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。 [解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑 y u A T mg d d sin μθ== 001 .0145.04.062 .22sin 8.95sin ????= = δθμu A mg s Pa 1047.0?=μ 1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律y u d d μ τ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。 [解] 1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径0.9mm ，长度20mm ，涂料的粘度μ=0.02Pa ．s 。若导线以速率50m/s 拉过模具，试求所需牵拉力。（1.O1N ） [解] 2 53310024.51020108.014.3m dl A ---?=????==πΘ N A h u F R 01.110024.510 05.05002.053=????==∴--μ 1-7．两平行平板相距0.5mm ，其间充满流体，下板固定，上板在2Pa 的压强作用下以0.25m/s 匀速移动， 求该流体的动力粘度。 [解] 根据牛顿内摩擦定律，得 y u u u u y u u y ττ= 0y ττy 0 τττ=0 y 水力学试题带答案 水力学模拟试题及答案 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； 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 第一章 导 论 1、体积模量 K 值越大，液体越容易压缩。 ( ) 2、液体的内摩擦力与液体的速度成正比。 ( ) 3、水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。 ( ) 4、影响水的运动粘度的主要因素为 ( ) (1)水的温度； (2)水的容重； (3)当地气压； (4)水的流速。 5、理想液体是 （ ） (1)没有切应力又不变形的液体； (2)没有切应力但可变形的一种假想液体； (3)切应力与剪切变形率成直线关系的液体； (4)有切应力而不变形的液体。 6、A 、B 为相邻两液层，A 层流速大于B 层流速。则A 层对B 层的切应力τ1_____________ B 层对A 层的切应力τ2 。 其中τ1 的方向与流向 __________，τ2 的方向与流向______________。 7、单位质量力的量纲为__________________；运动粘度的量纲为 _______________；动力粘度的量纲为 ____________________。 8、物体在外力作用下产生 _______________，在除去外力后能恢复原状消除变形的性质，称为 _______。 9、已知二元明渠断面的流速分布为抛物线，如图示，则其切应力分布τ~y 为_______________________ 分布，切应处。 10 ________________________假定。 11、图为管道过水断面水流流速分布图，从其对应部位取出水体A ，则水体顶面切应力的方向与流向 , 底面切应力的方向与流向 。 12、平板面积为 40×45cm 2,厚度为 ，质量 m=5kg ，沿着涂有厚度δ=油的斜面向下作等速运动， 其速度u =s,带动油层的运动速度呈直线分布，则油的粘度μ=______________，ν =__________________ (油的密度ρ＝950 kg/m 3)。 A 的极薄的平板以速度 u 平行移动。x 为平 板距上边界的距离。求：平板所受的拖力T ，（缝隙内的流速按直线分布）。 （A x x u T )(-??+ =μ） 14、已知200C 时海水的密度3cm /g 03.1=ρ，试用国际单位制表示其密度值，并求其比重和重度。 （33/094.10,03.1,/1030m kN S m kg ===γρ） 水力学模拟试题及答案 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； 2.23 已知速度场x u =2t +2x +2y ，y u =t -y +z ，z u =t +x -z 。试求点（2，2，1）在t =3 时的加速度。 解：x x x x x x y z u u u u a u u u t x y z ????= +++???? ()()2222220t x y t y z =+++?+-+?+ 26422t x y z =++++ ()2321t x y z =++++ y y y y y x y z u u u u a u u u t x y z ????= +++???? ()()101t y z t x z =+--+++-? 12x y z =++- z z z z z x y z u u u u a u u u t x y z ????= +++???? ()()12220t x y t x z =++++-+- 12t x y z =++++ ()()3,2,2,12332221134x a =??+?+++=（m/s 2） ()3,2,2,112223y a =++-=（m/s 2） ()3,2,2,11324111z a =++++=（m/s 2） 35.86a ===（m/s 2） 答：点（2，2，1）在t =3时的加速度35.86a =m/s 2 。 3.8已知速度场x u =2 xy ，y u =– 3 3 1y ，z u =xy 。试求：（1）点（1，2，3）的加速度；（2）是几维流动；（3）是恒定流还是非恒定流；（4）是均匀流还是非均匀流。 解：（1）44421 033 x x x x x x y z u u u u a u u u xy xy xy t x y z ????= +++=-+=???? 选择题（单选题） 等直径水管，A-A 为过流断面，B-B 为水平面，1、2、3、4为面上各点，各点的流动参数有以下关系：（c ） （a ）1p =2p ；（b ）3p =4p ；（c ）1z + 1p g ρ=2z +2p g ρ；（d ）3z +3p g ρ=4z +4p g ρ。 伯努利方程中z +p g ρ+2 2v g α表示：（a ） （a ）单位重量流体具有的机械能；（b ）单位质量流体具有的机械能；（c ）单位体积流体具有的机械能；（d ）通过过流断面流体的总机械能。 水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心点的压强，有以下关系：（c ） p p 2 （a ）1p >2p ；（b ）1p =2p ；（c ）1p <2p ；（d ）不定。 黏性流体总水头线沿程的变化是：（a ） （a ）沿程下降；（b ）沿程上升；（c ）保持水平；（d ）前三种情况都有可能。 黏性流体测压管水头线的沿程变化是：（d ） （a ）沿程下降；（b ）沿程上升；（c ）保持水平；（d ）前三种情况都有可能。 平面流动具有流函数的条件是：（d ） 无黏性流体；（b ）无旋流动；（c ）具有速度势；（d ）满足连续性。 4.7一变直径的管段AB ，直径A d =0.2m ，B d =0.4m ，高差h ?=1.5m ，今测得A p =302 /m kN ，B p =402/m kN ， B 处断面平均流速B v =1.5s m /.。试判断水在管中的流动方向。 解： 以过A 的水平面为基准面，则A 、B 点单位重量断面平均总机械能为： 4 2323010 1.0 1.50.40 4.89210009.80729.8070.2A A A A A p v H z g g αρ???? =++=++?= ?????（m ） 232 4010 1.0 1.51.5 5.69210009.80729.807 B B B B B p v H z g g αρ??=++=++=??（m ） ∴水流从B 点向A 点流动。 答：水流从B 点向A 点流动。 4.8利用皮托管原理，测量水管中的点速度v 。如读值h ?=60mm ，求该点流速。 解： 10 3.85 u = = ==（m/s ） 答：该点流速 3.85u =m/s 。 4.9水管直径50mm ，末端阀门关闭时，压力表读值为212 /m kN 。阀门打开后读值降至 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。 2007年 一 ，名词解释： 1．连续介质：流体质点完全充满所占空间，没有间隙存在，其物理性质和运动要素都是连 续分布的介质。 2．流线： 某一确定时刻t ，在流场中一定有这样的曲线存在，使得曲线上各点处的流体质 点的流速都在切线方向，这样的曲线就叫做该时刻t 的流线。 3．长管：在水力计算中，管道沿程阻力远远大于局部阻力，局部阻力可以忽略不计的管道。 4．水跃：明渠水流从急流过渡到缓流状态时，会产生一种水面突然跃起的特殊局部水里现 象，既在较短的渠段内水深从小于临界水深急剧地跃到大于临界水深的现象。 5。渗流模型： 在保持渗流区原有边界条件和渗透流量不变的条件下，把渗流看成是由液体 质点充满全部渗流区的连续总流流动。 二，解答题 1. 温度对流体粘性系数有何影响？原因何在？ 答：温度升高时液体的粘滞系数降低，流动性增加，气体则相反，粘滞系数增大。这是因为液体的粘性主要由分子间的内聚力造成的。温度升高时，分子间的内聚力减小，粘滞系数就要降低。造成气体粘性的主要原因则是气体内部分子的运动，它使得速度不同的相邻气体层之间发生质量和动量的变换。当温度升高时，气体分子运动的速度加大，速度不同的相邻气体层之间的质量交换随之加剧，所以，气体的粘性将增大。 2. 写出总流伯努利方程，解释各项及方程的物理意义。 答：总流伯努利方程为：l h g V P Z g V P Z +++=++222 222 22 111 1αγαγ 其中：Z 表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均位置势能 γP 表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均压强势能。 g V 22 α 表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均动能。 l h 表示总流过流断面上某点（所取计算点）单位重量流体的平均机械能损失，称 为总流水头损失 γ P Z H P += 代表总流过流断面上单位重量流体的平均势能 g V P Z H 22 αγ++= 代表总流过流断面上单位重量流体的平均机械能 3. 长度比尺为40的传播模型实验，测得船速为1.2m/s 时模型受到的波浪阻力为0.03N ， 试求原型船速和原型船舶所受到的波浪阻力（以重力作用为主） 答：根据牛顿一般相似原理：力的比例尺：2222p p p p F m m m m F l v F l v ρλρ== 水力学习题及答案 晓清公司新员工培训《水力学》测试题 （其中注明难题的请谨慎选用） 1理想流体的基本特征是（）。 A．黏性系数是常数 B. 不可压缩 C. 无黏性 D. 符合牛顿内摩擦定律 2水的动力粘性系数随温度的升高（）。 A．增大 B．减小 C．不变 D．不定 3 流体运动粘度ν的单位是（）。 A．m2/s B．N/m C. kg／m D. N·s／m 4当水受的压强增加时，水的密度（）。 A．减小 B．加大 C.不变 D．不确定 5气体体积不变，温度从0℃上升到100℃时，气体绝对压强变为原来的 （C）。 A．0.5倍 B．1.56倍 C．1.37 D．2倍 6如图，平板与固体壁面间间距为1mm，流 题6图体的动力粘滞系数为0.1Pa·s，以50N 的力拖动，速度为1m/s，平板的面积是（B ）。 A．1m2 B．0.5 m2 C．5 m2 D．2m2 7牛顿流体是指（）。 A．可压缩流体 B．不可压缩流体 C．满足牛顿内摩擦定律的流体 D．满足牛顿第二定律的流体 8静止液体中存在（）。 A．压应力 B．压应力和拉应力 C．压应力和切应力 D．压应力、拉应力和切应力。 9根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强（）。 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 10金属压力表的读值是（）。 A．绝对压强 B．相对压强 C．绝对压强加当地大气压 D．相对压强加当地大气压。 11 某点的真空压强为65000Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为（）。 A．65000Pa B．55000Pa C．35000Pa D． 165000Pa。 12绝对压强p aBs与相对压强p、真空度p v、当地大气压p a之间的关系是（）。 A．p= p a -p aBs B．p=p aBs+p a C．p v=p a-p aBs D．p=p v+p a。 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)] 0 绪论 1 水静力学 2 液体运动的流束理论 3 液流型态及水头损失 4 有压管中的恒定流 5 明渠恒定均匀流 6 明渠恒定非均匀流 7 水跃 8 堰流及闸孔出流 9 泄水建筑物下游的水流衔接与消能 10 有压管中的非恒定流 11 明渠非恒定流 12 液体运动的流场理论 14 恒定平面势流 15 渗流 18 相似原理和模型试验基础 0 绪论 0.1 ρ＝816.33kg/m 3 0.2 当y=0.25H 时 H u dy du m 058.1≈ 当y=0.5H 时H u dy du m 84.0≈ 0.4 f = g 0.5 h 的量纲为[L] 0.6 F f ＝184N 0.7 K=1.96×108N/m 2 dp=1.96×105N/m 2 1 水静力学 1.1 Pc=107.4KN/m 2 h=0.959m 1.2 P B -P A =0.52KN/m 2 P AK =5.89KN/m 2 P BK =5.37KN/m 2 1.3h 1=2.86m h 2 =2.14m 侧测压管油面与桶底的垂距为5m，外侧测压管油面与 桶底的垂距为4.28m。 1.4Pc=27.439KN/m2 1.5P M =750.68h KN/m2 1.6P 2-p 1 =218.05N/m2 1.7γ= B A B r A r B A + + 1.8P=29.53KN 方向向下垂直底板 P＝0 1.9W=34.3rad/s W max =48.5rad/s 1.10a= L h H g) ( 2- 1.12 当下游无水 P=331 2.4KN(→) P 2 =862.4KN(↓) 当下游有水 P=3136KN(→) P 2 =950.6KN(↓) 1.13 T=14 2.9KN 1.14 当h 3=0时T=131.56KN 当h 3 =h 2 =1.73m时 T＝63.7KN 1.15 0－0转轴距闸底的距离应为1.2m 1.16 P=4.33KN L D =2.256m(压力中心距水面的距离) 1.17 P=567.24KN 1.19 P＝45.54KN 总压力与水平方向夹角φ＝14o28′1.20 P=353KN P=46.18KN 方向向下 1.21 H=3m 1.22 δ=1.0cm 1.23 F=25.87KN (←) 2 液体运动的流束理论2.1 Q=211.95cm3/s V＝7.5cm/s 2.2 h w =3.16m 2.3 γ2 p =2.35m 2.4 P K1 =63.8KN/m2 2.5 Q=0.00393m3/s 2.6 Q=0.0611m3/s 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） 水力学试卷(3) 一、填空题（每空1分，共30分） 1.水力学的研究方法包括( )、( ) 、( ) 。 2. 液体的主要物理性质为（）、（）、（）、（）、（）、（）。 3. 水力学研究的两大基本规律：一是关于液体平衡的规律，即（）；二是关于液体运动的规律，即（）。 4.计算平面上静止液体作用力的两种方法是( ) 、( )。 5. 静止液体中压强的表示方法为（）、（）、（）。 6.描述液体运动的两种方法( ) 、( ) 。 7.液体运动的两种型态( )、( )。 8. 实际液体恒定总流的能量方程的适用条件为（）、（）、（）、（）、（）。 9.有压管路中水击分为( ) 、( ) 。 10.堰根据堰顶宽度和堰上水头的比值可分为( ) 、( )、( ) 。 二、名词解释（每个4分，共20分） 1.经济流速 2.断面比能 3.管网总成本 4.水跃 5.渗流系数 三、简答（每题5分，共20分） 1 什么是水力学？（5分） 2 明渠中水流的流动形态和判别方法分别有哪些？（5分） 3.何为有压管路中的水击？水击的类型有哪些？（5分） 4.简述渗流系数及其确定方法？（5分） 四、计算题（共30分） 1. 有一封闭水箱，箱内的水面至基准面高度z＝2m，水面以下A、B两点的位置高度分别为z A ＝1．0m，z B ＝1．2m，液面压强p 0 ＝105kPa(绝对压强)，如图1所示。试求：①A、B两点的绝对压强和相对压强；②A、B两点的测压管水头。（10分） 2.有一沿铅垂直立墙面敷设的弯管（如图2所示），弯头转角为90 O ，起始断面1—1与终止断面2—2间的轴线长度L为4m,两断面中心高差ΔZ为3m，已知1—1断面中心处动水压强p 1 为112.5KP a ，两断面之间水头损失h w 为0.15m，已知管径d为0.25m，试求当管中通过流量Q为0.08m 2 /s时，水流对弯头的作用力。（20分） （图1 ）（图 2 ） 水力学试卷(3)答案 一、填空题（每个1分，共30分） 1. 理论方法、实验方法、量纲分析法 2. 惯性、质量与密度，万有引力与重力，粘滞性与粘滞系数，压缩性及压缩率，表面张力，汽化 3. 水静力学，水动力学 4. 解析法、图解法 5. 绝对压强、相对压强、真空度 6. 拉格朗日法、欧拉法 7. 层流、紊流 8. 恒定流，质量力仅为重力，不可压缩液体，渐变流断面，两断面间无分流和汇流9. 直接水击、间接水击10. 薄壁堰、实用堰、宽顶堰 二、名词解释（每个4分，共20分） 1.经济流速－使给水工程的总成本最低的管网流速。 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 《水力学》试卷 班级：姓名：学号：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.下列物理量中，有量纲的数为（） a)A．佛汝德数Fr B. 沿程阻力系数λ b)C．渗流系数k D. 堰流流量系数m 2.缓坡明渠中的均匀流是（） a)A．缓流 B. 急流 C. 临界流 D. 可以是急流或缓流 3.管流的负压区是指测压管水头线（） A在基准面以下的部分 B. 在下游自由水面以下的部分 C．在管轴线以下的部分 D. 在基准面以上的部分 4.有两条梯形断面渠道1和2，已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同，但底坡i1>i2， 则其均匀流水深h1和h2的关系为（） A．h1>h2 B. h1 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（） 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； 试卷9 一 、填空题：（每空1分，共10分） 1．输水管道的流量和水温一定，当管径减小时，水流雷诺数 随之 。 2.对于紊流有Fr 1、 h h k 、i i k 、h Es ?? 0。 3.满足 条件的堰流是薄壁堰；满足 条件的堰流是实用堰；满足 条件的堰流是宽顶堰。 4明渠均匀流的总水头线、水面线及底坡三者 。 5.一梯形过水断面按水力最佳断面设计，其水深为2m ，边坡系数为1.5，则其底宽为 m 。 二、判断题：（每题2分，共10分） 1因为各并联支管的长度、直径及粗糙度可能不同，因此在各支管上的水头损失也不相同。（ ） 2只有当相对压强小于零时，才能座及到真空度的概念。（ ） 3在紊流粗糙区中，对于同一种材料的管道，管径越小，则沿程水头损失系数越大。（ ） 4缓流时断面单位能量随水深的增大而增加，急流时断面单位能量随水深的增大而减少。（ ） 5在实际工作中，直接水击是我们应尽力避免的，因为此时阀门处的压强未能达到最大值。( ) 三、说明题（3小题，共20分） 1. （本题6分）说明图中所示管段AB 中的水流在阀门C 开 启的过程中属于恒定流或非恒定流，均 匀流或非均匀流。（6分） C 2．（本题7分）应用水面曲线微分方程来分析下图中b 区水面线的形状。 ( ) 1 ) ( 1 2 2 Fr k k i ds dh - - = k i i< < 3. 绘制出尼库拉兹的分区实验图，并指出每一区的沿程阻力系数的影响因素。 四、绘图题（4小题，共25分） 1. （本题5）绘出图中的总水头线和测压管水头线：（5） 2. （本题6）绘图各受压面上的压强分布图：（6） 3．（本题7）绘出图中的压力体：（7） 2.12 密闭容器，测压管液面高于容器内液面h =1.8m ，液体的密度为850kg/m 3，求液面压 强。 解：08509.807 1.8a a p p gh p ρ=+=+?? 相对压强为：15.00kPa 。 绝对压强为：116.33kPa 。 答：液面相对压强为15.00kPa ，绝对压强为116.33kPa 。 2.13 密闭容器，压力表的示值为4900N/m 2，压力表中心比A 点高0.4m ，A 点在水下1.5m ，， 求水面压强。 解：0 1.1a p p p g ρ=+- 4900 1.110009.807a p =+-?? 5.888a p =-（kPa ） 相对压强为： 5.888-kPa 。 绝对压强为：95.437kPa 。 答：水面相对压强为 5.888-kPa ，绝对压强为95.437kPa 。 解：（1）总压力：433353.052Z P A p g ρ=?=??=（kN ） （2）支反力：()111333R W W W W g ρ==+=+??+??总水箱箱 980728274.596W =+?=箱kN W +箱 不同之原因：总压力位底面水压力与面积的乘积，为压力体g ρ?。而支座反力与水体 重量及箱体重力相平衡，而水体重量为水的实际体积g ρ?。 答：水箱底面上总压力是353.052kN ，4个支座的支座反力是274.596kN 。 2.14 盛满水的容器，顶口装有活塞A ，直径d =0.4m ，容器底的直径D =1.0m ，高h =1.8m ， 如活塞上加力2520N （包括活塞自重），求容器底的压强和总压力。 第3章液体一元恒定总流的基本原理题解 3.1如图某水平放置的分叉管路，总管流量Q =40m 3/s ，通过叉管1的流量为Q 1=20m 3/s ， 叉管2的直径d =1.5m 求出管2的流量及断面平均流速。 题3.1图 解：由连续方程可知12Q Q Q =+ 则3 21402020m /s Q Q Q =-=-= 22 22222442011.32m/s 3.14 1.5 Q Q v A d π?====? 3.2有一底坡非常陡的渠道如图所示，水流为恒定流，A 点流速为5m/s ，设A 点距水面的铅直水深H =3.5m ，若以o o -为基准面。求A 点的位置水头。压强水头，流速水头，总水头各为多少？ 题3.2图 解：A 点的位置水头：10m A z = A 点的压强水头为： 2cos 30 3.50.75 2.63m A p H g ρ=?=?= A 点的流速水头： 225 1.27m 229.81 A u g ==? 1 总水头： 2 10 2.63 1.2713.9m 2A A A A p u E z g g ρ=+ +=++= 3.3垂直放置的管道，并串联一文丘里流量计如图所示。已知收缩前的管径 m 0.4=D ，喉管处的直径m 0.2=d ，水银压差计读数△h =3.0cm ，两断面间的水头 损失g v h w 205.02 1=（1v 对应喉管处的流速）求管中水流的流速和流量。 题3.3图 解：以2—2断面为基准面对1—1断面和2—2断面列能量方程有（并取12 1.0αα==） g v g v g p g v g p z 205.02022 12 222111+++=++ρρ整理后得出 g v g v g v g v g v g p g p z 295.02205.0222 122212122211-=+-=-+ρρ （a ） 列出水银压差计上的等压面方程有 []h z z l g p h g gl p m ?+--+=?++)(2121ρρρ 经化简，由于02=z h g p p z ?-=-+6.122 11ρ代入（a ）后可得g v h 289.06.1221=? 从而可解出m /s 89.21=v 流量s d A v Q /m 1007.94 89.2342 11-?=? ==π 3.4有一水泵，，抽水流量Q =0.02m 3/s,吸水管直径d =20cm ，管长L =5.0m ，泵Q C ．Q =Q D ．不定。
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