搜档网
当前位置:搜档网 › 水力学考试试题与答案.doc

水力学考试试题与答案.doc

水力学考试试题与答案.doc
水力学考试试题与答案.doc

水力学考试试题与答案

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;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 答案:c (8)在明渠中不可以发生的流动是( a、恒定均匀流; c、非恒定均匀流;答案:c (9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是(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

b、紊流光滑区;

c、紊流过渡粗糙区;

d、紊流粗糙区

b 、2.0m

c 、2.45m )

d、3.22m

b、恒定非均匀流; d、非恒定非均匀流。)。

a、均匀缓流;

b、均匀急流;

c、非均匀缓流;

d、非均匀急流。

(11)闸孔出流的流量 Q 与闸前水头的 H( a、1 次方答案:d (12)渗流研究的对象是(答案:a (13)测量水槽中某点水流流速的仪器有 a、文丘里计 b、毕托管 b、2 次方 c、3/2 次方

)成正比。 d、1/2 次方

)的运动规律。

a、重力水;

b、毛细水;

c、气态水;

d、薄膜水。

c、测压管

d、薄壁堰

答案:b (14)按重力相似准则设计的水力学模型,长度比尺λ L=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 a、 1 米,λ c、1 米,λ答案:d 2、判断题:(每小题 2 分)(1)任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。答案:错误(2)水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。答案:错误(3)水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。答案:错误(4)粘滞性是液体产生水头损失的内因。答案:正确(5)同样条件下直接水击比间接水击更不安全。答案:正确(6)在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。答案:错误(7)矩形断面水力最佳断面的宽深比β =2。答案:正确(8)断面比能沿流程总是减小的。(((((((())))))))) )

Q Q

=1000; =100000;

b、10 米,λ d、10 米,λ

Q

=100;

Q =100000。

答案:错误(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。(答案:错误(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。 ( 答案:正确 3、填空题:(每小题 2 ~ 4 分)(1)牛顿内摩擦定律适用的条件是和。答案:层流运动,牛顿液体

2

(2)液体中某点的绝对压强为 100kN/m2 ,则该点的相对压强为 ?????????????kN/m2,真空度为。答案:2,不存在. (3)只受重力作用,静止液体中的等压面是????????????????。答案:水平面。(4)实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因

是 ???????????????? , ??????????????????。答案:液体存在粘滞性和边界的影响。(5)水流在明渠中的流态为缓流时,其水深 h???? hk,弗汝德数Fr?????1。(填写? 、? 、?符号)答案:? , ? 。(6)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????。答案:大。(7)根据管道水头损失计算方法的不同,管道可以分为???????和????????。答案:短管,长管。(8)在水击计算中阀门关闭的时间 Ts ? 水击相长 Tr 的水击,称为?????????? 水击,把 Ts ? Tr 的水击称为??????????水击。答案:直接,间接。 (9) a2 型水面曲线是发生在?????? 坡上的 ????????流(指急流或缓流)的水面线,这时弗汝德数 Fr 沿程 ??????(指增大、减小或不变)答案:陡坡,缓流,减小。 (10) 溢流堰的过堰流量与堰顶水头的???????? 次方成正比。答案:3/2 。(11)泄水建筑物下游发生远驱水跃时,下游收缩断面水深 hc 的共轭水深 hc’’ ????????ht(ht 为下游河道的水深,填写? 、? 、?符号) 答案:填写? 、? 、?符号 (12) 按重力相似准则设计的溢流坝水力模型,长度比尺λ L=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 vp=????????m/s 。答案:4m/s 。 4、问答题:(每小题 3 ~ 4 分)(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3

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 =f1(Re);过渡区λ ? ? =f2(Re,);粗糙区λ =f3(),紊流粗糙区又称为阻力平方区。

R

R

(4)为什么舍齐公式 v ? C R i 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。 5、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。 (5 分)

v0>0

测压管水头线

总水头线

v0>0

解:

4

(2)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,各段糙率相同)

K

(5 分)

i1 <iK

i2 <iK

K

i3 >iK

解:

N1 K

缓流

a1

N1

缓流

b1

N 3 b2

急流

i1 <iK

i2 <i K

i3 >iK

K N3

6、计算题:(1)图示一跨河倒虹吸管,正方形断面面积为 A=0.64 m2,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δ 1=0.2,δ 2=0.5,δ 3=1.0,沿程水力摩擦系数λ =0.024,上下游水位差 H=3m。求通过的流量 Q ? ( 10 分)

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 l v2 (5 分) H ? hw ? (? ? ?? ) 4R 2g 计算方形管道断面的水力半径和局部水头损失系数 A R ? ? 0.2m , ?? ? 0.2 ? 2 ? 0.5 ? 1.0 ? 1.9

?

将参数代入上式计算,可以求解得到

? v ? 4.16m/s , Q ? vA ? 2.662m 3 /s

即倒虹吸管内通过的流量为 2.662m3/s 。

5

(5 分)

(2)从水箱接一橡胶管道及喷嘴 (如图)。橡胶管直径 D=7.5cm,喷嘴出口直径 d=2.0cm。水头 H =5.5 m。由水箱至喷嘴的水头损失 hw = 0.5m。用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强 p = 4.9N?cm2。如用手握住喷嘴,需要多大的水平力 R,行近流速 v0=0,取动能校正系数和动量校正系数均为 1。(15 分)

解:以过喷嘴中心的水平面为基准面,列水箱渐变流断面 1—1 和喷嘴出口断面 2—2 的能量方程 2 v H ? 0 ? 0 ? 0 ? 0 ? 2 ? 0.5 (5 分) 2g 求得喷嘴出口流速和流量为

v2 ? 2 g ? 5 ? 9.9 m s

3

m Q ? v 2 A2 ? 0.000314

s

(1.5 分)

橡胶管道内的流速为 Q v3 ? ? 0.7 0 m 6 s A3

(1 分)

对于喷嘴建立 x 方向的动量方程

p3 A3 ? R ? ? ? Q(v2 x ? v3x ) R ? p3 A3 ? ? Q(v2 ? v3 ) ? 187.79 N 水流对喷嘴冲击力为 R? ? ? R 即为手握喷嘴所需之力。(3)有一梯形渠道,底宽底坡 i=0.001。如流动在紊流粗糙区,求通过的流量 Q。解:计算渠道断面水力要素,过流断面面积

A ? bh ? mh 2 ? 39 m2

(6.5 分) (1 分) (9 分)

b =10 m,水深 h = 3 m,边坡为 1:1,糙率 n = 0.014,

(1.5 分)

6

湿周水力半径舍齐系数通过的流量

x ? b ? 2 1 ? m2 h ? 18.49 m

R? A ? 2.11 m x 1 1 1 C ? R 6 ? 80.90 m 2 / s n Q = AC (R i)0.5 = 144.93 m3/s

(1.5 分) (1 分) (2 分) (3 分)

(4)某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。已知渠宽 B=18m,流量 Q=265m3/s,坝下收缩断面处水深 hc=1.1m,当坝下游水深 ht=4.7m 时,问: 1)坝下游是否发生水跃? 2)如发生水跃,属于何种形式的水跃? 3) 是否需要修建消能工?若需要修建消能工,估算消力池深。解:1)计算临界水深 hk,判断收缩断面和下游水流流态, q = Q/B =265/18 =14.72 m3/sm ( 12 分) (4 分)(4 分)(4 分)

hk ?

3

?q 2

14.722 ? ? 2.81 m g 9.8

3

因为收缩断面水深

hc =1.1 m < hk 为急流,下游水深 ht=4.7m ? hk 为缓流,

所以溢流坝下游必定发生水跃。 2)计算收缩断面处水深 hc 的共軛水深

hc" hc q2 ( 1 ? 8 ? 1) " 3 hc = 2 ghc

1.1 14.722 ? ( 1 ? 8 ? ? 1) =5.81m = 2 9.8 ? 1.13

因为 hc" ? ht ,该水跃为远驱水跃。

3)溢流坝下游发生远驱水跃,需要修建消力池。估算消力池深 d,取水跃淹没系数 ?j =1.05 则池深约为 d = ?j hc"- ht =1.05×5.81 – 4.7 = 1.40 m

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。(√)

7

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。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。

8

?×? (√) (×)(×)(×)(√) (√) (√) (×) ?√? (√) (×)

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 (√) (√) ?×? (√) (×) (√) ?×? (√) (√) (√) (√) (×) ?√? (×) (√) (×) (×) (√) (×)

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 (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

(×) (√) (√) (×)

(2)(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? 只与边界粗糙度有关,可判断该水流属于(4) ?1? ?3? 层流区;紊流过渡粗糙区;

2

?2? ?4?

紊流光滑区紊流粗糙区

;。(2)

4、液体中某点的绝对压强为 100kN/m ,则该点的相对压强为(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?对数分布; ?2?直线分布; ?3?抛物线分布; ?4?椭圆分布。

( 1)

6、长管的总水头线与测压管水头线(1)相重合;(3)相平行,呈阶梯状;

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 ?1? ?3? 层流区;紊流过渡粗糙区; ?2? ?2? ?4 ? (3)恒定均匀流; (4)非恒定流。紊流光滑区紊流粗糙区 ?3? 2 次方;;。 ?4? 1 次方(2)相平行,呈直线;(4)以上答案都不对。

( 1)

(1)

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)

9、堰流的流量与堰顶水头的? 2 ?成正比。 ?1? 1/2 次;(3) (1) ht = hc02 (1)100; (2) ht > hc02 (2)10;

2

3/2 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 (3) ht < hc02 (3)20; (4) 无法确定(2)(4)50。

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

12、液体中某点的绝对压强为 108kN/m ,则该点的相对压强为( 4) 2 2 2 2 (1)1 kN/m (2)2 kN/m (3)8 kN/m (4)10 kN/m 13、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。(2) 14、矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比β等于(1)

9

?1? 1 ; 15、水泵的扬程是指

?2? 2 ;

?3?

3 ;

?4?

4 。(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 ?1? 一次方关系; ?2? 二次方关系;(2) ?3? 1.75~2.0 次方关系。(3)(3)正交。 ?3 ?

17、在平衡液体中,质量力与等压面(1)重合;(2)平行;

18、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数 ?1? ?3? 急流和缓流; ?2? 均匀流和非均匀流;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 20、共轭水深是指 (1) 水跃的跃前水深与跃后水深 (3) 均匀流水深 (2) 溢流坝下游水流收缩断面水深(4)临界水深 (2) ; ?2? 2 次方; ?3? 0. 5 次方。 ( 1)

21、图示容器中有两种液体,密度?2 > ?1 ,则 A、B 两测压管中的液面必为 (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? ?3? 对数分布抛物线分布;; ?2? ?4? 椭圆分布直线分布;。

( 1)

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 ?

J(h1)= J(h2) ? 2 ? J(h1)>J(h2) ? 3 ? J(h1)< J(h2)

(1)

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 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 (1) (4) 无法确定10

25、层流断面流速分布规律符合 ?1? ?3? 对数分布抛物线分布;; ? 2 ? 直线分布 ? 4 ? 椭圆分布;。

(3)

26、佛汝德数 Fr 是判别下列哪种流态的重要的无量纲数 ?1? ?3? 急流和缓流; ? 2 ? 均匀流和非均匀流;层流和紊流; ? 4 ? 恒定流和非恒定流。

(1)

27、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

(1)

(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 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 Q ? AC R i 。长管和短管。

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

11

四、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?解:可压缩性是:当外界的压强发生变化时液体的体积也随之发生改变的特性。液体可压缩性一般情况下可以不必考虑,但是当外界压强变化较大,如发生水击现象时必须予以考虑。 2.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。 3.什么是相对压强和绝对压强?

4。写出水力半径 R 的表达式。

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?

五、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) (5 分)

i.1>ik i2<ik

12

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

总水头线测压管水头线

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) (5 分)

i.1>ik i2<ik

4、定性绘出图示曲面 ABC上水平方向的分力和铅垂方向压力体。 (5 分)

A

B

C

5、定性绘出图示管道(短管)的总水头线和测压管水头线向。

v0=0 v0=0

13

总水头线测压管水头 v0=0 v0=0

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。

A

B

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)

K

K

i1< i k

i 2>ik

宽B 门A

六、根据题目要求解答下列各题 1、图示圆弧形闸门 AB(1/4 圆), A 点以上的水深 H=1.2m,闸门 =4m,圆弧形闸门半径 R=1m,水面均为大气压强。确定圆弧形闸 B 上作用的静水总压力及作用方向。

解:水平分力铅垂分力静水总压力 Px=pc×Ax=74.48kN Py=γ×V=85.65kN, P2= Px2+ Py2, ∴

H O R R A

P=113.50kN,

tan?= Py/Px=1.15

?=49°

合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。 B 2、图示一跨河倒虹吸圆管,管径 d=0.8m,长 l=50 m,两个 30

角、进口和出口的局部水头损失系数分别为ζ 1=0.2,ζ 2=0.5,ζ 3=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 。

14

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

H ? hw ? (?

R? A

l v2 ? ?? ) 4R 2g

计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数

?

? d / 4 ? 0.2m ,

?? ? 0.2 ? 2 ? 0.5 ? 1.0 ? 1.9

3

将参数代入上式计算,可以求解得到

? v ? 4.16m/s , Q ? vA ? 2.091 m3 /s

即倒虹吸管内通过的流量为 2.091m /s 。

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=49kN?m2,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)

d1

v1

解:列喷嘴进口断面 1—1 和喷嘴出口断面 2—2 的连续方程:

得喷嘴流量和出口流速为:

3 m Q ? v1 A1 ? 0.0 0 3 1 4

s

1 P

1

Q v2 ? ? 9.9 m s A2

对于喷嘴建立 x 方向的动量方程

p1 A1 ? R ? ? ? Q(v 2 x ? v1x ) R ? p3 A3 ? ? Q(v 2 ? v3 ) ? 187.8 N

R 2 2

x 水流对喷嘴冲击力:F 与 R, 等值反向。 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。解: i=(Z1-Z2)/L =0.001

A ? bh ? 2.55 m2 x ? b ? 2h ? 4.9 m A R ? ? 0.52 m x

15

(最新)河海大学2005-2006学年第二学期水力学期末试卷(A卷)

2005-2006学年第二学期水力学期末试卷(A卷) (水文、给排水、环工、资环04级、资环03级) 班级学号姓名成绩 一.是非题(每小题1分,共10分) 1.水流在边壁处的流速为零,因此该处的流速梯度为零。 ( ) 2.水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 ( ) 3.在恒定紊流中时均流速不随时间变化。 ( ) 4.不论平面在静止液体内如何放置,其静水总压力的作用点永远在平面形心之下。()5.同一种管径和粗糙度的管道,雷诺数不同时,可以在管中形成紊流光滑区、粗糙区或过渡粗糙区。()6.恒定总流的总水头线沿流程下降,而测压管水头线沿程可升可降。 ( ) 7.只要下游水位高于堰顶,一定是堰的淹没出流。 ( ) 8.棱柱形明渠中形成M3 型水面曲线时,其断面单位能量E s 沿程增大。( ) 9.如果两个液流中作用于相应点上的相同性质的力的大小成一定比例,则两个液流就是动力相似的。()10.渐变无压渗流中任意过水断面各点的渗流流速相等,且等于断面平均流速。 ( ) 二.单项选择题(每小题2分,共20分) 1.已知水流某处的绝对压强值为 2.94N/cm 2,当地大气压强为10 米水柱高,则该处真空度是() (1) 3m (2) 7m (3) 2.94m (4) 没有真空 2.在恒定流中 ( ) (1)流线一定互相平行 (2)断面平均流速必定沿程不变 (3)不同瞬时流线有可能相交 (4)同一点处不同时刻的动水压强相等 3.紊流过渡粗糙区的沿程水头损失系数λ ( ) (1) 只与雷诺数有关 (2) 只与相对粗糙度有关 (3) 只与绝对粗糙度有关 (4) 与相对粗糙度和雷诺数有关 4.按普朗特动量传递理论,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。 5.陡坡渠道上如发生非均匀流 ( ) (1) 一定是急流 (2) 一定是缓流 (3) 可以是缓流或急流 (4) 一定是渐变流 6.矩形断面渠道的均匀流,若断面单位能量与水深之比E s/h =2。则水流为() (1)急流 (2)缓流 (3)临界流 (4) 急变流 共5页第1页

水力学考试试题与答案

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; 答案:b

水力学历年试卷及答案[1]

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==

水力学模拟试题及答案(一)教学文稿

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

级《水力学》、《流体力学》试卷b及答案

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)

水力学试题与答案

(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

水力学与桥涵水文试题及答案

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。

水力学自测练习题之试题3

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)

(完整版)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;

水力学试卷及答案qw

《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

2032水力学B 水利水电专 国家开放大学机考 题库及答案

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

水力学试卷及答案

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。

水力学期末考试复习(1)

水力学期末考试复习题及答案 1、选择题:(每小题2分) (1)在水力学中,单位质量力是指( 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b 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;

水力学考试试题-样题答案

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

水力学期末考试复习题与答案

水力学期末考试复习题及答案 1、选择题:(每小题 2 分) ( 1)在水力学中,单位质量力是指( 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/m 2 ,则该点的相对压强为 b a 、1 kN/m 2 b 、2 kN/m 2 c 、5 kN/m 2 d 、10 kN/m 2 ( 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 v 0 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 =1.5m 3 /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 b 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 λ L ,模型中水深为 0.1 =100 米,则原型中对应点水深为和流量比尺为 d

水力学考试试题1-样题答案

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

水力学期末复习题含答案

选择题 1.液流分类中,凡运动要素沿流程发生变化的水流,称为 ( ) A.非恒定流 B.非均匀流 C.恒定流 D.均匀流 2.某管道内直径为d=120mm,在一小时内输水2103 m ,则其输水流量为 ( ) A.0.058s m /3 B.0.58s m /3 C.5.13s m /3 D.51.3s m /3 3.对同一点而言,其绝对压强与相对压强的数值相差一个 ( ) A .当地大气压 B .液面压强 C .绝对真空 D .汽化压强 4.若液体中某一点的压强为 2.5个工程大气压,用应力单位表示则为 ( ) A.24.52/m N B.24.52/m KN C.2452/m N D.2452/m KN 5.常见的测压仪器如测压计,所测得的压强为 ( ) A.相对压强 B.绝对压强 C.真空值 D.大气压强 6.急坡渠道中,发生在正常水深线N —N 线与临界水深线K —K 线之间的水面线称( ) A.2a 型 B.1b 型 C.2b 型 D.3b 型 7.对梯形水力最优断面,水力半径是正常水深的 ( ) A .0.5 B .1.0 C .2.0 D .4.0 8.在绘制曲面上压力体图时,若水与压力体分居曲面两侧,则该压力体为 ( ) A.虚压力体,z P 方向铅直向上 B.实压力体,z P 方向铅直向上 C.虚压力体,z P 方向铅直向下 D.实压力体,z P 方向铅直向下 9.在研究沿程阻力系数λ的变化规律时,尼古拉兹将紊流划分为几个流区? ( ) A.3 B.4 C.5 D.6 10.无粘性流体是 ( ) A .符合牛顿内摩擦定律的液体 B .密度 ρ=0的流体 C .0=μ 的流体 D .实际工程中常见的液体

水力学试题(计算题).

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

水力学模拟题及答案

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

最新水力学考试试题2-样品答案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 )

相关主题