電大 水力學(xué)小抄

1、專(zhuān)業(yè)好文檔水力學(xué)補(bǔ)修模擬復(fù)習(xí)題（一）1、單項(xiàng)選擇題（每小題3分）（1）靜止液體中同一點(diǎn)各方向的壓強(qiáng) （ ） a 、數(shù)值相等; b 、數(shù)值不等; c、僅水平方向數(shù)值相等; d、鉛直方向數(shù)值最大 。 本題難度：容易。主要考核學(xué)生對(duì)靜水壓強(qiáng)特性的理解。答案：a（2）在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面 （ ） a、重合； b、平行 c、斜交； d、正交。本題難度：中等。主要考核學(xué)生對(duì)等壓面概念的理解。答案：d（3）液體只受重力作用，則靜止液體中的等壓面是 （ ） a、任意曲面； b、水平面 c、斜平面； d、旋轉(zhuǎn)拋物面。本題難度：容易。主要考核學(xué)生對(duì)等壓面概念的理解。答案：b（4）液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為88

2、kn/m2，則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為 （ ）a、10 kn/m2 b、-10kn/m2 c、12 kn/m2 d、-12 kn/m2本題難度：容易。主要考核學(xué)生對(duì)靜水壓強(qiáng)換算的掌握。答案：b（5） 過(guò)水?dāng)嗝媸侵?（ ）a、與流線平行的斷面； b、與流線正交的橫斷面 c、與流線斜交的橫斷面； d、與跡線正交的橫斷面。本題難度：容易。主要考核學(xué)生對(duì)過(guò)水?dāng)嗝娴睦斫?。答案：b（6）水力學(xué)中的一維流動(dòng)是指 （ ） a、恒定流動(dòng)； b、均勻流動(dòng)； c、層流運(yùn)動(dòng)； d、運(yùn)動(dòng)要素只與一個(gè)坐標(biāo)有關(guān)的流動(dòng)。答案：d（7）作用水頭相同時(shí)，孔口的過(guò)流量要比相同直徑管咀的過(guò)流量 （ ）a、大; b、小 ； c、相同 ； d、

3、無(wú)法確定 。答案：b（8）已知液體流動(dòng)的沿程水力摩擦系數(shù)l與邊壁粗糙度和雷諾數(shù)re都有關(guān)，即可以判斷該液體流動(dòng)屬于 （ ）a、 層流區(qū)； b、紊流光滑區(qū)； c、紊流過(guò)渡粗糙區(qū)； d、紊流粗糙區(qū)本題難度：中等。主要考核學(xué)生對(duì)沿程水力摩擦系數(shù)l的理解。答案：c（9）有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比值d /r=（ ） a、8； b、4； c、2； d、1。 答案：b（10）層流斷面流速分布規(guī)律符合 ( )a 、對(duì)數(shù)分布； b 直線分布； c、拋物線分布； d、 橢圓分布。答案：c（11）突擴(kuò)前后有壓管道的直徑之比d1/d2 =1：2，則突擴(kuò)前后斷面的雷諾數(shù)之比為 （ ）a、2：1 b、1：1 c、

4、1：2 d、1：4答案：a（12）紊流粗糙區(qū)的水頭損失與流速成 ( ) a、一次方關(guān)系； b、二次方關(guān)系； c、1.752.0次方關(guān)系；d、不能確定 答案：b（13）水泵的揚(yáng)程是指 （ ）a、 水泵提水高度 ; b、 水泵提水高度+吸水管的水頭損失 ;c、水泵提水高度+吸水管與壓水管的水頭損失 d、以上答案都不是 。答案： c（14）從力學(xué)角度看，雷諾數(shù)所表示的兩種力的對(duì)比關(guān)系是 ( )a、 慣性力與粘滯力 ； b、 慣性力與重力 ；c、 重力與粘滯力 ； d、 壓力與粘滯力 。 答案：a、（15）紊流的流速分布為 （ ） a、呈拋物線分布 b 、呈線性分布 c 、比層流分布更均勻 d、比層流

5、分布更不均勻 答案：c（16）長(zhǎng)管的總水頭線與測(cè)壓管水頭線 （ ）a、相重合； b、相平行，呈直線； c、相平行，呈階梯狀。答案：a （17）矩形水力最佳斷面的寬深比= （ ） a、1； b、2； c、3； d、4 答案：b （18）在明渠中不可以發(fā)生的流動(dòng)是 （ ） a、恒定均勻流； b、恒定非均勻流； c、非恒定均勻流； d、非恒定非均勻流。 答案：c（19）在緩坡明渠中不可以發(fā)生的流動(dòng)是 （ ）a、 均勻緩流； b、均勻急流； c、非均勻緩流； d、非均勻急流。 答案：b （20）底寬b = 1.5 m的矩形明渠，通過(guò)的流量q = 1.5 m3/s，已知渠中某處水深h = 0.4 m，則

6、該處水流的流態(tài)為 （ ）a、緩流； b、急流； c、臨界流； 答案：b（21）閘孔出流的流量與閘前水頭的（ ）成正比。 a、1次方 b、2次方 c、3/2次方 d、1/2次方 答案：d（22）堰流的流量與堰頂水頭的( )成正比。 a、1/2次方 ； b、3/2次方 c、2次方； d、1次方 答案：b（23）溢流壩下泄水流收縮斷面水深 hc的共軛水深為 hc2 ，下游河道水深為ht，形成遠(yuǎn)離水躍的條件是 （ ）a、 ht = hc2 b、ht hc2 c、ht hc2 d、無(wú)法確定 答案：c（24）滲流研究的對(duì)象是（ ）的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 a、重力水； b、毛細(xì)水； c、氣態(tài)水； d、薄膜水。 答案：

7、a（25）滲流的達(dá)西公式只能適用于 （ ） a、 恒定均勻?qū)恿?b、 恒定均勻紊流 c、恒定均勻流； d、非恒定流 。答案：a（26）按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的水力學(xué)模型，長(zhǎng)度比尺l=100，模型中水深為0.1m，則原型中對(duì)應(yīng)點(diǎn)水深為 （ ）a、 0.5 m； b、1 m； c、5.0 m； d、10 m。 答案：d（27）、按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)模型，若幾何比尺為100，則流速比尺為 （ ）a、100 ； b、10 ； c、20 ； d、50。答案：b（28）測(cè)量水槽中某點(diǎn)水流流速的儀器有 （ ） a、文丘里計(jì) b、畢托管 c、測(cè)壓管 d、薄壁堰 答案：b（29）量測(cè)明槽流量的儀器是（ ） a、文丘里

8、計(jì)； b、電磁流量計(jì)； c、量水堰； d、孔板流量計(jì)。 答案：c2、判斷題（每小題3分）（1）理想液體就是不可壓縮液體。 （ ）答案：錯(cuò)誤（2）作用任意平面上靜水總壓力的作用點(diǎn)與平面的形心點(diǎn)重合。 （ ）答案：錯(cuò)誤（3）均質(zhì)連續(xù)靜止液體內(nèi)任何一點(diǎn)的測(cè)壓管水頭等于常數(shù)。 （ ）答案：正確（4）水流總是從壓強(qiáng)大的地方向壓強(qiáng)小的地方流動(dòng)。 （ ）答案：錯(cuò)誤（5）漸變流過(guò)水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)的測(cè)壓管水頭都相同。 （ ） 答案：正確（6）水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。 （ ）答案：錯(cuò)誤（7）紊流光滑區(qū)的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)。 ( )答案：正確（8）粘滯性是液體產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因。 （ ）答案：

9、正確（9）園管中層流的雷諾數(shù)必然大于3000。 ( )答案：錯(cuò)誤（10）同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。 （ ）答案：正確（11）矩形斷面明渠水力最佳斷面的寬深比為=2。 （ ）答案：正確（12）兩條明渠的斷面形狀、尺寸、糙率和通過(guò)的流量完全相等，但底坡不同，因此它們的正常水深不等。 （ ）答案：正確（13）在正坡非棱柱渠道內(nèi)可以形成均勻流。 （ ）答案：錯(cuò)誤（14）緩坡上可以出現(xiàn)非均勻流急流。 （ ） 答案：錯(cuò)誤（15）陡坡上出現(xiàn)均勻流必為急流，緩坡上出現(xiàn)均勻流必為緩流。 （ ） 答案：正確（16）明槽水流的斷面比能沿流程總是減小的。 （ ）答案：錯(cuò)誤（17）在流量和渠道斷面形式一定的

10、條件下，躍前水深越大，躍后水深也越大。（ ）答案：錯(cuò)誤（18）滲流達(dá)西定律適用的條件是恒定均勻?qū)恿鳚B流，并且無(wú)滲透變形。 （ ）答案：正確 （19）兩個(gè)液流只要在相應(yīng)點(diǎn)的速度和加速度的大小成比例，則兩個(gè)液流就是運(yùn)動(dòng)相似的。（ ）答案：錯(cuò)誤3、問(wèn)答題（每小題6分）（1）什么是理想液體？為什么要引入理想液體的概念？本題難度：中等。要求學(xué)生掌握理想液體的概念和水流運(yùn)動(dòng)分析方法。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：寫(xiě)出定義，3分；原因敘述正確，3分。答案：理想液體是指沒(méi)有粘滯性的液體。實(shí)際液體都具有粘滯性，在液體流動(dòng)時(shí)會(huì)引起能量損失，給分析液體運(yùn)動(dòng)帶來(lái)很大困難。為了簡(jiǎn)化液體運(yùn)動(dòng)的討論，我們引入了理想液體的概念，忽略液體的粘滯性

11、，分析其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后再考慮粘滯性影響進(jìn)行修正，可以得到實(shí)際水流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，用以解決實(shí)際工程問(wèn)題。這是水力學(xué)重要的研究方法。（2）“均勻流一定是恒定流”，這種說(shuō)法是否正確？為什么？本題難度：中等。要求學(xué)生掌握均勻流和恒定流的概念。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：判斷是否正確， 3分；原因敘述正確，3分。答案：這種說(shuō)法錯(cuò)誤的。均勻是相對(duì)于空間分布而言，恒定是相對(duì)于時(shí)間而言。當(dāng)流量不變通過(guò)一變直徑管道時(shí)，雖然是恒定流，但它不是均勻流。（3）簡(jiǎn)述尼古拉茲實(shí)驗(yàn)中沿程水力摩擦系數(shù)的變化規(guī)律。本題難度：較難。要求學(xué)生掌握沿程水力摩擦系數(shù)的變化規(guī)律以便正確運(yùn)用。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：的變化規(guī)律表達(dá)正確， 4分；說(shuō)明，2分。答案：通過(guò)尼古拉茲

12、實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)：在層流中僅是雷諾數(shù)re的函數(shù)并與re成反比；在層流到紊流過(guò)渡區(qū)，僅是re的函數(shù)；在紊流光滑區(qū)=f1（re）； 過(guò)渡區(qū)=f2（re， ）；粗糙區(qū)=f3（ ），紊流粗糙區(qū)又稱(chēng)為阻力平方區(qū)。（4）為什么舍齊公式 只適用于阻力平方區(qū)？本題難度：中等。要求學(xué)生能正確運(yùn)用舍齊公式，了解糙率的來(lái)源。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：正確敘述舍齊公式的來(lái)源， 6分。以下類(lèi)似答案：舍齊公式是根據(jù)明渠均勻流的大量觀察資料總結(jié)的公式，自然界中明渠水流幾乎都處于紊流阻力平方區(qū)，因此該公式只適用于紊流阻力平方區(qū)。（5）為什么工程中希望在壓力管道內(nèi)發(fā)生間接水擊？控制壓力管道內(nèi)發(fā)生間接水擊的措施有那些？答案：發(fā)生間接水擊時(shí)，反射回來(lái)

13、的減壓波使閥門(mén)處的水擊壓強(qiáng)降低，防止過(guò)高的水擊壓強(qiáng)對(duì)管道的。控制壓力管道內(nèi)發(fā)生間接水擊的措施主要有：延長(zhǎng)閥門(mén)關(guān)閉的時(shí)間，縮短壓力管道的長(zhǎng)度，必要時(shí)設(shè)計(jì)調(diào)壓井（塔）等。（6）從力學(xué)意義上解釋明渠均勻流只能在正坡渠道中產(chǎn)生的原因。答案：均勻流的斷面平均流速水頭和壓強(qiáng)水頭沿程不變，但水流運(yùn)動(dòng)總要消耗能量，因此從能量方程來(lái)分析，只能消耗位能來(lái)克服水流阻力。所以均勻流只能產(chǎn)生在正坡渠道中。（7）分析水面曲線時(shí)，如何尋找急流和緩流的控制斷面？答案：急流的控制斷面在上游，因?yàn)橥饨鐚?duì)急流的干擾不能向上游傳播；緩流的控制斷面在下游，其原因與急流正好相反。（8）在滲流計(jì)算中達(dá)西定律與杜比公式有何區(qū)別？答案：達(dá)西定

14、律適用于任一點(diǎn)的滲流流速u(mài)=kj，其適用于恒定均勻?qū)恿鳚B流；而杜比公式是適用于恒定非均勻漸變層流滲流，同一過(guò)水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)的滲流流速都相等且等于v= kj。4、計(jì)算題：（1）如圖所示矩形平板閘門(mén)ab寬b=3m，門(mén)重g=9800n，=60，h1 =1m，h2=1.73m。試求：下游無(wú)水時(shí)啟門(mén)力t。 （10分）說(shuō)明：本題難度中等。要求學(xué)生掌握作用在平面上靜水總壓力計(jì)算。題解和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：解：閘門(mén)上的靜水總壓力p=pca，pcghc=10009.8（11.730.5）=18.27kn/m2 （2分）p=pca=18.2731.73sin60109.6 kn （2分）靜水總壓力作用點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸距離為m （1分

15、）各力對(duì)轉(zhuǎn)軸取力距th2/tg60g0.5h2/tg60pl=0 （3分）t=131.6kn （2分）即下游無(wú)水時(shí)啟門(mén)力為131.6kn （2）水溫 10。c時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)粘度0.0131cm2/s，管徑為 10 cm，管中流速為 100 cm/s，試判別水流流態(tài)，并求在該管中轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N流態(tài)時(shí)的流速。（6分）說(shuō)明：本題較容易。要求學(xué)生掌握水流流態(tài)的判別，并會(huì)進(jìn)行雷諾數(shù)的計(jì)算。題解和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：解： 763362000，管內(nèi)為紊流。 （3分）如果要轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鲃t2000 ，則v2.62cm/s （3分）（3）圖示一跨河倒虹吸管，正方形斷面面積 a=0.64 m2，長(zhǎng) l=50 m，兩個(gè) 30。折角、

16、進(jìn)口和出口的局部水頭 損失系數(shù)分別為1=0.2，2=0.5，3=1.0，沿程水力摩擦系數(shù)=0.024，上下游水位差 h=3m。求通過(guò)的流量q。（10分）說(shuō)明：本題難度中等。要求學(xué)生掌握管道輸水能力和方管的水力半徑的計(jì)算。題解和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：解： (5分） (5分） (4）從水箱接一橡膠管道及噴嘴（如圖）。橡膠管直徑d=7.5cm，噴嘴出口直徑d=2.0cm。水頭h=5.5m。由水箱至噴嘴的水頭損失hw=0.5m。用壓力表測(cè)得橡膠管與噴嘴接頭處的壓強(qiáng)p=4.9n/cm2。如用手握住噴嘴，需要多大 的水平力r ，行近流速v0=0，取動(dòng)能校正系數(shù)均為1。（15分）說(shuō)明：本題難度較難。是能量方程和動(dòng)量方程

17、的綜合應(yīng)用題，要求學(xué)生掌握能量方程和動(dòng)量方程的建立和計(jì)算。題解和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：解：列水箱漸變流斷面1-1和噴嘴出口斷面2- 2能量方程 (5分） (1分） (1分） 列x向動(dòng)量方程 (6分） 水流對(duì)噴嘴沖擊力 即為手握噴嘴所需之力。 (1分) （5） 有一梯形渠道，底寬 b =10 m，水深 h = 3 m，邊坡為 1:1，糙率 n = 0.014，底坡i=0.001。如流動(dòng)在紊流粗糙區(qū) ，求流量q。（8分）解：m2 （1分） m （1分） （1分） （2分）q=a.c.(ri)0.5=145.1 m3/s （3分）（6）有一梯形渠道，底寬 b =10 m，水深 h = 3 m，邊坡為1:1，糙率

18、 n = 0.014，底坡i=0.001。如流動(dòng)在紊流粗糙區(qū) ，求通過(guò)的流量q 。 （10分）。說(shuō)明：本題難度中等。要求學(xué)生掌握明渠均勻流公式、舍齊系數(shù)和流量計(jì)算。解：m2 （1分） m （1分） （2分） （3分） q=a.c.(rj)0.5=145.1 m3/s （3分）（7）有一3孔wes型實(shí)用堰。每孔凈寬=8.0 m，上游堰高p=35m，堰頂水頭h=3.2m，已知實(shí)用堰的流量系數(shù)m=0.502，側(cè)受縮系數(shù)e1=0.96，堰下游收縮水深hc=0.5m，相應(yīng)寬度30m，下游水位低于堰頂，下游河道水深ht=3.5m。 （12分）（1）求實(shí)用堰的流量q（2）確定堰下游水躍銜接形式，說(shuō)明堰下游是

19、否需要修建消能設(shè)施？（3）如采用底流式消能，消能池中的水躍應(yīng)為什么形式水躍？說(shuō)明：本題難度較難。要求學(xué)生掌握堰的流量計(jì)算、水躍共軛水深計(jì)算、判斷水躍的形式和消能池設(shè)計(jì)。題解和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：解：（1）p/h=35/3.21.33是高堰，且為非淹沒(méi)，實(shí)用堰的流量qs1mnb 0.960.50238=293.3m3/s （5分）（2）下游單寬流量 q=q/30=9.78m2/s ，臨界水深hk= 2.14m （2分）hc=0.5mhkht=3.5m，而且6.0mht=3.5m堰下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍，需要修建消力池。 （4分）（3）如采用底流式消能，消能池中的水躍應(yīng)為微淹沒(méi)式水躍 水力學(xué)補(bǔ)修模擬復(fù)習(xí)題（二）1

20、、選擇題：（每小題2分）（1）在水力學(xué)中，單位質(zhì)量力是指（ ） a、單位面積液體受到的質(zhì)量力；b、單位體積液體受到的質(zhì)量力； c、單位質(zhì)量液體受到的質(zhì)量力；d、單位重量液體受到的質(zhì)量力。 答案：c（2）在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面（ ） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。 答案：d（3）液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為100kn/m2，則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為a、1 kn/m2 b、2 kn/m2 c、5 kn/m2 d、10 kn/m2答案：b（4）水力學(xué)中的一維流動(dòng)是指（ ） a、恒定流動(dòng)； b、均勻流動(dòng)； c、層流運(yùn)動(dòng)； d、運(yùn)動(dòng)要素只與一個(gè)坐標(biāo)有關(guān)的流動(dòng)。 答案：d（5）有壓管道的管徑d與管

21、流水力半徑的比值d /r=（ ） a、8； b、4； c、2； d、1。 答案：b（6）已知液體流動(dòng)的沿程水力摩擦系數(shù)l與邊壁相對(duì)粗糙度和雷諾數(shù)re都有關(guān)，即可以判斷該液體流動(dòng)屬于 a、層流區(qū)； b、紊流光滑區(qū)； c、紊流過(guò)渡粗糙區(qū)； d、紊流粗糙區(qū) 答案： c（7）突然完全關(guān)閉管道末端的閥門(mén)，產(chǎn)生直接水擊。已知水擊波速c=1000m/s，水擊壓強(qiáng)水頭h = 250m，則管道中原來(lái)的流速v0為 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m答案：c（8）在明渠中不可以發(fā)生的流動(dòng)是（ ） a、恒定均勻流； b、恒定非均勻流； c、非恒定均勻流； d、非恒定非均勻流。 答案：c（

22、9）在緩坡明渠中不可以發(fā)生的流動(dòng)是（ ）。 a、均勻緩流； b、均勻急流； c、非均勻緩流； d、非均勻急流。 答案：b（10）底寬b=1.5m的矩形明渠，通過(guò)的流量q =1.5m3/s，已知渠中某處水深h = 0.4m，則該處水流的流態(tài)為a、 緩流； b、急流； c、臨界流；答案：b（11）閘孔出流的流量q與閘前水頭的h（ ）成正比。 a、1次方 b、2次方 c、3/2次方 d、1/2次方 答案：d（12）滲流研究的對(duì)象是（ ）的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 a、重力水； b、毛細(xì)水； c、氣態(tài)水； d、薄膜水。 答案：a（13）測(cè)量水槽中某點(diǎn)水流流速的儀器有 a、文丘里計(jì) b、畢托管 c、測(cè)壓管 d、薄壁堰

23、 答案：b（14）按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的水力學(xué)模型，長(zhǎng)度比尺l=100，模型中水深為0.1米，則原型中對(duì)應(yīng)點(diǎn)水深為和流量比尺為b、 1米，q =1000； b、10米，q =100； c、1米，q =100000； d、10米，q =100000。 答案：d 2、判斷題：（每小題2分）（1）任意受壓面上的平均壓強(qiáng)等于該受壓面形心處的壓強(qiáng)。 （ ） 答案：錯(cuò)誤（2）水流總是從壓強(qiáng)大的地方向壓強(qiáng)小的地方流動(dòng)。 （ ） 答案：錯(cuò)誤（3）水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。 （ ） 答案：錯(cuò)誤（4）粘滯性是液體產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因。 （ ） 答案：正確（5）同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。 （ ）

24、 答案：正確（6）在正坡非棱柱渠道內(nèi)可以形成均勻流。 （ ） 答案：錯(cuò)誤（7）矩形斷面水力最佳斷面的寬深比=2。 （ ） 答案：正確（8）斷面比能沿流程總是減小的。 （ ） 答案：錯(cuò)誤（9）在流量和渠道斷面形式一定的條件下，躍前水深越大，躍后水深也越大。（ ） 答案：錯(cuò)誤（10）滲流達(dá)西定律適用的條件是恒定均勻?qū)恿鳚B流，并且無(wú)滲透變形。 ( ) 答案：正確 3、填空題：（每小題2 4分）（1） 牛頓內(nèi)摩擦定律適用的條件是 和 。 答案：層流運(yùn)動(dòng)，牛頓液體（2） 液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為100kn/m2，則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為 _kn/m2，真空度為 。 答案：2， 不存在.（3） 只受重力作用，靜止

25、液體中的等壓面是_。 答案：水平面。（4） 實(shí)際液體在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生水頭損失的兩個(gè)主要原因是_，_。 答案：液體存在粘滯性和邊界的影響。（5） 水流在明渠中的流態(tài)為緩流時(shí)，其水深h_ hk，弗汝德數(shù)fr_1。（填寫(xiě)符號(hào)）答案： ， 。（6） 在流量不變的條件下，水躍的躍前水深越小，則水躍的躍后水深越_。答案：大。（7） 根據(jù)管道水頭損失計(jì)算方法的不同，管道可以分為_(kāi)和_。答案：短管，長(zhǎng)管。（8） 在水擊計(jì)算中閥門(mén)關(guān)閉的時(shí)間ts tr的水擊稱(chēng)為_(kāi)水擊。答案：直接， 間接。(9) a2型水面曲線是發(fā)生在_ 坡上的 _流（指急流或緩流）的水面線，這時(shí)弗汝德數(shù)fr沿程 _（指增大、減小或不變）答案：陡坡，

26、 緩流， 減小。(10) 溢流堰的過(guò)堰流量與堰頂水頭的_ 次方成正比。答案：3/2 。（11） 泄水建筑物下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍時(shí)，下游收縮斷面水深hc的共軛水深hc _ht(ht為下游河道的水深，填寫(xiě)符號(hào))答案：填寫(xiě)符號(hào) (12) 按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的溢流壩水力模型，長(zhǎng)度比尺l=25，當(dāng)模型中某點(diǎn)的流速為v m= o.8m/s，則原型中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的流速為vp=_m/s 。答案：4m/s 。 4、問(wèn)答題：（每小題3 4分）（1）什么是理想液體？為什么要引入理想液體的概念？答案：理想液體是指沒(méi)有粘滯性的液體。實(shí)際液體都具有粘滯性，在液體流動(dòng)時(shí)會(huì)引起能量損失，給分析液體運(yùn)動(dòng)帶來(lái)很大困難。為了簡(jiǎn)化液體運(yùn)動(dòng)的討

27、論，我們引入了理想液體的概念，忽略液體的粘滯性，分析其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后再考慮粘滯性影響進(jìn)行修正，可以得到實(shí)際水流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，用以解決實(shí)際工程問(wèn)題。這是水力學(xué)重要的研究方法。（2）“均勻流一定是恒定流”，這種說(shuō)法是否正確？為什么？答案：這種說(shuō)法錯(cuò)誤的。均勻是相對(duì)于空間分布而言，恒定是相對(duì)于時(shí)間而言。當(dāng)流量不變通過(guò)一變直徑管道時(shí)，雖然是恒定流，但它不是均勻流。（3）簡(jiǎn)述尼古拉茲實(shí)驗(yàn)中沿程水力摩擦系數(shù)的變化規(guī)律。答案：通過(guò)尼古拉茲實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)：在層流中僅是雷諾數(shù)re的函數(shù)并與re成反比；在層流到紊流過(guò)渡區(qū)，僅是re的函數(shù)；在紊流光滑區(qū)=f1（re）； 過(guò)渡區(qū)=f2（re， ）；粗糙區(qū)=f3（ ），紊流

28、粗糙區(qū)又稱(chēng)為阻力平方區(qū)。（4）為什么舍齊公式 只適用于阻力平方區(qū)？答案：舍齊公式是根據(jù)明渠均勻流的大量觀察資料總結(jié)的公式，自然界中明渠水流幾乎都處于紊流阻力平方區(qū)，因此該公式只適用于紊流阻力平方區(qū)。（5）流動(dòng)相似的含義是什么？答案：流動(dòng)相似包括幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似。其中幾何相似是前提，動(dòng)力相似是保證，才能實(shí)現(xiàn)流動(dòng)相似。（6）從力學(xué)意義上解釋明渠均勻流只能在正坡渠道中產(chǎn)生的原因。答案：均勻流的斷面平均流速水頭和壓強(qiáng)水頭沿程不變，但水流運(yùn)動(dòng)總要消耗能量，因此從能量方程來(lái)分析，只能消耗位能來(lái)克服水流阻力。所以均勻流只能產(chǎn)生在正坡渠道中。（7）分析水面曲線時(shí)，如何尋找急流和緩流的控制斷面？答案

29、：急流的控制斷面在上游，因?yàn)橥饨鐚?duì)急流的干擾不能向上游傳播；緩流的控制斷面在下游，其原因與急流正好相反。（8）在滲流計(jì)算中達(dá)西定律與杜比公式有何區(qū)別？答案：達(dá)西定律適用于任一點(diǎn)的滲流流速u(mài)=kj，其適用于恒定均勻?qū)恿鳚B流；而杜比公式是適用于恒定非均勻漸變層流滲流，同一過(guò)水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)的滲流流速都相等且等于v= kj。5、作圖題：（1） 定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線和測(cè)壓管水頭線。 (5分)v0=0測(cè) 壓 管 水 頭 線總 水 頭 線v0=0解：（2）定性繪出圖示棱柱形明渠內(nèi)的水面曲線，并注明曲線名稱(chēng)及流態(tài)。(各渠段均充分長(zhǎng)，各段糙率相同) (5分)解：6、計(jì)算題：（1） 圖示一跨河倒虹吸管

30、，正方形斷面面積為 a=0.64 m2，長(zhǎng) l =50 m，兩個(gè) 30。折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為1=0.2，2=0.5，3=1.0，沿程水力摩擦系數(shù)=0.024，上下游水位差 h=3m。求通過(guò)的流量 q ? （ 10分） 解： 按短管計(jì)算，取下游水面為基準(zhǔn)面，對(duì)上下游渠道內(nèi)的計(jì)算斷面建立能量方程 (5分) 計(jì)算方形管道斷面的水力半徑和局部水頭損失系數(shù) 將參數(shù)代入上式計(jì)算，可以求解得到 (5分) 即倒虹吸管內(nèi)通過(guò)的流量為2.662m3/s 。 （2） 從水箱接一橡膠管道及噴嘴(如圖)。橡膠管直徑d=7.5cm，噴嘴出口直徑d=2.0cm。水頭h =5.5 m。由水箱至噴嘴的水頭損

31、失hw = 0.5m。用壓力表測(cè)得橡膠管與噴嘴接頭處的壓強(qiáng)p = 4.9n/cm2。如用手握住噴嘴，需要多大的水平力r，行近流速v0=0，取動(dòng)能校正系數(shù)和動(dòng)量校正系數(shù)均為1。 （15分） 解：以過(guò)噴嘴中心的水平面為基準(zhǔn)面，列水箱漸變流斷面11和噴嘴出口斷面22的能量方程 (5分)求得噴嘴出口流速和流量為 (1.5分) 橡膠管道內(nèi)的流速為 (1分)對(duì)于噴嘴建立x方向的動(dòng)量方程 n (6.5分) 水流對(duì)噴嘴沖擊力為 即為手握噴嘴所需之力。 (1分) （3） 有一梯形渠道，底寬 b =10 m，水深 h = 3 m，邊坡為 1:1，糙率 n = 0.014，底坡i=0.001。如流動(dòng)在紊流粗糙區(qū) ，

32、求通過(guò)的流量q。 (9分)解：計(jì)算渠道斷面水力要素，過(guò)流斷面面積 m2 (1.5分) 濕周 m (1.5分) 水力半徑 m (1分) 舍齊系數(shù) (2分) 通過(guò)的流量 q = ac (r i)0.5 = 144.93 m3/s (3分)（4）某矩形斷面渠道中筑有一溢流壩。已知渠寬b18m，流量q265m3/s，壩下收縮斷面處水深hc=1.1m，當(dāng)壩下游水深ht=4.7m時(shí)，問(wèn)： ( 12分)1）壩下游是否發(fā)生水躍？ （4分）2）如發(fā)生水躍，屬于何種形式的水躍？ （4分）3) 是否需要修建消能工？若需要修建消能工，估算消力池深。 （4分） 解：1)計(jì)算臨界水深hk，判斷收縮斷面和下游水流流態(tài)， q

33、 = q/b =265/18 =14.72 m3/sm m因?yàn)槭湛s斷面水深 hc =1.1 m hk 為緩流，所以溢流壩下游必定發(fā)生水躍。2）計(jì)算收縮斷面處水深hc的共軛水深hchc 5.81m因?yàn)?hc ht ，該水躍為遠(yuǎn)驅(qū)水躍。3）溢流壩下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍，需要修建消力池。估算消力池深d，取水躍淹沒(méi)系數(shù) sj 1.05則池深約為 d = sj hc- ht =1.0535.81 4.7 = 1.40 m水力學(xué)補(bǔ)修模擬復(fù)習(xí)題（三）一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題，每小題2分，共20分)在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。1.某流體的運(yùn)動(dòng)粘

34、度v=310-6m2/s,密度=800kg/m3,其動(dòng)力粘度為( ) a.3.7510-9pas b.2.410-3pas c.2.4105pas d.2.4109pas2.圖中相互之間可以列總流伯努利方程的斷面是 a.1-1斷面和2-2斷面 b.2-2斷面和3-3斷面 c.1-1斷面和3-3斷面 d.3-3斷面和4-4斷面3.如圖所示，孔板上各孔口的大小形狀相同，則各孔口的出流量是( ) a.qaqb b.qa=qb c.qaqb d.不能確定4.并聯(lián)管道a、b，兩管材料、直徑相同，長(zhǎng)度b=2，兩管的水頭損失關(guān)系為( ) a.= b.=2 c.=1.41 d.=45.如圖所示，水泵的揚(yáng)程是(

35、 ) a. b. c.+ d.+ +6.在已知通過(guò)流量q、渠道底坡i、邊坡系數(shù)m及粗糙系數(shù)n的條件下，計(jì)算梯形斷面渠道尺寸的補(bǔ)充條件及設(shè)問(wèn)不能是( ) a.給定水深h，求底寬b b.給定寬深比，求水深h與底寬b c.給定最大允許流速vmax，求水底h與底寬b d.給定水力坡度j，求水深與底寬7.斷面單位能量隨水深的變化規(guī)律是( ) a.存在極大值 b.存在極小值 c.隨增加而單調(diào)增加 d.隨增加而單調(diào)減少8.下列各型水面曲線中，表現(xiàn)為上凸型的水面曲線是( ) a.m3型 b.c3型 c.s3型 d.h3型9.根據(jù)堰頂厚度與堰上水頭的比值，堰可分為( ) a.寬頂堰、實(shí)用堰和薄壁堰 b.自由溢流

36、堰、淹沒(méi)溢流堰和側(cè)收縮堰 c.三角堰、梯形堰和矩形堰 d.溢流堰、曲線型實(shí)用堰和折線型實(shí)用堰10.速度v、長(zhǎng)度l、運(yùn)動(dòng)粘度v的無(wú)量綱組合是( ) a. b. c. d.二、填空題(本大題共10空，每空1分，共10分) 不寫(xiě)解答過(guò)程，將正確的答案寫(xiě)在每小題的空格內(nèi)。錯(cuò)填或不填均分無(wú)。11.潛體所受浮力的大小與其所在液體的_成正比。12.恒定流是各空間點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)參數(shù)都不隨_變化的流動(dòng)。13.圓管流的臨界雷諾數(shù)rec為_(kāi)。14.水由孔口直接流入另一水體中，稱(chēng)為_(kāi)出流。15.在相同的作用水頭作用下，同樣口徑管嘴的出流量比孔口的出流量_。16.渠道中的水深h大于臨界水深hc時(shí)，水流流態(tài)為_(kāi)。17.水躍函

37、數(shù)相等的兩個(gè)不同水深稱(chēng)為_(kāi)。18.自由出流寬頂堰堰上水流流態(tài)為_(kāi)。19.達(dá)西定律適用于_滲流。20.具有自由液面的水流模型試驗(yàn)，一般選用_準(zhǔn)則設(shè)計(jì)模型。三、名詞解釋題(本大題共5小題，每小題2分，共10分)21.粘性22.斷面平均流速23.粘性底層24.短管25.臨界底坡四、簡(jiǎn)答題(本大題共4小題，每小題5分，共20分)26.試述液體靜力學(xué)的基本方程及其各項(xiàng)的物理意義。27.如圖所示，一倒置u形管，上部為油，其密度oil=800kg/m3，用來(lái)測(cè)定水管中的a點(diǎn)流速u(mài)a，若讀數(shù)h=200mm，求該點(diǎn)流速a。28.如何判別圓管和非圓管有壓流中的流態(tài)?29.試根據(jù)棱柱形渠道非均勻漸變流微分方程分析m

38、2型水面曲線的變化趨勢(shì)。五、計(jì)算題(本大題共4小題，每小題10分，共40分)30.如圖所示，一矩形平板閘門(mén)ab，寬b=2m，與水平面夾角=30，其自重g=19.6kn，并鉸接于a點(diǎn)。水面通過(guò)a點(diǎn)，水深h=2.1m，試求打開(kāi)閘門(mén)的最大鉛直拉力t。31.如圖所示，文丘里流量計(jì)管道直徑d1=200mm，喉管直徑d2=100mm，水銀差壓計(jì)讀數(shù)y=20mm，水銀密度m=13.6103kg/m3，忽略管中水頭損失，試求管道輸水流量q。32.有一漿砌塊石的矩形斷面渠道。已知渠道長(zhǎng)l=500m,底寬b=3.2m，渠中水深h0=1.6m,粗糙系數(shù)n=0.025，通過(guò)的流量q=6m3/s，試求沿程水頭損失。33

39、.水塔經(jīng)圖示管道系統(tǒng)供水。已知供水流量q=0.1m3/s,各段管長(zhǎng)l1=l2=100m,l2=50m,l3=200m,各段管道直徑d1=d4=200mm(比阻a1=a4=9.029s2/m6),d2=d3=150mm(比阻a2=a3=41.85s2/m6), 試求：(1)各并聯(lián)管段的流量q2，q3； (2)水塔水面高度h。水力學(xué)試題參考答案一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題，每小題2分，共20分) 1.b 2.c 3.b 4.a 5.d 6.d 7.b 8.c 9.a 10.d二、填空題(本大題共10空，每空1分，共10分) 11.密度 12.時(shí)間 13.2300或2000 14.淹沒(méi) 15.大

40、 16.緩流 17.共軛水深 18.急流 19.均勻 20.弗勞德三、名詞解釋題(本大題共5小題，每小題2分，共10分) 21.相鄰流層在發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)叫粘性；或者答粘性是流體阻抗剪切變形速度的特性；或者答粘性是流體的內(nèi)摩擦特性均可。 22.設(shè)想過(guò)流斷面上速度v均勻分布，通過(guò)的流量等于實(shí)際流量，此速度v定義為該斷面的平均流速，即 23.緊靠壁面存在一個(gè)粘性切應(yīng)力(或粘性力)起控制作用的薄層。 24.水頭損失中，沿程水頭損失和局部水頭損失都占相當(dāng)比重，兩者都不可忽略的管道。 25.正常水深等于該流量下臨界水深時(shí)的渠底坡度。四、簡(jiǎn)答題(本大題共4小題，每小題5分，共20分) 26

41、.物理意義： z:單位重量液體具有的相對(duì)于基準(zhǔn)面的重力勢(shì)能，簡(jiǎn)稱(chēng)位能。 ：?jiǎn)挝恢亓恳后w具有的壓強(qiáng)勢(shì)能，簡(jiǎn)稱(chēng)壓能。 z+:單位重量液體具有的總勢(shì)能。 z+=c：靜止液體中各點(diǎn)單位重量液體具有的總勢(shì)能相等。 27.解：根據(jù)元流伯努利方程，如圖，有： =(1-0.8) =392pa =0.885m/s 答：a點(diǎn)流速為0.885m/s。 28.用臨界雷諾數(shù)作為流態(tài)的判別標(biāo)準(zhǔn) 對(duì)于管流： 若 或2000，流動(dòng)為層流 若 或2000，流動(dòng)為紊流 對(duì)于非圓管道，特征長(zhǎng)度為水力半徑r，雷諾數(shù) ，此時(shí)，相應(yīng)的臨界雷諾數(shù)為575和500 或500，流動(dòng)為層流 或500，流動(dòng)為紊流 若特征長(zhǎng)度取為當(dāng)量直徑，則仍為2300或2000。 29 水深小于正常水深，但大于臨界水深，流動(dòng)為緩流 分子：hi, ijhc, fr0 分式：dh/ds0, m2型降水曲線五、計(jì)算題(本大題共4小題，每小題10分，共40分)30閘門(mén)ab上的水壓力p=表示閘門(mén)ab的長(zhǎng)度。 kn 作用點(diǎn)d，ad= 重力g作用點(diǎn)c，ac=h t= =76.34kn 打開(kāi)閘門(mén)的最小鉛直拉力為76.34kn 31.解：列1-1，2-2斷面的總流伯努利方程 取=1，有 m 將（2）、（3）代入（1），得 v2=2.295m/sq=0.01