工程流體力學全考試庫

1、工程流體力學全考試庫作者:日期:水力學練習題及參考答案、是非題（正確的劃“V”，錯誤的劃“X ）1、 理想液體就是不考慮粘滯性的實際不存在的理想化的液體。（V）2、圖中矩形面板所受靜水總壓力的作用點與受壓面的形心點0重合。（X ）03、 園管中層流的雷諾數(shù)必然大于3000。X4、 明槽水流的急流和緩流是用Fr判別的，當Fr> 1為急流。（V）5、 水流總是從壓強大的地方向壓強小的地方流動。（X）6、 水流總是從流速大的地方向流速小的地方流動。（X）6、 達西定律適用于所有的滲流。（X）7、 閘孔出流的流量與閘前水頭的1/2次方成正比。（V）8漸變流過水斷面上各點的測壓管水頭都相同。（V）

2、9、 粘滯性是引起液流運動能量損失的根本原因。（V）10、直立平板靜水總壓力的作用點就是平板的形心。（X）11、層流的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關。V12、 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。（V）13、 在作用水頭相同的條件下，孔口的流量系數(shù)比等直徑的管嘴流量系數(shù)大。（X ）14、兩條明渠的斷面形狀、尺寸、糙率和通過的流量完全相等，但底坡不同，因此它 們 的 正 常 水 深 不 等。（V）15、直立平板靜水總壓力的作用點與平板的形心不重合。（V）16、 水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。X17、 水頭損失可以區(qū)分為沿程水頭損失和局部水頭損失。（V）18、 牛頓內摩擦定

3、律適用于所有的液體。（X ）19、 靜止液體中同一點各方向的靜水壓強數(shù)值相等。（V）20、 明渠過流斷面上各點的流速都是相等的。X21、 緩坡上可以出現(xiàn)均勻的急流。（V）22、 靜止水體中，某點的真空壓強為 50kPa,則該點相對壓強為-50 kPa。（V）24、 滿寧公式只能適用于紊流阻力平方區(qū)。（V）25、 水深相同的靜止水面一定是等壓面。（V）26、 恒定流一定是均勻流，層流也一定是均勻流。（X）27、 紊流光滑區(qū)的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關。V28、 陡坡上可以出現(xiàn)均勻的緩流。（X ）29、 滿寧公式只能適用于紊流阻力平方區(qū)。（V）30、當明渠均勻流水深大于臨界水深，該水流一定是急

4、流。(X )31、 緩坡上只能出現(xiàn)非均勻流緩流。(X)32、 靜水壓強的大小與受壓面的方位無關。(V)33、 水泵的揚程就是指水泵的提水高度。(X )34、 恒定總流能量方程只適用于整個水流都是漸變流的情況。(X)35、 平坡渠道中不可能發(fā)生均勻流。(V)36、 當明渠均勻流水深大于臨界水深，該水流一定是急流。(V)37、 水躍只能發(fā)生于平底明渠中。(X )二、單項選擇題(填寫唯一正確答案的編號)作用水頭相同時，孔口的過流量要比相同直徑的管咀過流量(1)大；(2)??；(3)相同；無法確定。根據(jù)靜水壓強的特性，靜止液體中同一點各方向的壓強數(shù)值相等；數(shù)值不等；(3)(1)3、已知水流的沿程水力摩擦

5、系數(shù)1層流區(qū) ；3紊流過渡粗糙區(qū)4、液體中某點的絕對壓強為(1) 1 kN/m2(3) 5 kN/m2僅水平方向數(shù)值相等；(4)鉛直方向數(shù)值最大 只與邊界粗糙度有關，可判斷該水流屬于2紊流光滑區(qū)；(4 )紊流粗糙區(qū)。100kN/m 2，則該點的相對壓強為2(2) 2 kN/m(4) 10 kN/m2(4)5、紊流的斷面流速分布規(guī)律符合1對數(shù)分布；2直線分布;3拋物線分布;4橢圓分布。(1)6、長管的總水頭線與測壓管水頭線(1 )相重合；(3)相平行，呈階梯狀；7、滲流的達西公式只能適用于(1)恒定均勻層流 (2)恒定均勻紊流(1)(2)(4)相平行，呈直線; 以上答案都不對。(1)(3)恒定均

6、勻流；(4)非恒定流。9(3)1層流區(qū) ；2紊流光滑區(qū)；3紊流過渡粗糙區(qū)；4紊流粗糙區(qū)。9、堰流的流量與堰頂水頭的2成正比。11/2 次；23/2次方；32次方；4 1次方。10、溢流壩下泄水流收縮斷面水深hc0的躍后水深為 hc02 ,形成遠離水躍銜接的條件是(3)(1) ht = hc02 ht> hc02(3) ht < hc02無法確定8、液流的沿程水力摩擦系數(shù)與邊壁粗糙度和雷諾數(shù)都有關，即可判斷該液流屬11、按重力相似準則設計模型，若幾何比尺為 100,則流速比尺為(2)(1) 100 ；(2) 10 ；(3) 20 ；(4) 50。12、液體中某點的絕對壓強為108kN

7、/m2，則該點的相對壓強為(4)2 2 2 2(1) 1 kN/m(2) 2 kN/m(3) 8 kN/m(4) 10 kN/m13、 靜止液體中同一點沿各方向上的壓強(1)(1)數(shù)值相等；(2)數(shù)值不等；(3)僅水平方向數(shù)值相等 。14、 矩形斷面明渠水力最佳斷面的寬深比B等于(2)11;22;33 ;44。15、 水泵的揚程是指(2)(1)水泵提水高度;(2)水泵提水高度+吸水管的水頭損失；(3)水泵提水高度+吸水管與壓水管的水頭損失。16、 紊流粗糙區(qū)的水頭損失與流速成(2)1一次方關系；2二次方關系；3 1.752.0次方關系。17、 在平衡液體中，質量力與等壓面(3)(1)重合；(2

8、)平行；(3)正交。18、 雷諾數(shù)是判別下列哪種流態(tài)的重要的無量綱數(shù)31急流和緩流；2均勻流和非均勻流；3層流和紊流；4恒定流和非恒定流。19、 閘孔出流的流量與閘前水頭3成正比11次方 ；22次方；30. 5次方。20、共軛水深是指(1)(1)水躍的躍前水深與躍后水深(2)溢流壩下游水流收縮斷面水深(3)均勻流水深(4 )臨界水深21、 圖示容器中有兩種液體，密度J > ?1，貝U A、B兩測壓管中的液面必為 (1) B管高于A管；(2) A管高于B管；(3) AB兩管同高。22、 紊流的斷面流速分布規(guī)律符合(1)1對數(shù)分布；2 橢圓分布 ；3拋物線分布；4直線分布。23平底棱柱形明渠

9、發(fā)生水躍，其水躍函數(shù)J (h1)與J (h2)的關系是(1)1J(h1)= J(h2)2J(h”>J(h2)3J(h”< J(h024、盛水容器a和b的測壓管水面位置如圖 （a）、（b）所示，其底部壓強分別為pa和Pb。若兩容器內水深相等，則Pa和Pb的關系為（1）（4）無法確定（1） Pa > Pb（2） Pa < Pb（3）Pa =Pb25、 層流斷面流速分布規(guī)律符合（3）1對數(shù)分布；2 直線分布 ；3 拋物線分布 ；4 橢圓分布 。26、 佛汝德數(shù)Fr是判別下列哪種流態(tài)的重要的無量綱數(shù)（1）1急流和緩流；2均勻流和非均勻流；3層流和紊流；4恒定流和非恒定流。27、

10、 紊流中粘滯底層厚度 ：比絕對粗糙高度 厶大得多的壁面稱為（1）（1）光滑面2 過渡粗糙面（3）粗糙面（4 ）以上答案均不對三、填空題（在空格中填寫正確答案）1、 水力模型的重力相似準則是模型與原型的佛汝德數(shù)相同。2、明渠的斷面和流量不變時，水躍的躍前水深越大，則躍后水深越小 。3、 底流式消能工的主要形式有降低護坦、修建消能坎、綜合式消能池3種形式。4 測量明槽流量的主要工具有 _堰、量水槽一。5、 根據(jù)管道計算方法的不同，管道可分類為長管 和 短管。6、 滲流的達西公式是v=kJ_。7、測量管道流量的主要儀器有文丘里流量計、渦輪流量計。8、計算明渠均勻流的公式是 Q = ACRi。9、根據(jù)

11、管道中水擊波傳播時間與閥門關閉時間的對比關系，水擊可分類為（1） 直接水擊 和 （2） 間接水擊 。10、底流式消力池中產(chǎn)生的水躍，要求是微淹沒形式的水躍消能率高且穩(wěn)定。11、按重力相似準則設計的模型中，幾何比尺為64,則流速比尺為8 。12、 牛頓內摩擦定律適用條件是牛頓流體，層流運動13、 理想液體與實際液體的主要區(qū)別是_是否存在液體的拈滯性 14、 實際液體在流動時產(chǎn)生水頭損失的內因是液體的粘滯性，外因是邊界條件的影 響。15、水躍是水流從 急 流過渡到 緩 流的局部水力現(xiàn)象;當流量一定，躍前水深增大時, 則躍后水深是減小B B16、三種液體盛有容器中，如圖所示的四條水平面，其中為等壓面

12、的是16四、問答題1.什么是液體的可壓縮性？什么情況下需要考慮液體的可壓縮性？解：可壓縮性是：當外界的壓強發(fā)生變化時液體的體積也隨之發(fā)生改變的特性。液體可壓縮性一般情況下可以不必考慮， 但是當外界壓強變化較大， 如發(fā)生水擊現(xiàn)象時必須予以考慮。2. 有人說“均勻流一定是恒定流”，這種說法是否正確？為什么？解：這種說法是錯誤的，均勻流不一定是恒定流。因均勻流是相對于空間而言，即運動要素沿流程不變，而恒定流是相對于時間而言， 即運動要素不隨時間而變。 兩者判別標準不同。3. 什么是相對壓強和絕對壓強?4。寫出水力半徑 R的表達式。5、請分別敘說明渠均勻流水深和臨界水深的含義和區(qū)別。6、明渠的底坡可以

13、分為哪些類型？7、如何用臨界水深hk與渠道內的水深h來判別明渠水流的流態(tài)？8、根據(jù)邊界條件的不同，水頭損失可以分為哪兩類？9、試敘述判斷明渠水流流態(tài)有哪些方法。10明渠均勻流產(chǎn)生的條件是什么？五、作圖題（在題圖上繪出正確答案）1. 定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱。（各渠段均充分長，各段糙率相同）（5分）2、定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線和測壓管水頭線。3、定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱。（各渠段均充分長,各段糙率相同，末端有一跌坎）（5分）V _6、繪出圖中的受壓曲面 AB上水平分力的壓強分布圖和垂直分力的壓力體圖。（各渠段均充分長，各段7、定性繪出圖示

14、棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱。糙率相同）六、根據(jù)題目要求解答下列各題1、圖示圓弧形閘門 AB（1/4圓）,A點以上的水深 H = 1.2m，閘門寬B=4m，圓弧形閘門半徑R=1m，水面均為大氣壓強。確定圓弧形閘門AB上作用的靜水總壓力及作用方向。解：水平分力Px=pc X Ax=74.48kN鉛垂分力Py= 丫 X V=85.65kN,靜水總壓力P2= Px2+ Py2,P=113.50kN,tan_】= Py/Px=1.15: =49 °合力作用線通過圓弧形閘門的圓心。2、 圖示一跨河倒虹吸圓管，管徑d= 0.8m,長1=50 m,兩個30折角、進口和出口的局部水頭損失系數(shù)

15、分別為Z 1=0.2 , Z 2=0.5, Z 3=1.0,沿程水頭損失系數(shù)入=0.024,上下游水位差 H=3m。若上下游流速水頭忽略不計，求通過倒虹吸管的流量Q。解：按短管計算，取下游水面為基準面，對上下游渠道內的計算斷面建立能量方程hw =(幾亠4R2)2g計算圓管道斷面的水力半徑和局部水頭損失系數(shù)R 二二d/4 =0.2m,'=0.2 20.5 1.0 = 1.9將參數(shù)代入上式計算，可以求解得到3v=4.16m/s , Q=vA = 2.091m /s即倒虹吸管內通過的流量為2.091m3/s o3、某水平管路直徑d1=7.5cm，末端連接一漸縮噴嘴通大氣（如題圖），噴嘴出口直徑d2=2.0cm。用壓力表測得管路與噴嘴接頭處的壓強p=49kN m2，管路內流速V1=0.706m/s。求水流對噴嘴的水平作用力F （可取動量校正系數(shù)為1）解：列噴嘴進口斷面Q = VA二 0.00314得噴嘴流量和出口流速為:對于噴嘴建立x方向的動量方程P1A1 'R = : :，Q（V2x V1X）R = P3 A3 - Q（V2 -V3 -187.8 N