水力學(xué)期末考試復(fù)習(xí)題與答案

1、水力學(xué)期末考試復(fù)習(xí)題及答案1、選擇題：（每小題2分）（1） 在水力學(xué)中，單位質(zhì)量力是指（c ）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。（2）在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面（d ）a、重合；b、平行c、相交；d、正交。（3）液體中某點的絕對壓強為100kN/m 2，則該點的相對壓強為ba、1 kN/m 2b、2 kN/m 2c、5 kN/m 2 d、10 kN/m 2（4）水力學(xué)中的一維流動是指（d）a、恒定流動；b、均勻流動；c、層流運動；d、運動要素只與一個坐標(biāo)有關(guān)的流動。（5） 有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比

2、值d / R= （ b ）a、 8；b、 4； c、 2；d、 1。（6） 已知液體流動的沿程水力摩擦系數(shù)與邊壁相對粗糙度和雷諾數(shù) Re都有 關(guān)，即可以判斷該液體流動屬于ca、層流區(qū)；b、紊流光滑區(qū)；c、紊流過渡粗糙區(qū)； d、紊流粗糙 區(qū)（7）突然完全關(guān)閉管道末端的閥門，產(chǎn)生直接水擊。已知水擊波速 c=1000m/s，水擊壓強水頭H = 250m，則管道中原來的流速vo為ca、1.54mb、2.0mc、2.45md、3.22m（8） 在明渠中不可以發(fā)生的流動是 （ c ）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。（9） 在緩坡明渠中不可以發(fā)生的流動是（ b ）

3、。a、均勻緩流；b、均勻急流；c、非均勻緩流；d、非均勻急流。（10）底寬b=1.5m的矩形明渠，通過的流量Q =1.5m 3/s，已知渠中某處水深 h = 0.4m ，則該處水流的流態(tài)為ba、 緩流；b、急流；c、臨界流；（11）閘孔出流的流量Q與閘前水頭的H （ d ）成正比。a、1次方 b、2次方 c、3/2次方d、1/2次方（12）滲流研究的對象是（a）的運動規(guī)律。a、重力水；b、毛細(xì)水；c、氣態(tài)水；d、薄膜水。（13）測量水槽中某點水流流速的儀器有 ba、文丘里計b、畢托管c、測壓管 d、薄壁堰（14）按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計的水力學(xué)模型 ，長度比尺 九=100,模型中水深為0.1米，則原

4、型中對應(yīng)點水深為和流量比尺為da、1 米，心=1000 ; b、10 米，心=100 ;c、1 米，心=100000 ; d、10 米，心=100000。2、判斷題：(每小題2分)(1 )任意受壓面上的平均壓強等于該受壓面形心處的壓強。x )(2) 水流總是從壓強大的地方向壓強小的地方流動。x )(3) 水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。x )(4 ) 粘滯性是液體產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因。(T )(5) 同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。(T )(6 ) 在正坡非棱柱渠道內(nèi)可以形成均勻流。(X )(7 ) 矩形斷面水力最佳斷面的寬深比B =2。(T )(8) 斷面比能沿流程總是減小的。(X

5、 )(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。(X )(10) 滲流達(dá)西定律適用的條件是恒定均勻?qū)恿鳚B流 ，并且無滲透變形。(T )3、填空題：(每小題24分)(1) 牛頓內(nèi)摩擦定律適用的條件是 和。答案：層流運動，牛頓液體(2) 液體中某點的絕對壓強為100kN/m 2，則該點的相對壓強為kN/m 2，真空度為。答案：2，不存在.(3) 只受重力作用，靜止液體中的等壓面是 。答案：水平面。(4) 實際液體在流動時產(chǎn)生水頭損失的兩個主要原因是 ，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，其水深h_一 hk，弗汝德數(shù)Fr1(填寫：、=、符

6、號)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)管道水頭損失計算方法的不同，管道可以分為和。答案：短管，長管。(8) 在水擊計算中閥門關(guān)閉的時間 Ts ：水擊相長Tr的水擊，稱為水擊，把Ts Tr的水擊稱為水擊0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，這時弗汝德數(shù)Fr沿程 (指增大、減小或不變)答案：陡坡，緩流，減小。(10) 溢流堰的過堰流量與堰頂水頭的 次方成正比。答案：3/2 o(11) 泄水建筑物下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍時，下游收縮斷面水深he的共軛水深 he''ht(ht

7、為下游河道的水深，填寫:：、二、符號)答案：填寫:：、二、符號(12) 按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計的溢流壩水力模型，長度比尺Al=25，當(dāng)模型中某點的流速為v m= o.8m/s ，則原型中對應(yīng)點的流速為 vp=m/s。答案：4m/s o4、問答題:(每小題34分)(1) 什么是理想液體？為什么要引入理想液體的概念？答案：理想液體是指沒有粘滯性的液體。實際液體都具有粘滯性，在液體流動時會引起能量損失，給分析液體運動帶來 很大困難。為了簡化液體運動的討論，我們引入了理想液體的概念，忽略液體 的粘滯性，分析其運動規(guī)律，然后再考慮粘滯性影響進(jìn)行修正，可以得到實際 水流的運動規(guī)律，用以解決實際工程問題。這是水

8、力學(xué)重要的研究方法。(2) 均勻流一定是恒定流”，這種說法是否正確？為什么？答案：這種說法錯誤的。均勻是相對于空間分布而言，恒定是相對于時間而言。當(dāng)流量不變通過一變直徑管道時，雖然是恒定流，但它不是均勻流。(3) 簡述尼古拉茲實驗中沿程水力摩擦系數(shù)入的變化規(guī)律。答案：通過尼古拉茲實驗可以發(fā)現(xiàn)：在層流中入僅是雷諾數(shù)Re的函數(shù)并與Re成 反比；在層流到紊流過渡區(qū)，入僅是Re的函數(shù)；在紊流光滑區(qū) 口1 ( Re)；丄過也R渡區(qū)X=f2 ( RR,)；粗糙區(qū)Qf3 ()，紊流粗糙區(qū)又稱為阻力平方區(qū)。(4) 為什么舍齊公式v二CRi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

9、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) 流動相似的含義是什么？答案：流動相似包括幾何相似、運動相似和動力相似。其中幾何相似是前提， 動力相似是保證，才能實現(xiàn)流動相似專業(yè)word可編輯（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水頭沿程不變 ，但水流運動總要消耗 能量，因此從能量方程來分析，只能消耗位能來克服水流阻力。所以均勻流只 能產(chǎn)生在正坡渠道中。（7） 分析水面曲線時，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，因為外界對急流的干擾不能向上游傳播；緩流 的控制斷面在下游，其原

10、因與急流正好相反。（8）在滲流計算中達(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的滲流流速 u = 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，同一過水?dāng)嗝嫔细鼽c的滲流流 速都相等且等于v= kJ05、作圖題：（1）定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線和測壓管水頭線。（5分）0vo=0"C_|1解:（2）定性繪出圖示棱柱形明渠內(nèi)的水面曲線，并注明曲線名稱及流態(tài)。（各渠段 均 充 分 長各 段 糙 率 相 同 ）（5分）解：6、計算題：（1）圖示一跨河倒虹吸管，正方形斷面面積為 A=0.64 m2,長I =50 m，兩個30。折角、進(jìn)口和出口的

11、局部水頭損失系數(shù)分別為Z=0.2，匸2=0.5 ,Z專業(yè)word可編輯3=1.0，沿程水力摩擦系數(shù)/=0.024 ,上下游水位差H=3m。求通過的流量 Q ?（10 分）解：按短管計算，取下游水面為基準(zhǔn)面，對上下游渠道內(nèi)的計算 斷面建立能量方程I2H = hw =（ 亠'一 - ）（5 分）4R2g計算方形管道斷面的水力半徑和局部水頭損失系數(shù)R = =0.2m, '=0.2 20.51.0 =1.9將參數(shù)代入上式計算，可以求解得到v = 4.16m/s , Q =vA 二 2.662m3/s（5 分）即倒虹吸管內(nèi)通過的流量為2.662m 3/s。(2)從水箱接一橡膠管道及噴嘴(

12、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失hw = 0.5m。用壓力表 測得橡膠管與噴嘴接頭處的壓強 p = 4.9N cm2。如用手握住噴嘴，需要多大的 水平力R，行近流速vo=O，取動能校正系數(shù)和動量校正系數(shù)均為1。（15 分）解：以過噴嘴中心的水平面為基準(zhǔn)面，列水箱漸變流斷面1 1和噴嘴出口斷面2 2的能量方程2V2 HOODOO -0.52g求得噴嘴出口流速和流量為v2 = J2gx5 = 9.9 SQ =v2 A 2 =O.OOO314 m3橡膠管道內(nèi)的流速為V3 = Q =O.7O6 mS（5分）（1.5 分）（1分

13、）對于噴嘴建立x方向的動量方程P3A3 - R 八Q（V2x -V3x）R = p3A3 - ：'Q（v2 -v3） = 187.79NF'（6.5 分）水流對噴嘴沖擊力為 卍二-R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，求通過的流量Q=0.014，底坡i=0.001。如流動在紊流粗糙區(qū) （9分）解：計算渠道斷面水力要素，過流斷面面積濕周水力半徑舍齊系數(shù)通過的流量A = bh mh? = 39m2x = b 2一1 m2h =18.49 mAR 2.11 mxc = 1r16 = 80.90m'2

14、 /snQ = AC （R i）°5 = 144.93 m 3/s（1.5 分）（1.5 分）（1分）（2分）（3分）（4）某矩形斷面渠道中筑有一溢流壩。已知渠寬B= 18m，流量Q = 265m 3/s ，壩下收縮斷面處水深hc=1.1m，當(dāng)壩下游水深ht=4.7m時，問：（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）計算臨界水深hk,判斷收縮斷面和下游水流流態(tài)，q = Q/B =265/18 =14.72 m 3/smhk =3 ：q = 3 14.72=2.81

15、 mg 9.8因為收縮斷面水深hc =1.1 m hk為急流，下游水深ht=4.7m hk為緩流，所以溢流壩下游必定發(fā)生水躍2）計算收縮斷面處水深”8（ 7hc的共軛水深hc"11 (.1 8仏72：29.8 1.13_1) = 5.81m因為 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，取水躍淹沒系數(shù)j = 1.05則池深約為 d = j hc"- ht =1.055.81 -4.7 = 1.40 m水力學(xué)模擬題2o一、選擇題（每小題1分，共5分）1、明渠均勻流可能發(fā)生在：（）A、平坡棱柱形渠道；B、順坡棱柱形渠

16、道；C、逆坡棱柱形渠道；D、都有可能。2、某水庫水深為10m處的絕對壓強為：（）A. 10kPa ； B.98kPa； C.147kPa； D. 196kPa。3、在圓管流中，層流的斷面流速分布符合：（）A、均勻規(guī)律；B、直線變化規(guī)律；C、拋物線規(guī)律；D、對數(shù)曲線規(guī)律。4、 圓柱形外管嘴的正常工作條件是：（）A. A.（3 4） d，H0 9m ；B. B.I =（3 4）d，Ho v9m ；C. C.I > （3 4） d ,H0 9m ；D. D.I < （3 4） d ,Ho :： 9m。5、 粘性液體總水頭線沿程的變化是：（）A. A.沿程下降；B.沿程上升；C.保持不變；

17、D.前三種情況都有可能。二、填空題（每空2分，共12分）1、 水力最優(yōu)矩形斷面的寬深比是 ，其水力半徑等于 的一半。2、 水的運動粘滯系數(shù)隨溫度的升高而，它的單位是。3、 紊流時粘性底層厚度隨雷諾數(shù)的增加而 。4、 明渠均勻流的 和等物理量沿程不變。5、 在流量一定，渠道斷面的形狀、尺寸和壁面粗糙一定時，隨底坡的增大，正常水深將，臨界水深將。6、由于薄壁堰具有穩(wěn)定的 和關(guān)系，一般多用于實驗室及小河渠的 測量。三、簡答題（每小題5分，共18分）1、試分別說明雷諾數(shù) Re，佛汝德數(shù)Fr的物理意義及其在水力學(xué)中的主要用途？ （ 5分）2、什么是水擊？減小水擊壓強的措施有那些 ？（ 5分）3、恒定流與

18、非恒定流”，均勻流與非均勻流”，漸變流與急變流”是如何定義的？（8分）五、計算題（共65分）1、某有機玻璃矩形斷面明渠，底寬b = 0.15m，水深h= 0.065m，渠底坡i = 0.02，均 勻流時測得流量Q =20L/s，試求渠道的粗糙系數(shù)n值。（10分）2、一矩形斷面渠道，如圖所示。已知閘前水深 H =14m，閘門開啟高度e = 1m，渠道底 寬b =3m，閘孔垂直收縮系數(shù)；： -0.62，閘門局部水頭損失系數(shù)叮二0，兩段渠道的底 坡分別為：h ，i2 =0.05，渠道糙率n -0.04，不計閘前行進(jìn)流速，試判別第二段渠 道中的水流為緩流或急流 ？并定性繪出兩段渠道中的水面曲線（兩段渠

19、道均充分長）。33、某矩形斷面渠道中筑有一溢流壩。已知渠寬b =18m，流量Q= 265m /s，壩下收縮斷面處水深 九=1m，當(dāng)壩下游水深A(yù) =5m時，試（1）判別收縮斷面處和壩下游的 流態(tài)？ （ 2）下游是否需要修建消能工 ？（ 15分） 4、如圖所示為一平面閘門 AB，寬b=5m，閘門在水深 H =8m下工作。求閘門所受靜 水總壓力的大小和作用點 。（10分）5、圖示一跨河倒虹吸管，管道直徑d =1.0m,管道總長I =50m,折角、進(jìn)口和出口的 局部水頭損失系數(shù)分別為 Zi=0.2，Z2=0.5 ,Z=1.0,沿程水頭損失系數(shù) Q0.024，上下游水位差H =5m，求通過的流量Q?繪制

20、管道的總水頭線和測壓管水頭線（15分）水力學(xué)答案一、選擇題（每小題1分，共5分）1. B2.D3.C4.B5.A二、填空題（每空2分，共12分）1、2 ； 水深2、降低；m 2/s3、減小4、水深和斷面平均速度5、減??；不變6、流量和水頭；流量三、簡答題（每小題5分，共18分）1、答：（1）雷諾數(shù) Re的物理意義：它表征液流慣性力與粘滯力的對比關(guān)系，即Re=Vd/v。在水力學(xué)中主要用它來判別液流的型態(tài)是層流還是紊流。佛汝德數(shù)Fr的物理意義：它表征液流慣性力與重力兩種作用力的對比關(guān)系。其能量意義是表示過水?dāng)嗝鎲挝恢亓恳后w平均動能與平均勢能之比的二倍開平方Fr =,即。在水力學(xué)中主要用它判別水流的

21、流態(tài)是緩流、臨界流或急流2、 答：壓力管道中，由于管中流速突然變化,引起管中壓強急劇增高（或降低），從而使 管道斷面上發(fā)生壓強交替升降的現(xiàn)象，稱為水擊。工程上常常采取以下措施來減小水擊壓強：（一）延長閥門（或?qū)~）的啟閉時間T（二）縮短壓力水管的長度（三）修建調(diào)壓室（四）減小壓力管道中的水流流速v03、答：（1）沿程水頭損失實測裝置 設(shè)備從水位恒定的水塔引出管道，與需要測量水頭損失的新鋼管相聯(lián)，為了便于操作和計算，該管水平放置，兩端各開一個測壓孔，測壓孔直徑d = 6.0mm左右的測壓管，用橡皮 管與壓差計相連接。測壓孔間距L視采用壓差計類型和測量精度而定，做到讀數(shù)準(zhǔn)確，誤差在5 %以內(nèi)。在測

22、壓孔兩端設(shè) A、B兩個閘閥，控制流量與排氣。閘閥距測壓孔距離應(yīng)大于（610 ）d , （d為新鋼管直徑），避免閘閥后旋渦水流對測壓管測流的影響。一在管道出口采用重量法或體積法測量流量。也可在管路上裝流量計測量流量。 工作原理水塔水位恒定，當(dāng)閘門開度一定時，管中通過的流量一定 ，測出流量。管道直徑保持不 變，經(jīng)過管道的水流為有壓均勻流，水力坡度與測壓管坡度相等，由壓差計測出壓差經(jīng)簡 單換算即得長度為 L的管道的沿程水頭損失，即up1 一 p2 丄 #、丄 1/22、p1 一 p2hf - 一 乙Z2V1 -V2- -；2g；（2）沿程阻力系數(shù)'在紊流光滑區(qū)的變化規(guī)律大量實驗證明，在紊流光

23、滑區(qū)，沿程阻力系數(shù)只與雷諾數(shù) Re有關(guān)，與絕對粗糙度：無 關(guān)。五、計算題（共65分）1. （10 分）解：過水?dāng)嗝婷娣e A=bh=0.15 0.065 = 0.00975m2濕周 瓷=b 2h0 =0.152 0.065 = 0.28m水力半徑A _ 0.00975 工 0.28二 0.0348m0.009750.0173- 10.03483 0.022=0.00852、（ 10 分） 解：hc 二 = 0.62 1 = 0.62m由能量方程得Ve2g(H -九)2 98 (140.62)=15.44m/s1 0.1Q =AcVc =hcbVcQ22= 0.62 3 15.44 =28.72m

24、3/s- 28.72； = 2.11m 9.8 32 ，ghe臨界水深時所對應(yīng)的個水力要素為K = b 2hK =3 2 2.11 = 7.22m ckr/6niKbhb1,3 2.11) (-K 0.047.229.8 7.2220.039424.462 3二 24.46 m0'5/s由于為急流。KCK BKI Ik，故第二段渠道為陡坡，且綜合分析其水面線為b2型降水曲線，h ：氐，水流3、（ 15 分）Qq =解：（1） b=14.72m3/s m18214.72.81mhK唱=$頁he 二 1.1m : hK， ht = 5m hK收縮斷面處為急流，下游水流為緩流，所以溢流壩下游

25、必定發(fā)生水躍。2hcJ 丄qhe"c(. 1 83 -1)=0.6(j +8 14.72 3 _1) =5.81mV 9.8".13ht ”： he"，下游發(fā)生遠(yuǎn)離式水躍。4、（ 10 分）H2Pb解：29.8 825 -1568KN2H 8e2.67 m335、( 15 分)解：按短管計算= 0.5680.024500.52 0.21.01.02 9.8 5 =4.41m/s水力學(xué)練習(xí)題及 " 2Q - 'cA 2gH =0.568 £ 1.02參考答案、是非題（正確的劃“V”錯誤的劃“X1、理想液體就是不考慮粘滯性的實際不存在的理想

26、化的液體。(V)O重合。（X）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o.VKWIVWixwwcvrwtw3、園管中層流的雷諾數(shù)必然大于3000。4、明槽水流的急流和緩流是用Fr判別的，當(dāng)Fr> 1為急流。(V)(X)(X)(X)7、閘孔出流的流量與閘前水頭的1/2次方成正比。(V)&漸變流過水?dāng)嗝嫔细鼽c的測壓管水頭都相同。9、粘滯性是引起液流運動能量損失的根本原因。10直立 平板靜 水總壓 力的作 用點就 是平板 的形心11、層流的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)12、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 。（V13、在作用水頭相同的條件下，孔口的流量

27、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(V)15、 直立平板靜力的作用點與平(V)16、水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。17 、水頭損失可以區(qū)分為沿程水頭損失(V)18、牛頓內(nèi)摩擦定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。21、緩坡上可以出現(xiàn)均勻的急流。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*(V24、滿寧公式只能適用于紊流阻力平方區(qū)。25、水深相同的靜止水面一定是等壓面。(V*(V*26、

28、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(guān)。28、陡坡上可以出現(xiàn)均勻的緩流 。29、滿寧公式只能適用于紊流阻力平方區(qū)。(X)(V*30、當(dāng)明渠均勻流水深大于臨界水深，該水流，定是急流 。(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(guān)。(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(dāng)明渠均勻流水深大于臨界水深，該水流，定是急流 。(V)(X)37、水躍只能發(fā)生于平底明渠中 二、單項選擇題(填寫唯一正

29、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2、(1)(1)大；??；(3)相同 ；(4)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；(2)數(shù)值不等;(3)僅水平方向數(shù)值相等；(4)鉛直方向數(shù)值最大3、已知水流的沿程水力摩擦系數(shù)只與邊界粗糙度有關(guān)，可判斷該水流屬于1 層流區(qū) ；2紊流光滑區(qū)；(1)(4)3紊流過渡粗糙區(qū)4紊流粗糙區(qū)。4、液體中某點的絕對壓強為100kN/m 2,則該點的相對壓強為(2)(1) 1 kN/m 2(2) 2 kN/m 2(3) 5 kN/m 2(4) 10 kN/m 2(3)專業(yè)word可編輯(1)1對數(shù)分布；2直線分布；

30、3拋物線分布；4橢圓分布。5、紊流的斷面流速分布規(guī)律符合(1)(1)相重合；(2)相平行，呈直線；(3)相平行，呈階梯狀；(4)以上答案都不對。6、長管的總水頭線與測壓管水頭線(1)(1) 恒定均勻?qū)恿?2)恒定均勻紊流恒定均勻流；非恒定流。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(guān)，即可判斷該液流屬1 層流區(qū) ；2紊流光滑區(qū)；7、滲流的達(dá)西公式只能適用于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hco的躍后水深為hco2，形成遠(yuǎn)離水躍銜接的條件是(3)(1) h t

31、= h c02 h t > h c02 h t < h c02(4)無法確定11、按重力相似準(zhǔn)則設(shè)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/m2,則該點的相對壓強為(4)(1) 1 kN/m 2(2) 2 kN/m(3) 8 kN/m 2(4)10 kN/m 2(1)專業(yè)word可編輯(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(2)1 1 ； 2 2 ；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

32、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1 一次方關(guān)系；2二次方關(guān)系；17、在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面31.752.0次方關(guān)系。(3)(1)重合；(2) 平行；(3) 正交。13、靜止液體中同一點沿各方向上的壓強18、雷諾數(shù)是判別下列哪種流態(tài)的重要的無量綱數(shù)1急流和緩流 ；23層流和紊流；419、閘孔出流的流量與閘前水頭均勻流和非均勻流；恒定流和非恒定流。3成正比11次方20、共軛水深是指22次方 ；30. 5次方。(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

33、-2 > ;?i ，貝U A、B兩測壓管中的液面必為(2)(1) B管高于 A管；(2) A管高于B管；(3) AB兩管同高。A I；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平底棱柱形明渠發(fā)生水躍，其水躍函數(shù) J (h1)與J (h2)的關(guān)系是(1)1 J(h1)= J(h 2)2J(h1)>J(h2)3 J(h1)< J(h 2)24、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(nèi)水深相等，則Pa和Pb的關(guān)系為(1 )(1) Pa > P b (2) Pa &l

34、t; Pb(3) Pa = Pb (4)無法確定25、 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、 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(zhǔn)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(hù)坦、

35、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_(dá)、_J量水槽_ 。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(dá)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二ACRi。9、 根據(jù)管道中水擊波傳播時間與閥門關(guān)閉時間的對比關(guān)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，要求是一微淹沒_形式的水躍消能率高且穩(wěn)定。11、按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計的模型中，幾何比尺為64 ,則流速比尺為8 。12、 牛頓內(nèi)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

36、體的主要區(qū)別是一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(nèi)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(dāng)流量一定，躍前水深增大 時，則躍后水深是減小。16、 三種液體盛有容器中，如圖所示的四條水平面，其中為等壓面的是B B'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(dāng)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(dāng)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

37、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(biāo)準(zhǔn) 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(dá)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、 明渠的底坡可以分為哪些類型？7、 如何用臨界水深hk與渠道內(nèi)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？專業(yè)word可編輯六、根據(jù)題目要求解答下列各題AP=113.50kN,tan = Py/Px=1.15=4

38、9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l=50 m ,兩個30。折角、進(jìn)口和出口的 局部水頭損失系數(shù)分別為Z=0.2 , Z=0.5 , Z=1.0 ,沿程水頭損失系數(shù) Q0.024 ,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。11 is _'I r解：按短管計算，取下游水面為基準(zhǔn)面，對上下游渠道內(nèi)的計算斷面建 立能量方程譏乂丄'）仝4R2g計算圓管道斷面的水力半徑和局部水頭損失系數(shù)R 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3二 v=4.16m

39、/s , Q=vA = 2.091m /s即倒虹吸管內(nèi)通過的流量為 2.091m 3/s。3、某水平管路直徑di=7.5cm，末端連接一漸縮噴嘴通大氣（如題圖），噴嘴出口直徑得噴嘴流量和出口流速為：Q A =0.00314 口丫xd2=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(nèi)流速vi=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(jìn)口斷面1 1和噴嘴出口斷面 2 2的連續(xù)方程對于噴嘴建立x方向的動量方程P1A1 _R 二：;?Q（V2x -V1x）R = P3 A3 一 Q(V2 - V3 =187.8 N水流對噴嘴沖擊力:

40、F與R,等值反向。4、有一矩形斷面混凝土渡槽 ，糙率n =0.014 ,底寬b = 1.5m ,槽長L= 120m。進(jìn)口處槽 底高程Z1=52.16m，出口槽底高程Z2= 52.04m ,當(dāng)槽中均勻流水深 ho=1.7m時，試求渡槽 底坡i和通過的流量Q。解：i= (Z1-Z2) /L = 0.0012A = bh = 2.55 mx = b 2h = 4.9 mAR0.52 mxc J R16 =64.06 m12 /snv=C(Ri)0.5 = 1.46m/sQ= vA= 3.72m 3/s。5、有一矩形斷面混凝土渡槽 (n =0.014),底寬b = 1.5m,槽長L= 116.5m。進(jìn)

41、口處槽底 高程乙=52.06m ,當(dāng)通過設(shè)計流量 Q = 7.65m 3/s時，槽中均勻流水深h 0=1.7m ,試求渡槽 底坡和出口槽底高程 Z 2?6、圖示水箱一側(cè)有一向上開口的短管，箱內(nèi)水位恒定，水通過管嘴向上噴射。若管嘴出口至水箱水面的高度h=5 m ,短管的總水頭損失是短管流速水頭的0.2倍，取動能校正系數(shù)a=1。求管嘴的出流速度 V及此射流達(dá)到的高度 Z。7、求圖中矩形面板所受靜水總壓力的大小及作用點位置,已知水深 H=2 m，板寬B =8、圖示一跨河倒虹吸管，正方形斷面，邊長b=0.8m ,長1=50 m ,兩個30°折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為Z=0.2

42、,Z=0.5 ,Z=1.0,沿程水頭損失系數(shù)入 =0.024,已知通過流量Q=2.662m 3/s。若上下游的行進(jìn)流速水頭忽略不計，求上下游水位差H/«：. .：»<9、有一水電站引水鋼管，管道長度L=2000 m ,管中水流的流速 v=2 m/s ,管道水擊波 波速C= 1172 m/s。由于管道末端閥門在 2秒內(nèi)完全關(guān)閉，產(chǎn)生水擊。試判斷水擊類型；并求管中水擊壓強水頭AH。10、測定90。彎管的局部水頭損失系數(shù)的試驗裝置如題圖所示。已知試驗段 AB長10 m ,管徑d= 0.05m ,彎管曲率半徑R= d ,管段沿程水力摩擦系數(shù)X= 0.0264,實測AB兩端測壓

43、管水頭差 h = 0.63cm , 100秒鐘流入量水箱的水體體積為0.028m 3,試求彎管局部水頭損失系數(shù)。11、 有一矩形斷面混凝土渡槽 ，糙率n =0.014 ,底寬b= 1.5m ,槽長L= 120m。進(jìn)口 處槽底高程Z1=52.16m ,出口槽底高程Z2= 52.04m ,當(dāng)槽中均勻流水深 h°=1.7m時，試求 渡槽底坡i和通過的流量Q。12、 某溢流壩下收縮斷面處水深hc=1.1m ,已知單寬流量q = 14.72m 2/s ,當(dāng)壩下游水深ht=4.7m時，1）求對應(yīng)收縮斷面處水深hc的躍后水深hc22）壩下游發(fā)生何種形式的水躍？是否需要修建消能工？解：1）計算臨界水

44、深hk,判斷收縮斷面和下游水流流態(tài)，= 2.81 m因為收縮斷面水深hc =1.1 mhk為急流，下游水深ht=4.7m - hk 為緩流，所以溢流壩下游必定發(fā)生水躍2）計算收縮斷面處水深hc的共軛水深hc2-1)1.12X：(.1814.7229.8 1.13T) = 5.81m因為 hc2 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。13、矩形斷面渠道中有一平板閘門，渠寬b = 3m。閘前水深H = 4m，閘下收縮斷面水深 hc=0.8m ,斷面積 Ai=0.002m 2，A2=0.001m 2,不計水頭損失，求通過文丘里流量計的流量Q為多少？15、管道直徑d =

45、 10 mm，通過流量Q =320 cm /s，運動粘度' =0.0101cm 2/s。問已知渠道流量Q=18m 3/s。取動能和動量校正系數(shù)均為1。求水流作用于閘門上的作用力。14、已知如圖所示水平安裝的文丘里流量計 已測得壓強匹=0.5m，也=-0.2m，水管的橫管中水流流態(tài)屬層流還是紊流？若將直徑改為 d = 30 mm，水溫、流量不變，問管中水 流屬何種流態(tài)？16、有一水電站引水鋼管，管道長度L=2000 m，管中水流的流速v=2 m/s，管道水擊波 波速C= 1172 m/s。由于管道末端閥門在 2秒內(nèi)完全關(guān)閉，產(chǎn)生水擊。試判斷水擊類型；并求管中水擊壓強水頭 AH。17、某矩

46、形斷面河道中建筑有一座WES堰型溢流壩，溢流堰寬b = 10m ,在設(shè)計水頭Hd=2.50m 時的流量系數(shù)為 md=0.502 ,堰高P1=16m。問：(1) 不考慮側(cè)收縮和淹沒影響，求通過堰型溢流的流量 Q。(2) 若壩下收縮斷面處水深hc=0.8m，當(dāng)壩下游水深h t=3.5m時，壩下游是否發(fā)生水躍？如發(fā)生水躍，屬于何種形式的水躍？是否需要修建消能工？18、有一矩形斷面渠道底寬b= 1.5m ,底坡i = 0.0004 ,糙率n = 0.014 ,當(dāng)槽中均勻流水 深h0=1.7m時，試求通過的流量 Q 。19、圖示一水平放置的彎管，直徑D=0.2 m ,轉(zhuǎn)角a=90 °,1 1斷

47、面管軸處的動水壓強 為p1=40kN/m 2, 2 2斷面與大氣連通，管中流量為Q= 0.1m 3/s ,求水流通過彎管時對管壁的作用力。(取動能校正系數(shù)和動量修正系數(shù)均為20、求圖中圓弧形閘門AB所受靜水總壓力的大小及方向。已知水深 H=4 m ,板寬B =21、有一漿砌塊石的矩形斷面渠道，糙率n = 0.025,寬b = 6m,當(dāng)Q = 14.0m 3/s時,渠中均勻水深h = 2m，試判斷渠道中的明渠水流流態(tài)。22、某矩形斷面渠道，通過的流量為 Q=30m 3/s，底寬為b=5m，水深為h=1m，判斷渠 內(nèi)水流是急流還是緩流 ？如果是急流，試計算發(fā)生水躍的躍后水深是多少。23、某矩形斷面渠道中建有單孔平板閘門，已知平板閘門的寬度b = 6 m，閘前水深為 H=4m