長沙理工大學水力學水力學考精彩試題問題詳解

1、填空題（每空1分，共20分）1、流體阻抗變形運動的特性稱為粘滯性，其大小由粘滯系數(shù)來表征,它與切應力以及剪切變形速率之間符合牛頓內摩擦定律。2、按運動要素是否隨時間變化,把液體分為恒定流和非恒定流，其中各點運動要素都不隨時間變化的流動稱為恒定流。3、按流體微團是否繞自身軸旋轉，將流體運動分為有渦流和無渦流。4、水頭損失的從本質上講都是液體質點之間相互摩擦和碰撞，或者說，都是液流阻力做功消耗的機械能。5、液體運動的兩種流態(tài)是層流和紊流。6、雷諾數(shù)之所以能判別液流形態(tài)，是因為它反映了流體慣性力和粘滯力的對比關系。7、對于不可壓縮的液體，三元流動連續(xù)性方程為。8、液體微團運動的四種基本形式分別為：平

2、移、旋轉、角變形和線變形。9、以渠底為基準面，過水斷面上單位重量液體具有的總機械能稱為斷面單位能量。10、在明渠水流中，從緩流到急流過渡的局部水力現(xiàn)象叫水跌。11、水流經(jīng)過泄水建筑物時發(fā)生水面連續(xù)地光滑跌落的現(xiàn)象稱為堰流。12、在水力計算中，根據(jù)堰的體型特點，即按堰壁厚度與水頭的相對大小，將堰分為薄壁堰、實用堰和寬頂堰。13、確定滲流系數(shù)的方法有：經(jīng)驗法、實驗室測定法和現(xiàn)場測定法二、作圖題（共14分）1、繪出圖中各擋水面上的靜水壓強分布圖。（每題4分，共2題）2、繪出圖中二向曲面上的鉛垂水壓力的壓力體。（每題3分三、簡答題（每題6分，共2X6=12分）1、有哪兩種描述液體運動的方法？分別敘述這

3、兩種方法。拉格朗日法以研究個別流體質點的運動為基礎，通過對每個流體質點運動規(guī)律的研究來獲得整個流體的運動規(guī)律。歐拉法以考察不同流體質點通過固定的空間的運動情況來了解整個流體空間內的流動情況,即著眼于研究運動要素的分布場。2、明渠均勻流形成的條件是什么？1、明渠中水流必須是恒定流2、渠道必須是長直棱柱形渠道，糙率系數(shù)沿程不變3、明渠中的流量沿程不變4、渠道必須是順坡一,名詞解釋：1 .連續(xù)介質：流體質點完全充滿所占空間，沒有間隙存在，其物理性質和運動要素都是連續(xù)分布的介質。2 .流線：某一確定時刻t,在流場中一定有這樣的曲線存在，使得曲線上各點處的流體質點的流速都在切線方向，這樣的曲線就叫做該時

4、刻t的流線。3 .長管：在水力計算中，管道沿程阻力遠遠大于局部阻力，局部阻力可以忽略不計的管道。4 .水躍：明渠水流從急流過渡到緩流狀態(tài)時，會產生一種水面突然躍起的特殊局部水里現(xiàn)象，既在較短的渠段內水深從小于臨界水深急劇地躍到大于臨界水深的現(xiàn)象。5。滲流模型：在保持滲流區(qū)原有邊界條件和滲透流量不變的條件下，把滲流看成是由液體質點充滿全部滲流區(qū)的連續(xù)總流流動。二，解答題1 .溫度對流體粘性系數(shù)有何影響？原因何在？答：溫度升高時液體的粘滯系數(shù)降低，流動性增加，氣體則相反，粘滯系數(shù)增大。這是因為液體的粘性主要由分子間的內聚力造成的。溫度升高時，分子間的內聚力減小，粘滯系數(shù)就要降低。造成氣體粘性的主要

5、原因則是氣體內部分子的運動，它使得速度不同的相鄰氣體層之間發(fā)生質量和動量的變換。當溫度升高時，氣體分子運動的速度加大，速度不同的相鄰氣體層之間的質量交換隨之加劇，所以，氣體的粘性將增大。5 .簡述明渠均勻流發(fā)生的條件和特征。答：明渠均勻流發(fā)生的條件：明渠均勻流只能出現(xiàn)在底坡不變，斷面形狀，尺寸，壁面粗糙系數(shù)都不變的長直順坡渠道中。明渠均勻流的流線是相互平行的直線，因此具有以下特征：(1)過水斷面的形狀，尺寸及水深沿程不變。(2)過水斷面上的流速分布，斷面平均流速沿程不變。(3)總水頭線、水面線及渠底線相互平行。所以，總水頭線坡度(水力坡度)J,水面線坡度(測壓管水頭線坡度)Jp和渠道底坡i彼此

6、相等，即J=Jp=i。2006年一、單項選擇題1-5CACBC6-10CDDCB1 .牛頓內摩擦定律表明，決定流體內部切應力的因素是：A動力粘度和速度B動力粘度和壓強C動力粘度和速度梯度D動力粘度和作用面積2 .當水的壓強增大一個大氣壓時，水的密度增大大約為：A1/20000B1/10000C1/4000D1/20003 .密閉水箱的側壁為一矩形平板，水面壓強大于大氣壓強，水深3M靜水總壓力的作用點到水面距離y應是：Ay<1.5mBy=1.5mC1.5m<y<2mDy=2m4 .流線于跡線重合的條件是：A不可壓縮流體B恒定流動C理想流體流動D漸變流動5位變加速度為零的流動是A

7、恒定流B非恒定流C均勻流D非均勻流6.連續(xù)性方程表示：A能量守恒B動量守恒C質量守恒D動量銀守恒7產生紊流附加切應力的原因是：A分子內聚力B分子運動產生的動量交換C重力D質點摻混引起的動量交換8明渠均勻流為緩流時，則有AV>VkBi>ikCFr>1Dh>hk9寬頂堰要求d666A一二0.67B0.67：2.5C2.5二一二10D10HHHH10實際滲流與滲流模型相比A流量相同，阻力相同B流量相同，阻力不同C流量不同阻力相同D流量不同阻力不同二、名詞解釋1 .相對壓強：以當?shù)卮髿鈮篜a為零點來計量的壓強，稱為相對壓強2 .當量粗糙度：所謂當量粗糙度，指與工業(yè)管道粗糙區(qū)入值

8、相等的同直徑尼古拉茲人工管道的粗糙高度3 .管嘴出流：孔口出流的孔口上加一段34倍管徑的短管，流體經(jīng)短管流出時充滿短管出口的全部斷面，稱為管嘴出流。4 .臨界水深：斷面比能曲線上，相應于最小斷面比能的水深hk,稱為臨界水深。5 .基本量綱：認為選取的彼此之間無關，不能以其他各量的量綱所表示的量綱。三、簡答題1 .簡述溫度對流體動力粘度的影響。答：溫度升高時液體的粘滯系數(shù)降低，流動性增加，氣體則相反，粘滯系數(shù)增大。這是因為液體的粘性主要由分子間的內聚力造成的。溫度升高時，分子間的內聚力減小，粘滯系數(shù)就要降低。造成氣體粘性的主要原因則是氣體內部分子的運動，它使得速度不同的相鄰氣體層之間發(fā)生質量和動

9、量的變換。當溫度升高時，氣體分子運動的速度加大，速度不同的相鄰氣體層之間的質量交換隨之加劇，所以，氣體的粘性將增大。2 .歸納總流能量方程的應用條件。答：（1）流體是不可壓縮流體（2）流動場是重力場（3）流體的流動是恒定流（4）過流斷面是漸變流斷面（5）流量沿程不變，即無分流或合流2008一、填空題1 .理想流體是指忽略了粘滯力的流體2 .某變徑管兩斷面的雷諾數(shù)之比為1/4,則其管徑之比為4/13 .絕對壓強是以沒有氣體分子存在的當?shù)卮髿鈮篜a為基準算起的壓強。4 .流線上各質點的速速_都與該線相切。5 .均勻流動中沿程水頭損失于切應力成正比關系6 .沿程直徑不變，流量也不變的管道稱為均勻管。

10、7 .孔口自由出流和淹沒出流的計算公式相同，各項系數(shù)相同，但H代表意義不同。8 .均勻流是流體中質點的位變加速度為零的流動。9石油輸送管路的模型試驗，要實現(xiàn)動力相似，應選用相似準則是Fr弗羅特準則10 .明渠水流模型試驗，長度比尺為4,模型流速為2m/s時，則原型中的流速為0.5m/s二.簡答題11 .文字描述牛頓內摩擦定律。du答：流體的內摩擦力與其速度梯度du成正比，與液層的接觸面積A成正比，與流體的性質dy有關，而與接觸面積的壓力無關即F=Adu。dy12寫出理想元流的伯努利方程，并說明其物理意義和使用條件。2答：z衛(wèi)u-=c2g其中z表示單位重量流體所具有的位能。號表示單位重量流體所具

11、有的壓強勢能2,z -表示單位重量流體所具有的總勢能表示單位重量流體所具有的動能,2g2z+R+±表示單位重量流體所具有的機械能。2g13.簡述明渠均勻流發(fā)生的條件和特征。答：明渠均勻流發(fā)生的條件：明渠均勻流只能出現(xiàn)在底坡不變，斷面形狀，尺寸，壁面粗糙系數(shù)都不變的長直順坡渠道中。明渠均勻流的流線是相互平行的直線，因此具有以下特征：(1)過水斷面的形狀，尺寸及水深沿程不變。(2)過水斷面上的流速分布，斷面平均流速沿程不變。(3)總水頭線、水面線及渠底線相互平行。所以，總水頭線坡度(水力坡度)J,水面線坡度(測壓管水頭線坡度)Jp和渠道底坡i彼此相等，即J=JP=i。一選擇題部分(1)在

12、水力學中，單位質量力是指()a、單位面積液體受到的質量力；b、單位體積液體受到的質量力；c、單位質量液體受到的質量力；d、單位重量液體受到的質量力。答案：c(2)在平衡液體中，質量力與等壓面()a、重合；b、平行c、相交；d、正交。答案：d(3)液體中某點的絕對壓強為100kN/m2,則該點的相對壓強為a、1kN/m2b、2kN/m2c、5kN/m2d、10kN/m2答案：b(4)水力學中的一維流動是指()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有關的流動。答案：d(5)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(6)已知

13、液體流動的沿程水力摩擦系數(shù)人與邊壁相對粗糙度和雷諾數(shù)Re都有關，即可以判斷該液體流動屬于a、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)c=1000m/s,水擊答案：c(7)突然完全關閉管道末端的閥門，產生直接水擊。已知水擊波速壓強水頭H=250m,則管道中原來的流速V0為a 、 1.54m b、2.0m、2.45m d、3.22m答案：c8）在明渠中不可以發(fā)生的流動是（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（9）在緩坡明渠中不可以發(fā)生的流動是（）。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=1.5

14、m的矩形明渠，通過的流量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）滲流研究的對象是（）的運動規(guī)律。a、重力水；b、毛細水；c、氣態(tài)水；d、薄膜水。答案：a（13）測量水槽中某點水流流速的儀器有a、文丘里計b、畢托管c、測壓管d、薄壁堰答案：b（14）按重力相似準則設計的水力學模型，長度比尺入l=100,模型中水深為0.1米，則原型中對應點水深為和流量比尺為a、1米，入q=1000;b、10米，入q=100;C、1米，

15、入Q=100000；d、10米，入Q=1000000答案：d2、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。答案：錯誤（ 2）水流總是從壓強大的地方向壓強小的地方流動。答案：錯誤（ 3）水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。答案：錯誤（ 4）粘滯性是液體產生水頭損失的內因。答案：正確（ 5）同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。答案：正確（ 6）在正坡非棱柱渠道內可以形成均勻流。答案：錯誤（ 7）矩形斷面水力最佳斷面的寬深比3=2。答案：正確（ 8）斷面比能沿流程總是減小的。答案：錯誤（ 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。錯誤

16、（ 10）滲流達西定律適用的條件是恒定均勻層流滲流，并且無滲透變形。（正確3、填空題：(每小題24分)(1) 牛頓內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/m2,則該點的相對壓強為22kN/m,真仝度為不存在。(3) 只受重力作用，靜止液體中的等壓面是水平面。(4) 實際液體在流動時產生水頭損失的兩個主要原因是一答案：液體存在粘滯性和邊界的影響。(5) 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。(6) 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。(10)溢流堰的過堰流量與堰頂水頭的次方成正比。答

17、案：3/2。(12)按重力相似準則設計的溢流壩水力模型，長度比尺入l=25,當模型中某點的流速為vm=o.8m/s,則原型中對應點的流速為vp=4m/s。4、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。這是水力學重要的研究方法。(2)“均勻流一定是恒定流”，這種說法是否正確？為什么？答案：這

18、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)入=f1(Re);過渡區(qū)入=f2(Re,-);一，,一、R粗糙區(qū)入=f3(一),紊流粗糙區(qū)又稱為阻力平方區(qū)。R(4)為什么舍齊公式v=CJR?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)。(

19、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。(6)從力學意義上解釋明渠均勻流只能在正坡渠道中產生的原因。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，其原因與急流正好相反。(8)在滲流計算中達西定律與杜比公式有何區(qū)別？答案：達西定律適用于任一點的滲流流速u=kJ,其適

20、用于恒定均勻層流滲流；而杜比公式是適用于恒定非均勻漸變層流滲流，同一過水斷面上各點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)的總水頭線和測壓管水頭線。(5分)vo=0(2)定性繪出圖示棱柱形明渠內的水面曲線，并注明曲線水力學練習題及參考答案一、是非題(正確的劃，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。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重合。(X)h3、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Fr >1為急流。5、水流總是從壓強大的地方向壓強小的地方流動。6

21、、水流總是從流速大的地方向流速小的地方流動。6、達西定律適用于所有的滲流。7、閘孔出流的流量與閘前水頭的1/2次方成正比。8、漸變流過水斷面上各點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。,工(X)(X)(X)(V)，)，)(X)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。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。15、16、17、18、(X

22、)19、20、21、22、24、25、(V)26、27、28、29、30、31、直立平板靜水總壓力的作用點與平板的形心不重合。水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。水頭損失可以區(qū)分為沿程水頭損失和局部水頭損失。 牛頓內摩擦定律適用于所有的液體。靜止液體中同一點各方向的靜水壓強數(shù)值相等。 明渠過流斷面上各點的流速都是相等的。緩坡上可以出現(xiàn)均勻的急流。靜止水體中，某點的真空壓強為 50kPa,則該點相對壓強為 滿寧公式只能適用于紊流阻力平方區(qū)。水深相同的靜止水面一定是等壓面。恒定流一定是均勻流，層流也一定是均勻流。紊流光滑區(qū)的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關。 陡坡上可以出現(xiàn)均勻的緩流。滿寧公式只能

23、適用于紊流阻力平方區(qū)。當明渠均勻流水深大于臨界水深，該水流一 緩坡上只能出現(xiàn)非均勻流緩流。32、靜水壓強的大小與受壓面的方位無關。定是急流。-50(kPa。，)(V)(x，)(V)(x)，) ，) ，)(X)X) ，)X) (X)33、34、35、36、37、(，)水泵的揚程就是指水泵的提水高度。恒定總流能量方程只適用于整個水流都是漸變流的情況。 平坡渠道中不可能發(fā)生均勻流。當明渠均勻流水深大于臨界水深，該水流 水躍只能發(fā)生于平底明渠中。定是急流。X)(X)，)(，)X)二、單項選擇題(填寫唯一正確答案的編號)1、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)大；(2)??；相

24、同(4)2、根據(jù)靜水壓強的特性，靜止液體中同一點各方向的壓強(1)數(shù)值相等；(2)數(shù)值不等;(3)僅水平方向數(shù)值相等；(4)無法確定。(1)鉛直方向數(shù)值最3、已知水流的沿程水力摩擦系數(shù)只與邊界粗糙度有關，可判斷該水流屬于(4)(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)。4、液體中某點的絕對壓強為100kN/m2,則該點的相對壓強為(2)(1)1kN/m2(2)2kN/m2(3)5kN/m2(4)10kN/m25、紊流的斷面流速分布規(guī)律符合(1)(1盧數(shù)分布；(2聲線分布；(3型物線分布；(4加圓分布。6、長管的總水頭線與測壓管水頭線(1)(1)相重合；(2)相平行，

25、呈直線；(3)相平行，呈階梯狀；(4)以上答案都不對。7、滲流的達西公式只能適用于(1)(1)恒定均勻層流(2)恒定均勻紊流(3)恒定均勻流；(4)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，即可判斷該液流屬(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腆正比。(1)1/2次；(2)3/2次方；(3)2次方；(4)1次方。10、溢流壩下泄水流收縮斷面水深hc0而躍后水深為hc02,形成遠離水躍銜接的條件是 ht= h c02(2) h t > h c0211、按重力相似準則設計模型，若幾何比尺為(1) 10

26、0;(2) 10;(3) 20;12、液體中某點的絕對壓強為108kN/m2,(1) 1 kN/m 2(2) 2 kN/m2(3)13、靜止液體中同一點沿各方向上的壓強(1)數(shù)值相等；(2)數(shù)值不等；14、矩形斷面明渠水力最佳斷面的寬深比3等于(3) h t < h c02(4) 無法確定100,則流速比尺為(2)(4) 50。則該點的相對壓強為(4)8 kN/m2(4) 10 kN/m 2(1)(3) 僅水平方向數(shù)值相等。(2)(1)1；G)2；(3)3;(4)4。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

27、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)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)(3)(1)急流和緩流；(2)均勻流和非均勻流；(3j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腆正比(1)1次方；(2)2次方；(3)0.5次方。20、共軻水深是指(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，密度外>自，則A、B兩測壓管中的液面

28、必為(2)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(hi)>J(h2)3J(hi)<J(h2)24、盛水容器a和b的測壓管水面位置如圖(a)、(b)所不，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)(1)Pa>Pb(2)Pa<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

29、；(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6比絕對粗糙高度大得多的壁面稱為(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矛中形式。4.測量明槽流量的主要工具有工_、量水槽_。5、根據(jù)管道計算方法的不同，管

30、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而一天丘里流量計、渦輪流量計。8、 計算明渠均勻流的公式是Q=ACJRT。9、根據(jù)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生水頭損失的內因是液體的粘滯性，外因是邊界條件的影孫15、水躍是水流從>流過渡

31、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。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BBIl一、填空（每小題1分，共15分）1 .運動粘滯系數(shù)N與動力粘滯系數(shù)U成正比。2 .單位質量流體所受的力為單位質量力。3 .真空值的測量起點為。4 .任一平面上的靜水總壓力等于平面形心點上的靜水壓強與平面面積的乘積。5 .當為恒定流時，流線與跡線重合。6 .單位長度上的沿程水頭損失為水力坡度。7 .應用能量方程時，兩過水斷面必須取在漸變流上。8 .管流液體的流動方向應為總機械能沿程損失的方向。9 .圓管和明渠的臨界雷諾數(shù)分別為2000和500。10 .圓管均

32、勻層流的最大流速為平均流速的，倍。11 .長管和短管水力計算的區(qū)別在于前者忽略了局部水頭損失和流速水頭。二、名詞解釋（每小題3分,共15分）1 .表面力p9作用于所取液體表面，與受作用表面面積成比例的力，分為垂直作用面的壓力和平行作用面的切力。2 .測壓管水頭一一P19位置水頭和壓強水頭的和，稱為測壓管水頭。靜止液體內個點測壓管水頭等于常數(shù)。3 .均勻流一一流線是互相平行的直線的流動。4 .水頭損失一一由于液流內部各液團和各液層間產生的阻抗相對運動的內摩擦力產生的能耗。5 .過水斷面一一垂直流線的液流橫斷面。三、單項選擇（每小題2分，共20分）1 .某點靜水壓強（A）。A.的方向與受壓面垂直并

33、指向受壓面；B.的大小與受壓面的方向有關；C.的大小與容器大小有關；D的大小與液體重度無關2 .曲面上靜水總壓力的（B）。A.垂直分力的方向與重力一致；B.垂直分力的大小等于壓力體的水重；C.水平分力的方向指向曲面的水平投影面；D.水平分力的大小等于水平投影面形心點的壓強與水平投影面積的乘積3 .滿足在同一過水斷面上測壓管水頭相等的條件為（C）。A.恒定流；B.非恒定流；C.均勻流；D.非均勻流4 .hf（D）正比。A.糙率；B.流速；C.謝才系數(shù)；D.流段長度5 .虹吸管的最大真空值出現(xiàn)在（D）。A.入口處；B.出口處；C.最高處；D.最高處的最末端6 .下列的（D）不是動量方程左端的力。A

34、.作用于流段上白動水壓力；B.作用于流段上的固體邊界摩阻力；C.水對固體邊界的作用力；D.作用于流段上的重力7 .薄壁孔口與管嘴（厚壁孔口）的區(qū)別在于（D）。A.有無收縮斷面；B.自由出流還是淹沒出流；C.作用水頭的大??；D.是否有真空壓強存在8 .并聯(lián)管道的（A）等于（A）。注：兩括號填同一字母A.總水頭損失各分管段水頭損失；B.總水頭損失各分管段水頭損失之和；C.總流量各分管段白流量；D.總流量各分管段流量之和9 .均勻泄流管道的（D）等于（D）。注：兩括號填同一字母A.水頭損失同長同質的直管水頭損失；B.某斷面流量入口斷面白流量；C.某斷面的流量折算流量；D.水頭損失同長同質的直管水頭損

35、失的1/310 .在環(huán)狀管網(wǎng)的設計中，不正確的做法是（D）。A.按經(jīng)濟流速設計管徑；B.任一環(huán)路上的水頭損失的代數(shù)和為零；C.任一節(jié)點的流量代數(shù)和為零；D.當大于規(guī)定的環(huán)路閉合差時才能終止計算四、判斷（每小題1分，共10分。對者劃；錯者劃“X”）1. 重度與容重是同一概念。（V）2 .汽化溫度隨壓強的降低而降低。（X）3 .均勻流上兩斷面測壓管水頭差等于它們之間的水頭損失。（X）4 .在同一水平軸線且無分流的串聯(lián)管道中，流速大，則壓強小。（，）5 .在連通的同種液體中，任一水平面都是等壓面。（X）6 .不同過水斷面上的測壓管水頭一般不相等。（V）7 .畢托管是專門測量流量用的。（流速X）8 .

36、糙率與謝才系數(shù)成反比。（V）9 .常用的臨界雷諾數(shù)指的是下臨界雷諾數(shù)。（V）10 .能量方程的應用條件之一就是作用于液體上的質量力只有重力。（V）揚州大學一、單項選擇題（填寫唯一正確答案的編號）1 .下列物理量中，單位有可能為m2/s的系數(shù)為（）A.運動粘滯系數(shù)B.動力粘滯系數(shù)C.體積彈性系數(shù)D.體積壓縮系數(shù)2 .臨界坡明渠中的均勻流是（）A.緩流B.急流C.臨界流D.可以是急流或緩流3 .下列情況中，總水頭線與測壓管水頭線重合的是（）A.實際液體B.理想液體C.長管D.短管4 .有兩條梯形斷面渠道1和2,已知其流量、邊坡系數(shù)和底坡相同，糙率ni>n2,則其均勻流水深hi和h2的關系為（

37、）A.hi>h2B.hi<h2C.hi=h2D.無法確定5 .下列水流中，時變（當?shù)兀┘铀俣葹榱闶牵ǎ〢.恒定流B.均勻流C.層流D.一元流6 .某陡坡渠道，臨界水深為i.5m,正常水深為i.0m,當實際水深為i.3m時所發(fā)生的水面曲線為（）A.aiB.a2C.biD.b27 .靜止液體中某點的真空壓強水頭為im,則該點的絕對壓強為（）A.i07.8kN/m2B.88.2kN/m2C.9.8kN/m2D.-9.8kN/m28 .下列水流中，屬于非恒定有壓流的是（）A.堰流B.水躍C.水擊D.閘孔出流9 .一管徑從大到小漸縮的管道中，雷諾數(shù)沿水流方向（）A.增大B.減小C.不變D.不

38、一定10 .沿程水頭損失與流速一次方成正比的水流為（）A.層流B.紊流光滑區(qū)C.紊流過渡區(qū)D.紊流粗糙區(qū)二、填空題1 .有一管徑d=0.4m的管道，其糙率n=0.025,則水力半徑為m,其流量模數(shù)K=3m/s。2 .靜水壓強的特性為、3 .有一溢流堰，堰頂厚度為10nl堰上水頭為2m,則該堰流屬于;堰上總水頭H0=2m,下游水位超過土1頂?shù)母叨萮s=i.4m,此時堰流為出流。4 .理想液體與實際液體最主要的區(qū)別在于。5 .滲流達西公式的適用條件為,滲流杜比公式與滲流達西公式的區(qū)別在于°6 .已知謝才系數(shù)C=40mi/2/s,則沿程阻力系數(shù)狂。7 .當液流為流時，流線與跡線重合。8 .

39、正坡明渠漸變水流的水面曲線共條，而正坡地下河槽中漸變滲流的浸潤曲線共條。9 .描述液體運動的兩種方法分別為、。一、單項選擇題i-A;2-C;3-C;4-A;5-A6-D;7-B;8-C;9-A;i0-A二、填空題i0.im;i.6二0.i2/3=i.083m3/s2 靜水壓強的方向垂直指向作用面；同一點不同方向上的靜水壓強大小相等3 寬頂堰；自由出流4 理想液體不考慮液體的黏滯性5 層流均勻滲流；達西公式適用于均勻滲流而杜比公式適用與非均勻漸變滲流6 0.0497 恒定流8 8;29 拉格朗日法、歐拉法第一部分選擇題（共20分）一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列

40、出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內。1 .某流體的運動粘度v=3x10-6m2/s,密度p=800kg/m3,其動力粘度科為（）A.3.75xi0-9PasB.2.4xi0-3Pa-sC.2.4xi05Pa.sD.2.4xi09Pas2 .圖中相互之間可以列總流伯努利方程的斷面是%十二一卜一SK2圖UA.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（）題3圖A.Qa>QB.Qa=QC.Qa<QD.不能確定4 .并聯(lián)管道A

41、、B,兩管材料、直徑相同，長度-,Ib=2,兩管的水頭損失關系為（）A鷹4用題5圖B.工=2：C.5.如圖所示，水泵的揚程是A.工=口工=1.41 :一 D.工=4 :()A.'B.二C. -：+=D. -：+-二+',6.在已知通過流量Q渠道底坡i、邊坡系數(shù)m及粗糙系數(shù)n的條件下，計算梯形斷面渠道尺寸的補充條件及設問不能是（）A.給定水深h,求底寬bB.給定寬深比3,求水深h與底寬bC.給定最大允許流速vmax,求水底h與底寬bD.給定水力坡度J,求水深h與底寬b7 .斷面單位能量2隨水深h的變化規(guī)律是（）A.g存在極大值B"存在極小值C.且隨日增加而單調增加D.E

42、隨日增加而單調減少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、實用堰和薄壁堰B.自由溢流堰、淹沒溢流堰和側收縮堰C.三角堰、梯形堰和矩形堰D.溢流堰、曲線型實用堰和折線型實用堰10 .速度V、長度l、運動粘度v的無量綱組合是（）A.'B.'C.v2l2,D.,第二部分非選擇題（共80分）二、填空題（本大題共10空，每空1分，共10分）不寫解答過程，將正確的答案寫在每小題的空格內。錯填或不填均分無。11 .潛體所受浮力的大小與其所在液體的成正比。12 .恒定流是各空間點上

43、的運動參數(shù)都不隨變化的流動。13 .圓管流的臨界雷諾數(shù)Rec為。14 .水由孔口直接流入另一水體中，稱為出流。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，水流流態(tài)為。17 .水躍函數(shù)相等的兩個不同水深稱為。18 .自由出流寬頂堰堰上水流流態(tài)為。19 .達西定律適用于滲流。20 .具有自由液面的水流模型試驗，一般選用準則設計模型。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、簡答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分）z+Lc26 .試述液體

44、靜力學的基本方程您及其各項的物理意義。27 .如圖所示，一倒置U形管，上部為油，其密度p0”=800kg/m3,用來測定水管中的A點流速ua,若讀數(shù)Xh=200mm求該點流速！1a。出27圈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型水面曲線的變化趨勢。五、計算題(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AB寬b=2m,與水平面夾角“二30°,其自重G=19.6kN,并較接于A點。水面通過A點，水深h=2.1m,試求打開閘門的最大鉛直拉力ToB喝30的31 .如圖所示，文丘里流量計管道直徑di=200

45、mm喉管直徑d2=100mm水銀差壓計讀數(shù)y=20mm水銀密度p后13.6X103kg/m3,忽略管中水頭損失，試求管道輸水流量Q。題31示意用32 .有一漿砌塊石的矩形斷面渠道。已知渠道長l=500m,底寬b=3.2m,渠中水深h°=1.6m,粗糙系數(shù)n=0.025,通過的流量Q=6n3/s，試求沿程水頭損失。33 .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l1=12=100m,|2二50m,|3=200m,各段管道直徑d1=d4=200mm，匕阻a1=a4=9.029s2/m6),d2=d3=150mm，匕阻a2=a3=41.85s2/m6),試求：(1)

46、各并聯(lián)管段的流量Q,Q;(2)水塔水面高度H。鼐33示意圖水力學試題參考答案一、單項選擇題（本大題共10小題,每小題2分，共20分）1.B2.C3.B4.A5.D6.D7.B8.C9.A10.D二、填空題（本大題共10空，每空1分，共10分）11.密度12.時間13.2300或200014.淹沒15.大16.緩流17.共軻水深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)生相對運動時產生內摩擦力的性質叫粘性；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摩擦特性均可。22 .設想過流斷面上速度v均勻分布，通過的流量等于實

47、際流量，此速度v定義為該斷面的平均流速，即23 .緊靠壁面存在一個粘性切應力（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的渠底坡度。四、簡答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分）26 .物理意義：z:單位重量液體具有的相對于基準面的重力勢能，簡稱位能。:單位重量液體具有的壓強勢能，簡稱壓能。Z+:單位重量液體具有的總勢能。Z+=C:靜止液體中各點單位重量液體具有的總勢能相等。27 .解：根據(jù)元流伯努利方程，如圖，有：=（1-0.8）=392Pa=0.885m/s答：A點流速為0.885

48、m/s。28 .用臨界雷諾數(shù)作為流態(tài)的判別標準對于管流：若或2000,流動為層流Re=>Re=2300若V或2000,流動為紊流對于非圓管道，特征長度為水力半徑R,雷諾數(shù)V,此時，相應的臨界雷諾數(shù)為575和500vRRe=<Re,=575V'或500,流動為層流vRRe=>Re=575V或500,流動為紊流若特征長度取為當量直徑，則R%仍為2300或2000。一二-J29 .鷹1-乃？水深小于正常水深，但大于臨界水深，流動為緩流分子：h<h。,J>i,IJ<0分母：h>hc,Fr<1,iFr2>0分式：dh/ds<0,M2型降

49、水曲線五、計算題（本大題共4小題，每小題10分，共40分）30 .閘門AB上的水壓力P=P觀'M表示閘門AB的長度。3AE、hi=2h瓦=_an300*2P=pg._2JJ=pg/ib-8644-1-KN4="作用點D,AD=二1重力G作用點C,AC=2=h4I工屈月=D-77cos300+/?二力+Glcos30&=0T=:=76.34kN打開閘門的最小鉛直拉力為76.34kN31.解：歹U1-1,2-2斷面的總流伯努利方程小一病必下4Z1+_=Zn+Pg2gPg2g取 口二二二二1,有（/ + 包）- + 紅）=（吐-1）/ = 0.252P£P

50、3; P）皿=%皿1.：Jm=隊今'="式U' = "2洶將（2）、（ 3）代入（1）,得v 2=2.295m/s»d? - 114 x aia" 2Q=-二0.018m/s32x1632.R二-'- - ' L- 0.8mLr=_L-C= i： jA=bh o=5.12m2.''=38.54m%26v=二:一=1.17m/s1.17''二Ji.：.：=0.00115J：；L"mIII33.（1）%項3牝4Q”也。？（罵=4&%0n=2aQ2+Q=0.1m3/s得Q3=0.

51、033m3/sQ2=0.067m3/s（2）H=-=i一二二'+一：?=27.45m、選擇題（每題1分，共10分）1、在靜止液體中，靜水壓強的方向總是（）A、傾斜指向受壓面B、平行于受壓面C垂直指向受壓面D、背離受壓面22、液體中某點的絕對壓強為108kN/m,則該點的相對壓強為（）2222A1kN/mB、2kN/mC8kN/mD>10kN/m3、圖示容器中有兩種液體，密度償>R,則A、B兩測壓管中的液面必為（）oEAB管高于A管B、A管高于B管CAB兩管同高D、不能確定4、一個工程大氣壓相當于（）m水柱高。一個工程大氣壓1pa=98kN/m2=736mmH姚=10mzK柱

52、A9.8B、10C98D10005、沿程水頭損失與斷面平均流速的一次方成正比的水流屬（）h_8_Mvl32同A、層流區(qū)f一洗2一詁2（圓管層流）B、紊流水力光滑區(qū)C、紊流過渡區(qū)D、紊流水力粗糙區(qū)6、矩形斷面明渠水力最佳斷面的寬深比3等于（）A1B、2C、3D、47、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)（）A急流和緩流B、均勻流和非均勻流C層流和紊流D、恒定流和非恒定流。8、在臨界坡上發(fā)生明渠均勻流時，正常水深h0和臨界水深hk的關系是（）A、h0>hkB、h0<hkC、h0=hkh0-hk9、閘孔出流的流量與閘前水頭（）成正比A1次方B、2次方C0.5次方D2/3次方10

53、、對WESffi線型實用堰來說，當實際水頭小于設計水頭時，實用堰的實際過水能力（）設計過水能力。A大于R小于C、等于D、不一定二、填空題（每空1分，共20分）1、液體的基本特性是易于流動、不易壓縮、均質等向的連續(xù)介質。2、理想液體與實際液體的主要區(qū)別是有無粘滯性。3、根據(jù)管道中水流的沿程水頭損失、局部水頭損失及流速水頭所占的比重不同，管道可分類為長管和短管。4、明渠均勻流實際水深大于臨界水深，則水流為緩流,此渠道底坡為緩坡；明渠均勻流水深等于臨界水深，則水流為臨界流,此渠道底坡為臨界底坡;明渠均勻流水深大于臨界水深，則水流為急流,此渠道底坡為急坡。5、水跌是水流從老流過渡到急流的局部水力現(xiàn)象。

54、6、閘底坎為平頂坎時，閘后出流流態(tài)有：當ht<hc時，產生淹沒式水躍:當""ht>hc時，產生遠離式水躍；當ht=hc時，產生臨界式水躍。7、泄水建筑物下游修建的消力池形式有三種,即底流式消力池、挑流消力池和面流式消力池。三、簡答題（共15分）1、短管。（3分）2、能量方程的應用條件。（10分）（1）水流必須是恒定流。（2）作用于液體上的質量力只有重力。（3）在所選取的兩個過水斷面上，水流符合漸變流條件，而兩斷面間可以有急變,流。.（4）流量保持不變，即無液體流出或流入。（5）液體是均質的，不可壓縮的。（6）液體運動的固體邊界靜止不動。在有流量分出和匯入的情況下，能量方程可以推廣應用。3、絕對壓強。（2分）水力學試題（1）一、（10分）判斷題1 .在并聯(lián)管道中，若按長管考慮，則支管長的沿程水頭損失較大，支管短的沿程水頭損失較小。（）2 .在恒定均勻流中，沿程水頭損失與速度的