電大國家開放大學(xué)《流體力學(xué)》網(wǎng)絡(luò)核心課形考網(wǎng)考作業(yè)試題及答案

1、最新電大國家開放大學(xué)流體力學(xué)網(wǎng)絡(luò)核心課形考網(wǎng)考作業(yè)試題及答案100%®過20XX年秋期電大把流體力學(xué)（本科）網(wǎng)絡(luò)核心課納入到“國開平臺”進(jìn)行考核，針對這個平臺，本人匯總了該科所有的題，形成一個完整的題庫，并且以后會不斷更新，對考生的復(fù)習(xí)、作業(yè)和考試起著非常重要的作用，會給您節(jié)省大量的時間。做考題時，利用本文檔中的查找工具，把考題中的關(guān)鍵字輸?shù)讲檎夜ぞ叩牟檎覂?nèi)容框內(nèi)，就可迅速查找到該題答案。本文庫還有其他網(wǎng)核及教學(xué)考一體化答案，敬請查看?？己苏f明：本課程采取“形成性考核”和“終結(jié)性考試”相結(jié)合的考核方式，即：課程總成績100%=形成性考核30%+終結(jié)性考試。本課程共有10個作業(yè)任務(wù)，均

2、為客觀題，系統(tǒng)自動評閱。形考作業(yè)1一、選擇題題目11 .牛頓內(nèi)摩擦定律適用于（）選擇一項：A.牛頓流體B.任何流體C.非牛頓流體題目22 .液體不具有的性質(zhì)是（）選擇一項：A.易流動性B.粘滯性C.壓縮性D.抗拉性題目33 .連續(xù)介質(zhì)假定認(rèn)為流體（）連續(xù)。選擇一項：A.在宏觀上B.原子間C.在微觀上D.分子間題目44 .在國際制單位制中流體力學(xué)基本量綱不包括（）選擇一項：A.力B.時間C.質(zhì)量D.長度題目55 .在靜水中取一六面體，作用在該六面體上的力有（）選擇一項：A.正壓力、重力B.正壓力、切向力、重力C.切向力、重力D.切向力、正壓力題目66.下屬那些力屬于質(zhì)量力（）選擇一項：A.彈性力

3、B.重力C.表面張力D.粘滯力E.慣性力二、判斷題題目71 .壓強和切應(yīng)力屬表面力。選擇一項：對錯題目82 .流體慣性力與加速度方向相同。選擇一項：對錯題目93 .粘滯性可以制止流體流動。選擇一項：對錯題目104 .理想流體與實際流體的區(qū)別僅在于理想流體具有不可壓縮性。選擇一項：對錯三、簡答題題目111 .為什么要建立連續(xù)介質(zhì)模型？答：液體(氣體)是由分子組成的，分子間有空隙，不連續(xù)。工程上研究的流體，關(guān)心的是流體宏觀的物理性質(zhì)。把流體看成為由質(zhì)點組成的連續(xù)體一一連續(xù)介質(zhì)模型，目的是建立描述流體運動的連續(xù)函數(shù)，便于應(yīng)用數(shù)學(xué)工具，解決工程實際問題。題目12還未回答2 .什么是流體的粘滯性？它對流

4、體流動起什么作用？答：流體具有的阻滯變形運動的特性一一流體的粘滯性，它對流體流動產(chǎn)生阻力，造成能量損失。題目133 .動力粘滯系數(shù)和運動粘滯系數(shù)有什么區(qū)別？答：流體具有的阻滯變形運動的特性一一流體的粘滯性，它對流體流動產(chǎn)生阻力，造成能量損失。題目144 .容器內(nèi)盛有液體，求下述不同情況時該液體所受單位質(zhì)量力？(1)容器靜止時；(2)容器以等加速度g垂直向上運動；(3)容器以等加速度g垂直向下運動。答：(1)容器靜止時；液體所受單位質(zhì)量力僅有重力。(2)容器以等加速度g垂直向上運動：液體所受單位質(zhì)量力為2g。(3)容器以等加速度g垂直向下運動。液體所受單位質(zhì)量力為0。題目155 .試分析圖中三種

5、情況下水體A受哪些表面力和質(zhì)量力？(1)靜止水池；(2)順直渠道水流(均勻流)；(3)平面彎道水流。答：(1):水體A受哪些表面力為壓應(yīng)力(正壓力)，質(zhì)量力為重力go(2):水體A受哪些表面力為壓應(yīng)力和切應(yīng)力，質(zhì)量力為重力g(均勻流)。(3):水體A受哪些表面力為壓應(yīng)力和切應(yīng)力，質(zhì)量力為重力g和慣性力。四、計算題(請寫出計算過程)題目161.已知某水流流速分布為必二°，721yl,u的單位為m/s,y為距壁面的距離，單位為(1)求y=0.1、0.5、1.0m處的流速梯度；(2)若水的運動粘滯系數(shù)N二。101&毋/£,計算相應(yīng)的切應(yīng)力。解：(1)：求出點流速，設(shè)J的增

6、量的=0.01my=y+y處的點流速，求出求解流速梯111=0.5477-,0.1332-乩07此-(fysss曲(2)!=5,B3xlO;1.345x10;。,愜xlQ.題目172.已知溫度20c時水的密度,動力粘滯系數(shù)“LOOZNQ-Ns加,求其運動粘滯系數(shù)V?解，直接用公式解，注意單位制.;V=l,0038xW3病fs形考作業(yè)2一、選擇題題目11 .某點存在真空時()。選擇一項或多項：A.該點的絕對壓強為負(fù)值B.該點的絕對壓強為正值C.該點的相對壓強為負(fù)值D.該點的相對壓強為正值題目22 .流體靜壓強的()。選擇一項：A.大小與受壓面積方位無關(guān)B.大小與受壓面積有關(guān)C.方向與受壓面有關(guān)題

7、目33 .流體平衡微分方程的全微分式為()。選擇一項：A. dp=p(Xdx+Ydy+Zdz)B. p=p(x,y,z)C. P=Pa+時題目44 .壓強單位為N/m2時，采用了哪種表示法（）。選擇一項：A.應(yīng)力單位B.大氣壓倍數(shù)C.液柱高度題目55 .密封容器內(nèi)液面壓強小于大氣壓強，其任一點的測壓管液面（）。選擇一項：A.低于容器內(nèi)液面B.等于容器內(nèi)液面C.高于容器內(nèi)液面二、判斷題題目61 .等壓面與質(zhì)量力垂直。選擇一項：對錯題目72 .某點存在真空，是指該點的壓強小于大氣壓強。選擇一項：對錯題目83 .靜止流體中某點壓強的大小，不僅與其淹沒深度有關(guān)還與受壓面的方位有關(guān)。選擇一項：對錯題目9

8、4 .相對壓強的數(shù)值可為正值，也可以是負(fù)值。選擇一項：對錯題目105 .靜止液面下的閘板的總壓力作用中心與閘板形心重合。選擇一項：對錯題目116 .和大氣相通容器的測壓管液面一定與容器內(nèi)液面高度相同。選擇一項：對錯題目127 .相對靜止的液體的等壓面一定是水平面。選擇一項：對錯三、簡答題題目131 .等壓面是水平面的條件是什么？答：連續(xù)介質(zhì)同一介質(zhì)單一重力作用下.題目142 .同一容器中裝兩種液體，且，在容器側(cè)壁裝了兩根測壓管。試問：圖中所標(biāo)明的測壓管中液面位置對嗎？為什么？答：不對，（右測壓管液面要低一些，從點壓強的大小分析）題目153 .圖中三種不同情況，試問：A-A、B-B、C-C、D-

9、D中哪個是等壓面？哪個不是等壓面？為什么？答：（a）A-A是（b）B-B不是（c）C-C不是，D-D四、計算題（請寫出計算過程）題目161 .已知某點絕對壓強為80kN/m2,當(dāng)?shù)卮髿鈮簭妏a=98kN/m2。試將該點絕對壓強、相對壓強和真空壓強用水柱及水銀柱表示。解：用水柱高表示（1）該點絕對壓強：8.16mH2o（2）該點相對壓強：-1.84mH2o（3）該點真空壓強：1.84mH2o用水銀柱高表示（1）該點絕對壓強：599.1mmHg（2）該點相對壓強：-135.4mmHg（3）該點真空壓強：135.4mmHg題目172 .一封閉水箱自由表面上氣體壓強p0=25kN/m2,h1=53h2

10、=2m求AB兩點的靜水壓強。解：由壓強基本公式p=p0+Pgh求解2Pa=7.551mH2。（74kN/m）2.pB=4.551mH2o（44.6kN/m）題目183.如圖所示為一復(fù)式水銀測壓計，已知V1=2.3m,V2=1.2m,V3=2.5m,V4=1.4m,V5=1.5m（改3345為3.5m）。試求水箱液面上的絕對壓強p0=?解：找已知點壓強（復(fù)式水銀測壓方t管右上端）找出等壓面計算點壓強，逐步推求水箱液面上的壓強Po.2p0=273.04kN/m題目194某壓差計如圖所示，已知HA=H3=1m,AH=0.5m。求：Pa-Pb。解：找出等壓面求出相對的點壓強列平衡方程式求AB點的壓強差

11、.空氣的g不計.2,pA-pB=47kN/m（4.8mH2。）題目205 .水閘兩側(cè)都受水的作用，左側(cè)水深3nl右側(cè)水深2s試求作用在單位寬度閘門上靜水總壓力的大小及作用點位置（用圖解法和解析法分別求解）。解：畫出相對壓強分布圖計算各側(cè)靜水壓力，求靜水總壓力的大小列力矩平衡方程求靜水總壓力的作用點位置P=24.5kNe=1.267m（作用點到底部的距離）題目216 .一溢流壩上的弧形閘門。已知：R=10m,閘門寬b=8ml0=30°0求作用在該弧形閘門上的靜水總壓力的大小和方向。解：畫出壓力體圖，計算水平方向分力R、鉛垂方向分力pz,求出合力及作用力的方向P=92.59kN:=25.

12、04°形考作業(yè)3一、選擇題題目11 .流體運動的連續(xù)性方程是根據(jù)（）原理導(dǎo)出的。選擇一項：A.力的平衡B.動量守恒C.能量守恒D.質(zhì)量守恒題目22 .流線和跡線重合的條件為（）。選擇一項：A.恒定流B.非恒定流C.非恒定均勻流二、判斷題題目31 .以每個流體質(zhì)點運動規(guī)律為研究對象的方法稱為拉格朗日法。選擇一項：對錯題目42 .恒定流一定是均勻流。選擇一項：對錯題目53 .渦流是指流體質(zhì)點在運動中不繞自身軸旋轉(zhuǎn)的流動。選擇一項：對錯題目64 .無旋流就是無渦流。選擇一項：對錯題目75 .非均勻流一定是非恒定流。選擇一項：對錯三、簡答題題目86 .述流體運動的兩種方法是什么？簡述其內(nèi)容。

13、答：研究流體運動有兩種不同的觀點，因而形成兩種不同的方法：一種方法是從分析流體各個質(zhì)點的運動著手，即跟蹤流體質(zhì)點的方法來研究整個流體的運動，稱之為拉格朗日法；另一種方法則是從分析流體所占據(jù)的空間中各固定點處的流體的運動著手，即設(shè)立觀察站的方法來研究流體在整個空間里的運動，稱其為歐拉法題目97 .流體微團(tuán)體運動分為哪幾種形式？答：平移線變形角變形旋轉(zhuǎn)變形。題目108 .寫出恒定平面勢流中流函數(shù)具有的性質(zhì)，流函數(shù)與流速勢的關(guān)系。(改為：寫出恒定平面勢流中流函數(shù)具有的性質(zhì)，流函數(shù)與流速勢的關(guān)系。)答：流函數(shù)具有的性質(zhì)(1)流函數(shù)相等的點組成的線即流線，或曰，同一流線上個點的流函數(shù)為常數(shù)。(2)兩流線

14、間的函數(shù)值之差為為單寬流量。(3)平面勢流的流函數(shù)為一個調(diào)和函數(shù)。答：流函數(shù)與流速勢的關(guān)系(1)流函數(shù)與勢函數(shù)為調(diào)和函數(shù)。(2)等勢線與等流函數(shù)線正交。題目119 .什么是過流斷面和斷面平均流速？為什么要引入斷面平均流速？答：與流線正交的斷面叫過流斷面。過流斷面上點流速的平均值為斷面平均流速。引入斷面平均流速的概念是為了在工程應(yīng)用中簡化計算。題目125.如圖所示，水流通過由兩段等截面及一段變截面組成的管道，試問：(1)當(dāng)閥門開度一定，上游水位保持不變，各段管中，是恒定流還是非恒定流？是均勻流還是非均勻流？(2)當(dāng)閥門開度一定，上游水位隨時間下降，這時管中是恒定流還是非恒定流？(3)恒定流情況下

15、，當(dāng)判別第II段管中是漸變流還是急變流時，與該段管長有無關(guān)系？答：(1)是恒定流。I、出是均勻流，n是非均勻流。(2)管中為非恒定流。(3)有。管段相當(dāng)長為漸變流，管段較短為急變流。四、計算題(請寫出計算過程)題目131 .恒定二維流動的速度場為Ux = ax,Uy =-ay,其中a=1秒-1。(1)論證流線方程為xy=C;(2)繪出C=0、1及4m2的流線；(3)求出質(zhì)點加速度的表達(dá)式。解：(1)流線方程為：dx=dy代入數(shù)值推導(dǎo)UxUy(略)ux：:ux：:ux(3)由：ax=Ux-Uy-代入數(shù)值求解。二t二xcy:UyfUy：Uyay=+Ux+Uy代入數(shù)值求解。二t二x二y答案：ax二a

16、2xay=a2y題目142.試檢驗下述不可壓縮流體的運動是否存在?(1)(2)解：由連續(xù)性微分方程，2+匕+或=0流體的運動存x：y二z在，反之流體的運動不存在。答案：(1)代入數(shù)值求解，流體的運動不存在。(2)代入數(shù)值求解，流體的運動存在。題目153.水流從水箱經(jīng)管徑分別為di=10cm,d2=5cm,d3=2.5cm的管道流出，出口流速V3=1m/s,如圖所示。求流量及其它管道的斷面平均流速。解：應(yīng)用連續(xù)性方程(1)流量：Q=v3A3=4.91x101/s(2)斷面平均流速v1=0.0625m/s,V2=0.25m/s。題目164.如圖鉛直放置的有壓管道，已知d1=200mmd2=100m

17、m斷面1-1處的流速v1=1m/so求(1)輸水流量Q;(2)斷面2-2處的平均流速v2;(3)若此管水平放置，輸水流量Q及斷面2-2處的速度v2是否發(fā)生變化？(4)圖a中若水自下而上流動，Q及v2是否會發(fā)生變化？解：應(yīng)用連續(xù)性方程(1)Q=31.4l/s(2)v2=4m/s(3)不變。(4)流量不變則流速不變。題目175 .已知某流場的流速勢為<P=a(x2-y2),a為常數(shù)，2試求Ux及Uy。解：ux=axuy=ay題目182226 .對于ux=2xy,uy=a+xy的平面流動，a為常數(shù)。試分析判斷該流動：(1)是恒定流還是非恒定流？(2)是均勻流還是非均勻流？(3)是有旋流還是無旋

18、流？解：應(yīng)用質(zhì)點加速度數(shù)學(xué)表達(dá)式fuxFtUx：Ux：:xUy：:ux：:y二Uy二Uy二Uyay=+Ux+Uy求解?？磃t；xyy時間加速度與遷移加速度判別是恒定流還是非恒定流；是均勻流還是非均勻流。答案：(1)是恒定流。(2)是非均勻流(3) 用無旋流數(shù)學(xué)表達(dá)式1 zFUx；：Uy、入一Cz=(-)求解，是無旋流2 二y一x形考作業(yè)4一、選擇題題目11 .總流伯努力方程適用于()選擇一項：A.非恒定流B.可壓縮流體C.恒定流題目22 .總水頭線與測壓管水頭線的基本規(guī)律是：()選擇一項：A.測壓管水頭線沿程可升可降B.總水頭線總是在測壓管水頭線的上方C.總水頭線總是沿程下降的D.測壓管水頭線

19、總是沿程下降的二、判斷題題目31 .N-S方程為理想流體運動的微分方程。選擇一項：對錯題目42 .畢托管是量測流體電流速的一種儀器。選擇一項：對錯三、簡答題題目51.說明總流能量方程中各項的物理意義。答：總流的能量方程表述為：Z1+P1Y+a1V122g=Z2.它的物理意義是：水流只能從總機械能大的地方流向總機械能小的地方。各項物理意義如下：Z一總流過水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓恳后w所具有的位能，簡稱為單位位能；PY一總流過水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓恳后w所具有的壓能，簡稱為單位壓能；Z+PY總流過水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓恳后w所具有的平均勢能，簡稱為單位勢能；av22g一總流過水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓恳后w所具有的平均動能；H=Z+P

20、Y+av22g一總流過水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓恳后w所具有的總能量，即總機械能；題目62 .寫出實際流體恒定元流的伯努利方程和實際流體恒定總流的伯努利方程，并指出他們的區(qū)別？互+皿五+也+&答：戶g2gPg2g這就是實際流體恒定總流的伯努利方程，它在形式上類似于元流伯努利方程，但是以斷面平均流速v代替點流速u（相應(yīng)地考慮動能修正系數(shù)），以平均水頭損失hw代替元流的水頭損失hw'?？偭鞯牟匠踢m用條件：恒定流，質(zhì)量力只有重力，不可壓縮流體，所取斷面為漸變流（兩斷面之間可以是急變流），兩斷面無分流和匯流（即流量沿程不變）。題目73 .應(yīng)用恒定總流能量方程時，為什么把過流斷面選在漸變流段或

21、均勻流段？答：因為建立恒定總流的伯努利方程時，把屹+衛(wèi)）作：g為常數(shù)提到積分號外面，只有漸變流斷面或均勻流斷面的題目84 .在寫總流能量方程時，過流斷面上的代表點、基準(zhǔn)面是否可以任意選??？為什么？答：可以。因為漸變流斷面或均勻流斷面的z+F=c。：g題目95 .關(guān)于水流流向問題有如下一些說法：“水一定由高處向低處流”；“水是從壓強大向壓強小的地方流”；“水是從流速大的地方向流速小的地方流”。這些說法是否正確？為什么？如何正確描述？答：（1）“水一定由高處向低處流”，（不對），對明渠水流是對的，對有壓管流不一定?！八菑膲簭姶笙驂簭娦〉牡胤搅鳌保ú粚Γ谟袎汗芰髦谐３Ｓ袕膲簭娦∠驂簭姶蟮牡胤搅?/p>

22、的現(xiàn)象。（2）正確描述時，流體的運動方向總是由單位重量流體能量大的位置流向單位重量流體能量小的位置。（不能單從位能或壓能一個角度比較）題目106 .總流的動量方程為ZF=PQ（P2v2-P1v1）,試問：（1）£F中包括哪些力？（2）如果由動量方程求得的為為負(fù)值說明什么問題？答：（1）一般為表面力、重力，（慣性力、摩擦力、彈性力含在待求的力中了）（2）求得的力為負(fù)值說明原假設(shè)的力的方向不對，反向即可。四、計算題（請寫出計算過程）題目111.在一管路上測得過流斷面1-1的測壓管高度且為Dg1.5m,過流面積Ai為0.05m2;過流斷面2-2的面積改為20.02m2；兩斷面間水頭損失h、

23、為05立；管中流量Q為2g20l/s;Zi為2.5m,Z2為2.6m。試求斷面2-2的測壓管高度上2。（提示：注意流動方向）。（Z2改為1.6m與圖:g相符）解：能量方程可以求解位能、壓能、流速與能量損失。求測壓管高度即求壓強，自然要想到用能量方程。向未知情況下，流動方向可以假定。先求出v1,v2列能量方程求解答案：衛(wèi)2=-2.289mH2O（1流向2）;7g號=-1.473mH2o（2流向1）;g題目122 .如圖所示，從水面保持恒定不變的水池中引出一管路，水流在管路末端流入大氣，管路由三段直徑不等的管道組成，其過水面積分別是A=0.05m2,A2=0.03m3,A=0.04m2,若水池容積

24、很大，行近流速可以忽略(V0=0),當(dāng)不計管路的水頭損失時，試求：(1)出口流速V3及流量Q(2)繪出管路的測壓管水頭線及總水頭線。解：(1)因為不計管路的水頭損失，此題為理想流體的流動。因為是理想流體，作用水頭完全轉(zhuǎn)化為動能。先解出第3條管中斷面平均流速，在求流量。答案：v3=9.90m/sq=0.396m3/s(2)繪出管路的測壓管水頭線及總水頭線步驟：因為是理想流體，不計水頭損失，故總水頭線為水平。2計算各段流速水頭v。2g總水頭線下方減去1個流速水頭得測壓管水頭線。(測壓管水頭線及總水頭線圖，略)題目133 .如圖一管路，A、B兩點的高差A(yù)z=1m,點A處直徑dA=0.25m,壓弓雖p

25、A=7.84N/cm2,點B處直徑dB=0.5m,壓強Pb=4.9N/cm2,斷面平均流速Vb=1.2m/s。判斷管中水流方向。解：判斷管中水流方向要從單位重量流體總的機械能考慮，總是單位重量流體總的機械能大的位址向單位重量流體總的機械能曉得的地方。(1)計算A點與B點單位重量流體總的機械能。(2)比較A點與B點單位重量流體總的機械能的大小。答案：從A流向B。題目144 .在水平安裝的文丘里流量計上，直接用水銀壓差計測出水管與喉部壓差A(yù)h為20cm,已知水管直徑d1為10cm,喉部直徑d2為5cm,當(dāng)不計水頭損失時，求通過流量Q解：可以直接用公式Q=K，12.6酊求解，也可以流能量方程推導(dǎo)公式

26、求解。答案：Q=0.01425m3/s題目155 .為將水庫中水引至堤外灌溉，安裝了一根直徑d為15cm的虹吸管(如圖)，當(dāng)不計水頭損失時，問通過虹吸管的流量Q為多少？在虹吸管頂部s點處的壓強為多少？解：此題屬理想流體的水力計算，作用水頭轉(zhuǎn)化為動能。s點處的壓強進(jìn)考慮位能、動能壓能之間的轉(zhuǎn)化。(1)列上游水面到管出口間的能量方程求流量，3Q=0.1355m3/s(2)列上游水面到s點處的能量方程求s點處的壓強，Ps=5mH2o：g題目166 .一平板閘門寬b為2m,當(dāng)通過流量Q為8m7s時閘前水深h為4m,閘孔后收縮斷面水深hC為0.5m,求作用于平板閘門上的動水總壓力(不計摩擦力)。解：此題

27、為用動量方程求解作用力。因為流量未知，涉及到連續(xù)性方程、能量方程、動量方程這三大方程的聯(lián)合應(yīng)用。(1)取控制面(脫離體)(上游過流斷面與C-C斷面之間)(2)畫出相對壓強分布圖，全面并分析、計算外力(上游過流斷面壓力P1,C-C斷面壓力P2,重力沿水流方向的分力為0,設(shè)平板閘門對水的動水總壓力為R，方向向左。(3)因為流量未知先列能量方程求流速。(4)列出的能量方程由W，丫2兩個未知量，用連續(xù)性方程消掉1個未知量。求出流量、流速。(5)列動量方程求解作用力。答案：作用于平板閘門上的動水總壓力R=93.5kN,方向向右。題目177 .如圖溢流壩，上游斷面水深h1=1.5m,下游斷面水深h2=0.

28、6m,略去水頭損失；求水流對2m壩寬(垂直紙面)的水平作用力。注：上、下游河床為平底，河床摩擦力不計，為方便計算取p=1000kg/m3,g=10m/s2。解：此題與上題解完全相同。答案：R=3.46kN,方向向右。形考作業(yè)5一、選擇題題目11 .管道中液體的雷諾數(shù)與()無關(guān)。選擇一項：A.溫度B.管徑C.管長D.流速C.無量綱題目22 .某圓管直徑d=30mm其中液體平均流速為20cm/s。液體粘滯系數(shù)為0.0114cm3/s,則此管中液體流態(tài)為（）。選擇一項：A.紊流B.層流C.層流向紊流過渡3 .等直徑圓管中紊流的過流斷面流速分布是（）。選擇一項：A.呈橢圓曲線分布B.呈雙曲線分布C.呈

29、拋物線分布D.呈對數(shù)線分布題目44 .等直徑圓管中的層流，其過流斷面平均流速是圓管中最大流速的（）。選擇一項：A. 1/4倍B. 1/3倍C. 1.0倍D. 1/2倍題目55 .圓管中的層流的沿程損失與管中平均流速的（）成正比.選擇一項：A.一次方B.四次方C.三次方D.二次方題目66 .圓管的水力半徑是（）。選擇一項：A. d/3B. d/5C. d/4D. d/2題目77 .謝才公式中謝才系數(shù)的單位是（）。選擇一項：A. m12/s1/B. m2/sD.m2s題目88.判斷層流和紊流的臨界雷諾數(shù)是（）。選擇一項：A.上下臨界雷諾數(shù)幾何平均B.上臨界雷諾數(shù)C.下臨界雷諾數(shù)D.上下臨界雷諾數(shù)代

30、數(shù)平均二、判斷題題目91 .層流的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)。選擇一項：對錯題目102 .壁面光滑的管道一定是水力光滑管。選擇一項：對錯題目113 .在過流斷面突變處一般發(fā)生局部水頭損失。選擇一項：對錯題目124 .等直徑圓管中的層流，其過流斷面平均流速是圓管中最大流速的1/2倍。選擇一項：對錯題目135 .流體內(nèi)切應(yīng)力方向與流體運動方向相同。選擇一項：對錯題目146 .阻力平方區(qū)內(nèi)阻力系數(shù)與雷諾數(shù)無關(guān)。選擇一項：對錯三、簡答題題目151 .圓管中層流與紊流，其流速分布有什么不同？答：層流為拋物線分布，紊流為對數(shù)曲線分布.（也可以畫圖）題目162 .簡述尼古拉茲實驗中沿程阻力系數(shù)入的變化規(guī)

31、律。答：尼古拉茲實驗揭示了沿程阻力系數(shù)入的變化規(guī)律，文字表述或數(shù)學(xué)公式表述.層流：九=f（Re）；水力光滑區(qū)：九=f（Re）；過渡粗糙區(qū)：，=f（Re,K）dK粗糙區(qū)（阻力平方區(qū)）:九二f（K）.d題目173 .寫出管流和明渠水流雷諾數(shù)的表達(dá)式，并說明其層流、紊流的判別標(biāo)準(zhǔn)？答：管流：Re=dRe<2000（層流）Re>2000（紊流）vR明渠水流：Re=Re<500（層流）VRe>500（紊流）題目184 .雷諾數(shù)Re的物理意義？它為什么能用來判別流態(tài)？答：雷諾數(shù)實質(zhì)是反映粘性力與慣性力之比。層流時慣性力不大，而粘性力占主導(dǎo)，受粘性力的約束，流體質(zhì)點做規(guī)則運動。紊流時

32、慣性力占主導(dǎo)，受到干擾形成渦體，當(dāng)粘性力約束不了渦體時，流體質(zhì)點互相摻混，所以用雷諾數(shù)可以來判別流態(tài)。題目195 .當(dāng)輸水管直徑一定時，隨流量增大，雷諾數(shù)是增大還是變??？當(dāng)輸水管流量一定時，隨管徑加大，雷諾數(shù)是增大還是變??？答：當(dāng)輸水管直徑一定時，隨流量增大，雷諾數(shù)增大；當(dāng)輸水管流量一定時，隨管徑加大，雷諾數(shù)變小。題目206 .兩個不同管徑的管道，通過不同粘滯性的液體，它們的臨界雷諾數(shù)是否相同？答：不一定。題目217 .能量損失有幾種形式？產(chǎn)生能量損失的物理原因是什么？答：有沿程能量損失和局部能量損失兩種。一是因為流體具有粘滯性，二是因為固體邊界條件的影響。四、計算題（請寫出計算過程）題目22

33、1 .有已輸油管，管長l=100m,管徑d=5cm,已知油的密度P=930kg/m3,動力粘滯系數(shù)0o0.072Ns/m2。當(dāng)通過輸油管的流量Q=0.005m3/s時，判斷液流的流態(tài)，計算輸油管的沿程水頭損失hf。解：（1）計算雷諾數(shù)判別流態(tài)。（2）計算沿程阻力系數(shù)入。（3）計算沿程水頭損失hf。答案：層流沿程水頭損失hf=25.74m（油柱）題目232 .水管直徑d=10mm,管中水流流速v=0.2m/s,水溫T=10°C,（1）試判別其流態(tài)；（2）若流速與水溫不變，管彳至改變?yōu)?0mm,管中流態(tài)又如何？（3）若流速與水溫不變，管流由層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鲿r，水管直徑為多大？解：（1）查表

34、，求運動粘滯系數(shù)v,計算雷諾數(shù)判別流態(tài)。答案：層流（2）同上答案：紊流（3）設(shè)雷諾數(shù)等于2000,求管徑。答案：d=13.06mm題目243.有一圓管，在管內(nèi)通過y=0.013cm2/s的水，測得通過的流量為Q=35cm2/s,在管長15m的管段上測得水頭損失為2cm,試求該圓管內(nèi)徑do解：（1）設(shè)管中水流為層流，推導(dǎo)出沿程阻力系數(shù)入表達(dá)式并代入數(shù)據(jù)；1 v2（2）將上式再代入達(dá)西公式hf=九并化簡，d2g代入數(shù)據(jù)求管徑。答案：d=14.2mm題目254 .水管直徑d=100mm,管中水流流速v=100cm/s,水溫T=10°C,試判別其流態(tài)。解：答案：紊流題目265 .凝土明渠中水

35、流為均勻流，水力坡度J=0.0009,明渠底寬為b=2m,水深h=1m,粗糙系數(shù)n=0.014,計算明渠中通過的流量（分別用曼寧公式和巴氏公式計算）o解：此渠道為矩形渠道，計算出水力要素：面積A,濕周7,水力半徑R,用曼寧公式和巴氏公式計算謝齊系數(shù)C,謝齊公式計算流速；計算量答案：Q=2.7m3/s（用曼寧公式計算）3.Q=3.03m/s（用巴氏公式計算）題目276.水箱側(cè)壁接出一根由兩段不同管徑所組成的管路。已知d1=150mm,d2=75mm,l=50m,管道的當(dāng)量粗糙度K=0.6mm,水溫為20C。若管道的出口流速v2=2m/s,求（1）水位H；（2）繪出總水頭線和測壓管水頭線。解：（1

36、）計算管中的雷諾數(shù)判斷流態(tài).o（第1條管道在水力光滑區(qū)，第2條管道在紊流粗糙區(qū)）。（2）用經(jīng)驗公式計算沿程阻力系數(shù)九（3）兩管聯(lián)接處為突然放大的局部阻力系數(shù)，進(jìn)口局部阻力系數(shù),=0.5（4）沿程阻力系數(shù)K選取公式有別，結(jié)果可不同。答案：H=12.93m題目287.某一水池，水位恒定，通過一根管徑d=100mm、管長l=800m的管道，已知水池水面和管道出口高差H=20m,管道上有兩個彎頭，每個彎頭的局部阻力系數(shù)二=0.3,管道進(jìn)口是直角進(jìn)口（U=0.5）管道全長的沿程阻力系數(shù)九=0.025，試求通過管道的流量。解：管道作用水頭等于沿程水頭損失與局部水頭損失之和。沿程阻力系數(shù)、局部阻力系數(shù)已知，

37、可用公式直接求解。答案：q=10.94l/s形考作業(yè)6一、選擇題題目11 .虹吸管正常工作，其頂部的真空值一般不大于（）水柱高。選擇一項：A. 6.0mB. 10mC. 9mD. 7.5m題目22 .短管淹沒出流的計算時，作用水頭為（）。選擇一項：A.上下游水面高差B.短管出口中心至下游水面高差C.短管出口中心至上游水面高差題目33 .外延管嘴正常工作的條件是（）。選擇一項：A.作用水頭小于0.75B.作用水頭大于0.75C.管長=（3-4）d,作用水頭0.75D.管長大于3-4倍的管徑題目44 .按短管進(jìn)行水力計算的管路是（）。選擇一項：A.倒虹吸管B.支狀管網(wǎng)C.虹吸管D.環(huán)狀管網(wǎng)二、判斷

38、題題目51 .計算阻力損失時，短管既要考慮局部阻力損失，也要考慮沿程阻力損失，長管計算同樣也要考慮這兩項損失。選擇一項：對錯題目62 .長管是指幾何長度很長的管道。選擇一項：對錯題目73 .孔口淹沒出流時，孔口淹沒越深，其出流的流速和流量就越大。選擇一項：對錯題目84 .管嘴收縮斷面的真空度與作用水頭成正比，作用水頭越大，收縮斷面的真空度越大，泄流量也越大。選擇一項：對錯題目95 .同一短管，在自由出流和淹沒出流條件下，流量計算公式的形式及流量系數(shù)的數(shù)值均相同。選擇一項：對錯題目106 .兩孔口形狀、尺寸完全相同，作用水頭相同，一個為自由出流，一個為淹沒出流，二者的流量是相同的。選擇一項：對錯

39、三、簡答題題目111 .為什么管嘴出流時，阻力增加了，泄流量反而增大？答：因為在管嘴進(jìn)口收縮斷面處形成了負(fù)壓，相當(dāng)增加了作用水頭，在相同條件下管嘴出流比孔口出流的流量大。題目122 .寫出薄壁小孔口出流的收縮系數(shù)，流速系數(shù)和流量系數(shù)的表達(dá)式。答：（略）題目133 .外延管嘴的正常工作條件是什么？答：管嘴長：1=（34）d,作用水頭：H<9.0mH20四、計算題（請寫出計算過程）題目141 .有一虹吸管，作用水頭H1=1.5m,H2=2.0m,管長1i=L=5.0m,管徑di=d2=0.1m,沿程損失系數(shù)0=0.02,進(jìn)口設(shè)攔污柵，進(jìn)口局部損失系數(shù)J=10.0,彎管局部損失系數(shù)J=0.15

40、。求該虹吸管的過流量、管中最大真空值，并定性繪出其測壓管水頭線。解：此題屬短管的水力計算，可以用能量方程求解，也可直接用公式。要點有2。局部損失系數(shù)要考慮周全（共3個）。此題，管中最大真空值發(fā)生在最高處。答案：Q=0.0117m3/s（E）v=3.369mH2022題目152 .一水塔供水系統(tǒng)如圖所示，已知管道末端要求的自由水頭HZ=10m,管徑d1=450mmd2=350mmd3=250mm管長3L1=100m,L2=100m,L3=100m,q1=0.10m/s,q2=0.08m3/s,q3=0.05m3/s,管道的粗糙系數(shù)n=0.02。試確定水塔高度Ho解：此題屬短管的水力計算，也可直接

41、用公式求解。要點有3。長管公式要記住，應(yīng)注意修正。管中（節(jié)點）流量要算對。題目中給出了管道的粗糙系數(shù)，意指管流在粗糙區(qū)，不必修正，但要記住以下公式，cR16一第s=825H=slQ2nc2g二2d5答案：H=15.1m題目163 .圓形有壓涵管穿過路基，管長l=50m,管徑d=1.0m,上下游水位差H=3m,管路沿程阻力系數(shù)九=0.03,局部阻力系數(shù)：進(jìn)口=0.5,彎管Ub=0.65,水下出口，se=1.0,求通過流量？解：此題屬短管的水力計算，也可直接用公式求解。要點是局部損失系數(shù)要考慮周全（共4個）答案：Q=2.9m3/s形考作業(yè)7一、選擇題題目11 .對于管道無壓流，當(dāng)充滿度a分別為（）

42、時，其流量和速度分別達(dá)到最大。選擇一項：A. 0.95,0.81B. 0.5,0.5C. 0.81,0.81D. 1.0,1.0題目22 .對于a,b,c三種水面線，下列哪些說法是錯誤。（）選擇一項或多項：dh八0A.所有a、c型曲線都是壅水曲線，即ds,水深沿程增大。B.所有b型曲線都是壅水曲線，即弛a0,水深沿程增ds大。C.所有a、c型曲線都是降水曲線，即ds,水深沿程減小。D.所有b型曲線都是降水曲線，即弛0,水深沿程減ds小。題目33.跌水的形成條件是（）。選擇一項：A.從急流過渡到緩流B.從緩流過渡到緩流C.從緩流過渡到急流D.從急流過渡到急流題目44.水躍的形成條件是（）。選擇一

43、項：A.從緩流過渡到緩流B.從緩流過渡到急流C.從急流過渡到急流D.從急流過渡到緩流題目55.兩段長直的棱柱形渠道，通過的流量相同（）。選擇一項：A.粗糙系數(shù)不同（n1>n2），其他參數(shù)相同（n,b,m,Q）,則h01h02B.底坡不同（ii）2）,其他參數(shù)相同（13m,Q），則hoih02C.底寬不同（b1Ab2）,其他參數(shù)相同（i,n,m,Q）,則hoih02D.邊坡系數(shù)不同（mi>m2）,其他參數(shù)相同（i,n,b,Q）,則hoih02題目66.一梯形斷面渠道，底寬b=2m,邊坡系數(shù)m=i.0,明渠中的水深h=0.5m,則濕周、水力半徑R分別為（）。選擇一項：A. 3.4i4,

44、0.30B. 3.4i4,0.366C. 3.5,0.366D. 3.5,0.30二、判斷題題目71 .緩流一定是均勻流，急流一定不是均勻流。選擇一項：對錯題目82 .斷面單位能量沿程可大、可小，或者不變。選擇一項：對錯題目93 .明渠中均勻流一定是恒定流。選擇一項：對錯題目i04 .明渠水流，從緩流到急流發(fā)生水躍。選擇一項：對錯題目ii5 .談到某水流是臨界流、急流、緩流，這是以明渠斷面尺寸、流量一定為前題而講的。選擇一項：對錯題目i26 .明渠水流的測壓管水頭線不可能沿程上升。選擇一項：對錯三、簡答題題目i3i.簡述明渠均勻流的水力特征及其形成條件。答：明渠均勻流的水力特征：（i）底坡線，

45、水面線，總線頭線三線平行，即i=J=J0p（2）水深h,過水?dāng)嗝婷娣eA,斷面平均流速及斷面流速分布沿程不變。明渠均勻流形成條件：流量恒定。必須是長直棱柱形渠道，糙率n不變。底坡i不變。題目i42.簡述明渠水流的三種流態(tài)及其四個判別方法及標(biāo)準(zhǔn)。答：明渠水流分為緩流、急流、臨界流。個判別方法有：干擾波：波速C=Jghm,v=C為臨界流，v<c為緩流,v>c為急流；弗勞德數(shù)：弗勞德數(shù)Fr=v,Fr=1臨界流，F(xiàn)r1,ghm緩流，F(xiàn)r1急流；臨界水深hk：h>hk緩流，h=hk臨界流，h<hk急流，臨界底坡ik：i<ik緩流，i=ik臨界流，iAik急流。題目153 .寫

46、出佛勞德數(shù)的表達(dá)式，并說明其物理意義。答：弗勞德數(shù)Fr=v,物理意義是：反映動能與勢gghm能之比。題目164 .為什么要引入斷面單位能量的概念？答：引入斷面單位能量，目的是分析水面曲線的變化規(guī)律和建立臨界流方程。題目175 .簡述明渠恒定非均勻流的水力特征。答：過水?dāng)嗝婷娣eA,水深h,沿程改變。即h=f（s）,A=f（s）底坡線，水面線，總線頭線三線不再平行，即i=J*Jp,四、作圖題題目18（略）五、計算題（請寫出計算過程）題目191.某輸水渠道，沙質(zhì)土壤，岸邊有雜草，糙率系數(shù)n=0.025,底坡I=0.002,斷面為梯形，邊坡系數(shù)m=1.0。按水力最優(yōu)斷面設(shè)計，通過流量Q=0.8m/s,

47、試確定其斷面尺寸。解：（1）按水力最優(yōu)斷面條件計算寬深比。（2）計算相關(guān)水力要素：過流斷面積、水力半徑。代入流量基本公式解出水深。（3）求出底寬。答案：b0.79mh=0.65m題目202.有兩段矩形斷面渠道相連，通過流量Q=2.8m3/s,底寬b=2m,混凝土襯護(hù)，n=0.015,i1=0.012,i2=0.0008。這兩段渠道是否為水躍銜接？若是水躍銜接，是何種形式水躍？并定性繪圖表示。解：（1）（計算臨屆水深、臨界底坡）判斷兩矩形斷面渠道是急流還是緩流，確定是否為水躍銜接。（答案：是）（2）計算（或查附錄C）求正常水深h01,h02，把ho1視為躍前水深，求躍后水深h''

48、與h02比較。答案：遠(yuǎn)驅(qū)式水躍形考作業(yè)8一、選擇題題目11 .實用斷面堰常常設(shè)計成真空堰，其目的是（）。選擇一項：A.減小水流對壩面的沖刷B.減小空化空蝕C.提高過流能力D.節(jié)省建筑材料題目22 .小橋過流與（）具有相同的水力特征。選擇一項：A.薄壁堰流B.寬頂堰流C.閘孔出流D.實用斷面堰流題目33 .寬頂堰形成淹沒出流的充分條件是（）。選擇一項：（a） hs0（b） hs：二0（c） hs0.8H0hs1.0Ho題目44 .下述堰的分類哪個正確()。選擇一項：A. 0.67<S/H<2.5實用斷面堰B. 0.67<S/H<10.0寬頂堰C. d/H>0.67薄

49、壁堰D. d/H>2.5薄壁堰二、判斷題題目51 .只要寬頂堰下游水深超過堰頂，就為淹沒出流。選擇一項：對錯題目62 .小橋過流的淹沒出流條件與寬頂堰的淹沒出流條件不同。選擇一項：對錯題目73 .對于閘孔出流，當(dāng)閘門開度與上游水深之比時，閘孔出流轉(zhuǎn)化為堰流。選擇一項：對錯題目84 .對于薄壁堰，在堰寬b、堰高P和堰上水頭H相同的情況下，完全堰的過流能力比側(cè)收堰的過流能力大。選擇一項：對錯三、簡答題題目91 .簡述堰的三種類型及其共同的水力特征。答：堰分為三種類型：(2)實用斷面堰-判別標(biāo)準(zhǔn)0.67<%<2.5(3)寬頂堰一判別標(biāo)準(zhǔn)2.5<%<10共同的水力特征為上

50、游水位壅高過堰時水面跌落。題目102 .堰流基本公式中m,3仃，等系數(shù)與哪些因素有關(guān)。答：流量系數(shù)m與行近流速的大小、表面張力有關(guān)。側(cè)收縮系數(shù)與堰寬與渠寬的比值(b/B)有關(guān)。題目113 .寬頂堰淹沒出流形成的充分必要條件是什么？答：必要條件hs>0,充要條件是hs>0.8H。四、計算題(請寫出計算過程)題目121 .一圓角進(jìn)口無側(cè)收縮寬頂堰，堰高R=2.5m,P2=2.0m,堰上水頭為0.40m,通過的流量為4n3/s,求寬頂堰的寬度。在不產(chǎn)生淹沒出流的情況下，下游水深最大為多少？解：(1)通過計算(P1/H)的值，選取流量系數(shù)公式，計算流量系數(shù)。(2)求寬頂堰的寬度：b=5.95m(3)不產(chǎn)生淹沒出流，下游水深ht<2.32m。題目132 .有一河道，用碎石單層鋪砌加固河床，通過的流量Q=20m3/s,允許流速v'=3.5m/s,橋下游水深ht=1.3m,若注=0.90,平=0.90,甲=1.0,允許橋前壅水深度H'=2.00m=設(shè)計小橋孔徑bo解：(1)求橋下臨界水深鼠，判別是自由出流，還是淹沒出流。(自由出流)(2)計算橋孔初始值：取(B=6.0m)(3)復(fù)算求橋下臨界水深hK,判別是自由出流，還是淹沒出流。(仍為自由出流)(1)薄壁堰-判別標(biāo)準(zhǔn)、H