水利學(xué)復(fù)習(xí)題及答案

1、中南大學(xué)現(xiàn)代遠程教育課程考試復(fù)習(xí)題及參考答案水力學(xué)一、填空題：1靜止流體 剪切應(yīng)力。2均質(zhì)的不可壓縮流體是密度 的流體。3某液體的動力粘度，密度，則其運動粘度 m2/s。4應(yīng)用牛頓內(nèi)摩擦定律分析，當(dāng)流體粘度一定時，影響流體的切應(yīng)力大小的因素是_。5均勻滲流的流速為0.001cm/s,，流程s=100m的滲流水頭損失hw=3m，其滲透系數(shù)k為 cm/s。6圖示容器內(nèi)液面的相對壓強p0= Pa。 (2題圖) (3題圖)7垂直放置的4m4m矩形閘門，一側(cè)擋水，頂部與自由表面齊平，則水壓力對閘門底部的力矩M= 。8液體中某點的相對壓強為-35kPa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.1MPa，該點絕對壓強為 kPa。9

2、已知當(dāng)大氣壓強為，則絕對壓強為時的相對壓強為_工程大氣壓，絕對壓強為時的真空度為_m水柱。10圖示為一密閉容器，上裝有一U形水銀測壓計，其中、點位于同一水平面上，其壓強p1、p2、p3的關(guān)系為 。11如圖所示為一分岔管路，已知兩支管直徑分別為和，若兩支管的斷面平均流速比，則兩支管的流量比為 。(3題圖) (5題圖)12在恒定流中，流線與跡線 。13有一水平分叉管中液流流動如圖示，已知Q2=Q3=0.5Q1，A2=A3=0.5A1，各斷面形心位于同一水平面內(nèi)，取1=2=3，忽略水頭損失，則22斷面的形心點壓強p2與11斷面形心點壓強p1的關(guān)系為 。（4題圖） （5題圖） 14一圓管水流，直徑d2

3、cm，平均流速v8cm/s，運動粘性系數(shù)0.01cm2/s，管長L1000m，則Re ，hw m水柱。15只要比較總流中兩個漸變流過流斷面上單位重量流體的 大小，就能判斷出流動方向。16圖示為一并聯(lián)長管道。已知流量Q1Q2，則管1與管2的水頭損失關(guān)系為hf1 hf2，單位時間內(nèi)通過的液體總機械能損失關(guān)系為Q1hf1 Q2hf2。（填、等）17某水管的直徑d=100mm，斷面平均流速v=0.5m/s，水的運動粘滯系數(shù)=1.0110-6m2/s，則管中雷諾數(shù)Re為 ，所以水流為 流。18如圖所示的并聯(lián)管路，已知兩支管流量Q1 Q2，則管路1與管路2的水頭損失關(guān)系為hf1 hf2，單位時間內(nèi)通過的液

4、體總機械能損失關(guān)系為gQ1hf1 gQ2hf2。（填、 、 、 等）19水在直徑d=1cm的圓管中流動，流速v=1m/s，運動粘滯系數(shù)=0.01cm2/s，因雷諾數(shù)Re= ，所以水流為 流。20圓管層流實測管軸上流速為4m/s，則斷面平均流速為 m/s。21水力學(xué)中將粘性底層的厚度顯著地大于粗糙凸起高度的壁面稱為 面。22水力學(xué)中將粘性底層的厚度顯著地大于粗糙凸起高度的壁面稱為 。23在相同的水頭作用下，相同過水?dāng)嗝婀茏斓倪^流能力 孔口的過流能力。24雷諾數(shù)表征慣性力與 之比。25已知某液流的沿程水頭損失系數(shù)=0.02，則謝才系數(shù)C= 。26對于梯形水力最優(yōu)斷面，其水力半徑R等于 。27明渠均

5、勻流的水力坡度J、水面坡度Jp與底坡i三者的關(guān)系是 。28在緩坡、陡坡、臨界坡、平坡、負坡五種底坡明渠中，不能夠發(fā)生均勻流的底坡是 。二、單選題：1如圖：一平板在油面上作水平運動。已知平板運動速度v=1m/s，平板與固定邊界的距離=5mm，油的動力粘度，則作用在平板單位面積上的粘滯阻力 A. 10PaB. 15PaC. 20PaD. 25Pa 2影響水的運動粘滯系數(shù)的主要因素為 A.水的溫度 B. 水的密度 C. 當(dāng)?shù)貧鈮?D. 水的流速 3連續(xù)介質(zhì)假設(shè)意味著 A. 流體質(zhì)點互相緊連 B. 流體為理想無粘性C. 流體分子間有空隙 D. 流體不可壓縮4如圖所示：一平板在油面上作水平運動。已知平板

6、運動速度v=1m/s，平板與固定邊界的距離=5mm，油的動力粘度，則作用在平板單位面積上的粘滯阻力為 A.10PaB.15PaC.20PaD.25P5圖中正確的等壓面是 A. AA B. BB C. CC D. DD 6一封閉容器，水表面上氣體壓強的真空值，水深2m處的相對壓強為 A. -10kPa B. 9.6kPa C. 19.6kPa D. 29.6kPa7已知水中某點絕對壓強為p=49kN/m2，如當(dāng)?shù)卮髿鈮簭姙?8kN/m2，其真空度（以水柱高度計）為 A. -5m B. 0.5m C. 5m D. 不存在真空 8不可壓縮流體恒定總流的連續(xù)性方程是 A. B. C. D. 9圓管層流

7、區(qū)的沿程摩阻系數(shù)與 A. 雷諾數(shù)有關(guān) B. 管壁相對粗糙度有關(guān)C. 雷諾數(shù)和相對粗糙度有關(guān) D. 雷諾數(shù)和管長有關(guān)10圖示U型管水銀壓差計，A、B兩水銀液面高差為h，則所測水管中同一水平面上兩點的壓強差為 A. 13.6h B. 12.6hC. 9.8h D. h 11恒定流的 A.位變加速度為零 B.時變加速度為零C.位變加速度與時變加速度均為零 D.位變加速度與時變加速度均不為零12一等直徑水管，AA為過流斷面，BB為水平面，、為面上各點，各點的運動物理量有以下關(guān)系 A. p1p2B. p3p4C. D. 13層流的沿程水頭損失系數(shù) A. 只與雷諾數(shù)有關(guān) B. 只與相對粗糙度有關(guān)C. 與雷

8、諾數(shù)及相對粗糙度有關(guān) D. 只與流量有關(guān)14 均勻流是 A. 當(dāng)?shù)丶铀俣葹榱?B. 遷移加速度為零C. 向心加速度為零 D. 合加速度為零 15圓管層流中，沿程水頭損失與斷面平均速度的 A. 0.5次方成正比 B. 1.0次方成正比C. 1.75次方成正比 D. 2.0次方成正比16孔口出流的基本公式為 A. B. C. D. 17兩不同管徑串聯(lián)管道的正確計算公式是 A. B. C. D. 18有壓短管是指 A. 管道很短 B. 只計算沿程水頭損失hfC. 要計算沿程水頭損失hf、局部水頭損失hj和流速水頭D. 計算時令水頭損失hw=0 19管道紊流光滑區(qū)的沿程水頭損失系數(shù)取決于 A. v、d

9、、l、 B. Q、l、C. v、d、p D. 、d、Q 20均勻流動方程式 A.僅適用于層流 B.僅適用于紊流C.層流和紊流都不適用 D.層流和紊流都適用21底寬b=2m，水深h=1m的矩形斷面渠道，水力半徑R等于 A. 0.5m B. 1.0m C. 1.5m D. 2.0m22在正常工作條件下，在孔口處外接一個相同管徑的管嘴，作用水頭相同時，管嘴出流量與孔口出流相比 A.變大 B.變小 C.不變 D.不定23圓管層流過流斷面上切應(yīng)力分布為 A. 在過流斷面上是常數(shù) B. 管軸處是零，且與半徑成正比C. 管壁處是零，向管軸線性增大 D. 按拋物線分布24水流通過一串聯(lián)管道，當(dāng)小管與大管的直徑

10、比為時，其雷諾數(shù)為 A. 1 B. 2 C. 1/2 D. 4 25水在等直徑直管中作恒定流動時，其測壓管水頭線沿程變化是 A. 下降 B. 上升C. 不變 D. 可以上升，也可以下降 26明渠水力最優(yōu)斷面，在一定的條件下，是 A.緩流過渡到急流時的斷面 B.過水?dāng)嗝婷娣e最小的斷面C.Fr=1的斷面 D.濕周最大的斷面27梯形斷面渠道的寬深比是 A. 過水?dāng)嗝娴乃鎸捙c水深之比 B. 過水?dāng)嗝娴乃鎸捙c渠道開挖深度之比C. 過水?dāng)嗝娴牡讓捙c水深之比 D. 渠道開挖頂寬與水深之比28如圖所示，有兩個長度和斷面尺寸相同的支管并聯(lián)，如果在支管2中加一個調(diào)節(jié)閥，則水頭損失 A. B. C. D. 三、

11、簡答題1.為保證管嘴正常工作，以達到增大流量的目的，管嘴的長度應(yīng)符合L=(34)d，太長或太短都不行,為什么？2.簡要說明雷諾數(shù)與弗勞德數(shù)的力學(xué)意義及弗勞德數(shù)的能量意義。3.試述液體靜力學(xué)基本方程及其各項的幾何意義。4.什么叫水躍？什么叫水跌？四、作圖題1.繪出圖示圓柱面上的壓力體圖及水平靜水壓強分布圖，標(biāo)明靜水壓強的大小和方向以及壓力體的方向。2.繪出圖示曲面上的壓力體圖及水平靜水壓強分布圖，標(biāo)明靜水壓強的大小和方向以及壓力體的方向。3.繪出圖中圓柱曲面上的壓力體圖，標(biāo)明壓力的方向。 4繪出圖示圓柱面AB上的壓力體圖，標(biāo)明壓力體的方向。五、計算機1.一矩形斷面渠道，寬B=10m，渠內(nèi)有一直立

12、平板閘門。已知閘前水深H=5m，閘前行近流速v0=0.96m/s，閘后收縮斷面水深hC=0.8m，不計水流過閘的水頭損失，求水流對閘門的水平推力。 2.涵洞進口，裝有與水平面夾角=60的圓形平板閘門AB，直徑d=1m，其自重G=980N，鉸接于A點，閘門中心水深hC=4m。試求當(dāng)下游無水時打開閘門的最小鉛直拉力T。3.圖中水自壓力容器恒定出流。設(shè)表壓強，h=3m，管嘴直徑，不計水頭損失，試求管嘴所受流體的水平作用力。4.杯式水銀壓力計如圖。若杯上接大氣時，測壓管中的液面在OO處。已知杯的直徑d1=60mm，測壓管直徑d2=6mm，水銀的密度13600kg/m3，圖中pa為大氣壓強。當(dāng)測壓時測壓

13、管中液面下降h=300mm，求此時杯上的壓強p。參考答案一、填空題1不能承受2不變的3 4剪切變形速度或速度梯度50.0333cm/s67865 91.35 2.55 1011 412重合（或相同）13（或相等）141600 0.653 m水柱15（平均）機械能 16 17 紊流18(作用水頭)9m19水力光滑面20 2m/s21水力光滑面22，紊流23大于（或）24粘滯力2526（或水深的一半2728平坡，負（或反、逆）坡二、單選題1C2A3A4C5B6B7C8C9A10B11B12C13A14B15B16D17A18C19D20D21A22A23B24C25A26B27C28C三、簡答題1

14、答：（1）若管嘴太長，管壁粗糙對水流的影響程度大，沿程水頭損失增大，管嘴變成短管出流而減小過水能力；（2）若管嘴太短，管嘴內(nèi)收縮斷面至出口的距離則短，流束收縮后來不及擴大到整個管嘴斷面，在收縮斷面處不能形成真空而失去了管嘴的作用。所以管嘴的長度應(yīng)符合L=(34)d，太長或太短都不行。2（3）弗勞德數(shù)的能量意義：表征斷面平均動能的二倍與斷面平均勢能的比值。（2）弗勞德數(shù)的力學(xué)意義：表征慣性力作用與重力作用的對比；答：（1）雷諾數(shù)的力學(xué)意義：表征慣性力作用與粘性力作用的對比；3答：z：表示液體某點在基準面以上的高度，稱為位置水頭。：表示某點液體沿測壓管上升的高度，稱為壓強水頭。：表示靜止液體中各點的測壓管水頭相等。4答：水躍是明渠水流由急流（hhk） 狀態(tài)過渡時短流程內(nèi)的一種水面急劇躍升的局部水力現(xiàn)象；水跌是明渠水流由緩流過渡到急流，水面急劇降落的局部水力現(xiàn)象。四、作圖題1234五、計算題1解：如圖所示：選閘前符合漸變流條件的11過水?dāng)嗝?、閘后收縮斷面為22過水?dāng)嗝?，以渠底線為基準面為00。） 對11和22間水體