水力學(xué)模擬試題及答案(一)

水力學(xué)模擬試題及答案(一)水力學(xué)模擬試題及答案(一)水力學(xué)模擬試題及答案(一)資料僅供參考文件編號：2022年4月水力學(xué)模擬試題及答案(一)版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發(fā)布日期：水力學(xué)模擬試題及答案（一）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（）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、10k答案：b（4）水力學(xué)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(guān)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)答案：c（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v0為a、b、c、d、答案：c（8）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=的矩形明渠，通過的流量Q=s，已知渠中某處水深h=，則該處水流的流態(tài)為緩流；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(shè)計的水力學(xué)模型，長度比尺λL=100，模型中水深為米，則原型中對應(yīng)點水深為和流量比尺為1米，λQ=1000；b、10米，λQ=100；c、1米，λQ=100000；d、10米，λQ=100000。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。（前提：靜止液體中！?。。ǎ┐鸢福哄e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(chǎn)生水頭損失的內(nèi)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(nèi)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β=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。（）答案：錯誤（10）滲流達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。()答案：正確3、填空題：（每小題2～4分）牛頓內(nèi)摩擦定律適用的條件是和。答案：層流運動，牛頓液體液體中某點的絕對壓強為100kN/m2，則該點的相對壓強為kN/m2，真空度為。答案：2，不存在. 只受重力作用，靜止液體中的等壓面是。答案：水平面。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。水流在明渠中的流態(tài)為緩流時，其水深hhk，弗汝德數(shù)Fr1。（填寫、、符號）答案：，。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。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。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TsTr的水擊稱為水擊。答案：直接，間接。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。（11）泄水建筑物下游發(fā)生遠驅(qū)水躍時，下游收縮斷面水深hc的共軛水深hc’’ht(ht為下游河道的水深，填寫、、符號)答案：填寫、、符號(12)按重力相似準則設(shè)計的溢流壩水力模型，長度比尺λL=25，當(dāng)模型中某點的流速為vm=s，則原型中對應(yīng)點的流速為vp=m/s。答案：4m/s。4、問答題：（每小題3～4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(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)λ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λ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)，λ僅是Re的函數(shù)；在紊流光滑區(qū)λ=f1（Re）；過渡區(qū)λ=f2（Re，）；粗糙區(qū)λ=f3（），紊流粗糙區(qū)又稱為阻力平方區(qū)。（4）為什么舍齊公式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。（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=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)vv0=0測壓管水頭線總水頭線測壓管水頭線總水頭線v0=0（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=m2，長l=50m，兩個30。折角、進口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為ζ1=，ζ2=，ζ3=，沿程水力摩擦系數(shù)λ=，上下游水位差H=3m。求通過的流量Q（10分）解：按短管計算，取下游水面為基準面，對上下游渠道內(nèi)的計算斷面建立能量方程(5分)計算正方形管道斷面的水力半徑和局部水頭損失系數(shù)將參數(shù)代入上式計算，可以求解得到(5分)即倒虹吸管內(nèi)通過的流量為s。（2）從水箱接一橡膠管道及噴嘴(如圖)。橡膠管直徑D=，噴嘴出口直徑d=。水頭H=m。由水箱至噴嘴的水頭損失hw=。用壓力表測得橡膠管與噴嘴接頭處的壓強p=cm2。如用手握住噴嘴，需要多大的水平力R，行近流速v0=0，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(5分)求得噴嘴出口流速和流量為 分)橡膠管道內(nèi)的流速為 (1分)對于噴嘴建立x方向的動量方程N分)水流對噴嘴沖擊力為即為手握噴嘴所需之力。(1分)（3）有一梯形渠道，底寬b=10m，水深h=3m，邊坡為1:1，糙率n=，底坡i=。如流動在紊流粗糙區(qū)，求通過的流量Q。(9分)解：計算渠道斷面水力要素，過流斷面面積m2分)濕周m分)水力半徑m(1分)舍齊系數(shù)(2分)通過的流量Q=AC(Ri)=m3/s(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＝265m3/s，壩下收縮斷面處水深hc=，當(dāng)壩下游水深ht=時，問：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