【水力學(xué)】-《水力學(xué)》專(zhuān)升本復(fù)習(xí)題

《水力學(xué)》復(fù)習(xí)題A（專(zhuān)升本）一、單項(xiàng)選擇題1、某流體的運(yùn)動(dòng)粘度=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其動(dòng)力粘度μ為( )A、3.75×10-9Pa·s B、2.4×10-3Pa·sC、2.4×105Pa·s D、2.4×109Pa·s2、斷面比能Es隨水深h的變化規(guī)律是( )A、Es存在極大值 B、Es存在極小值C、Es隨h增加而單調(diào)增加 D、Es隨h增加而單調(diào)減少3、在水力學(xué)中，單位質(zhì)量力是指（ ）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。4、根據(jù)堰頂厚度與堰上水頭的比值，堰可分為( )A、寬頂堰、實(shí)用堰和薄壁堰 B、自由溢流堰、淹沒(méi)溢流堰和側(cè)收縮堰C、三角堰、梯形堰和矩形堰 D、溢流堰、曲線型實(shí)用堰和折線型實(shí)用堰5、液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為100kN/m2，則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為 （ ）A、1kN/m2 B、2kN/m2 C、5kN/m2 D、10kN/m26、水力學(xué)中的一維流動(dòng)是指（ ）AB、均勻流動(dòng)；C、層流運(yùn)動(dòng)；D、運(yùn)動(dòng)要素只與一個(gè)坐標(biāo)有關(guān)的流動(dòng)。7、在緩坡明渠中不可以發(fā)生的流動(dòng)是（ 。A、均勻緩流；B、均勻急流；C、非均勻緩流；D、非均勻急流8、有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比值d）A、8； B、4； C、2； D、19、閘孔出流的流量Q與閘前水頭的）成正比。A、1次方 B、2次方 C、3/2次方 D、1/2次方10、測(cè)量水槽中某點(diǎn)水流流速的儀器有 （ ）A、文丘里管 B、畢托管 C、測(cè)壓管 D、薄壁堰二、填空題1、圓管流的下臨界雷諾數(shù)Rek

為 。2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 （“大、“小”、“不能確定”）。34、水躍函數(shù)相等的兩個(gè)不同水深稱(chēng)為 。5a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(shí)2弗汝德數(shù)Fr沿程 （填“增大“減小”或“不變。6、溢流堰的過(guò)堰流量與堰頂水頭的次方成正比。7、泄水建筑物下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍時(shí)，下游收縮斷面水深h的共軛水深h’’h(hc c t t為下游河道的水深，填寫(xiě)“”符號(hào))。8、理想液體流動(dòng)時(shí)，切應(yīng)力τ= 。9、如圖2.1所示，B點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)p= KN/m2（γ =13.6γ）水銀圖2.1 圖2.210、圖2.2所示長(zhǎng)管中點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)p= 米水柱。三、判斷題1、任意受壓面上的平均壓強(qiáng)等于該受壓面形心處的壓強(qiáng)。（）2、水流總是從壓強(qiáng)大的地方向壓強(qiáng)小的地方流動(dòng)。（）3、水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。（）4、粘滯性是液體產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因。（）5、謝齊系數(shù)C的單位是m。 （）6、在正坡非棱柱渠道內(nèi)可以形成均勻流。（）7、矩形斷面水力最佳斷面的寬深比β=2。（）8、斷面比能沿流程總是減小的。（）9、層流時(shí)，沿程水頭損失h與斷面平均流速的2次方成正比。（）f10、恒定流是各空間點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)參數(shù)都不隨時(shí)間變化的流動(dòng)。 （ ）4.14.2五、計(jì)算題

圖4.1 圖4.2《水力學(xué)》試卷 （第2頁(yè)，共2頁(yè)）15.1G=19.6kN，AAh=2.1m，T。圖5.125.2)D=7.5cm，噴嘴出口d=2.0cmH=5.5m0.5m。用壓力p4.9Ncm2如用手握住噴嘴，需要多大的v=0，1。0圖5.2《水力學(xué)》復(fù)習(xí)題B（專(zhuān)升本）一、單項(xiàng)選擇題11.1圖1.1A、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2、如圖1.2所示，孔板上各孔口的大小形狀相同，則各孔口的出流量是( )A、Q

1.2>Q

Q=Q

、Q<Q

D、不能確定A B A B A B31.3A、B，兩管材料、直徑相同，長(zhǎng)度λ2λB A( )A、h

1.3=h

h

=2h

Ch

=1.41h

D、h

=4hfB fA

fB fA

fB fA

fB fA4、如圖1.4所示，水泵的揚(yáng)程是( )A、Z1

1.4

B、Z2

CZZ1 2

DZZ+h1 2 w5、根據(jù)堰頂厚度與堰上水頭的比值，堰可分為( )A、寬頂堰、實(shí)用堰和薄壁堰 B、自由溢流堰、淹沒(méi)溢流堰和側(cè)收縮堰C、三角堰、梯形堰和矩形堰 D、溢流堰、曲線型實(shí)用堰和折線型實(shí)用堰6、有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比值d）A、8； B、4； C、2； D、17、在明渠中不可以發(fā)生的流動(dòng)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。8、在下列底坡渠道中，不可能發(fā)生明渠均勻流的底坡為（ ）A、平坡 B、緩坡 C、陡坡 D、臨界坡9、流體動(dòng)力粘度的單位是( )A、Pa·s B、m2/s C、N/m2 D、N·s《水力學(xué)》試卷 （第2頁(yè)，共2頁(yè)）10、水流在等直徑管中作恒定流動(dòng)時(shí)，其測(cè)壓管水頭線沿程（ ）A、下降 B、不變 C、上升 D、可上升，亦可下降11、圓管水流中的下臨界雷諾數(shù)等于（ ）A、2000 B、1500 C、3000 D、500012b=2mQh1

=1m漸變到h2

=2m，其雷諾數(shù)之比Re/Re為（ ）1 2A、1/2 B、2 C、4/3 D、3/213、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。14、某流體的運(yùn)動(dòng)粘度=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其動(dòng)力粘度μ為( )A、3.75×10-9Pa·s B、2.4×10-3Pa·sC、2.4×105Pa·s D、2.4×109Pa·s15、斷面比能Es隨水深h的變化規(guī)律是( )A、Es存在極大值 B、Es存在極小值C、Es隨h增加而單調(diào)增加 D、Es隨h增加而單調(diào)減少二、填空題1，。2、恒定流是各空間點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)參數(shù)都不隨 變化的流動(dòng)。3、水由孔口直接流入另一水體中，稱(chēng)為 出流。4、牛頓內(nèi)摩擦定律適用的條件是 和 。5、只受重力作用，靜止液體中的等壓面是。6hhFr1（填寫(xiě)、、k符號(hào)）7、某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為95kN/m2，則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為kN/m2，真空度為kN/m2。8、水躍函數(shù)相等的兩個(gè)不同水深稱(chēng)為 。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 。9、根據(jù)管道水頭損失計(jì)算方法的不同，管道可以分為和。10mibn1

>n，在通2過(guò)相等流量時(shí)，其均勻流水深（即正常水深）的相對(duì)大小為h h。1 211、圓管層流運(yùn)動(dòng)的沿程阻力系數(shù)λ= 。12、處于相對(duì)平衡的液體中，等壓面與 力正交。13．尼古拉茲試驗(yàn)表明，當(dāng)管道的尺寸及粗糙度一定時(shí)，隨著流量的加大，紊流區(qū)的變化為 。14．水力坡度是單位長(zhǎng)度流程上的 。15．層流時(shí)，沿程水頭損失hf

與斷面平均流速的 次方成正比。三、名詞解釋題1、粘性2、斷面平均流速3、粘性底層4、短管5、臨界底坡四、計(jì)算題1、4.1d=200mm，d=100mm，水銀差壓計(jì)讀數(shù)1 2y=20mm，水銀密度ρ=13.6×103kg/m3Q。（15）m圖4.12有一梯形渠道底寬 b=10水深h=3邊坡為糙率n=底坡i=0.001。如流動(dòng)在湍流粗糙區(qū)，求通過(guò)的流量?！端W(xué)》試卷 （第2頁(yè)，共2頁(yè)）參考答案：一、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分）BBCABDBBDB二、填空題（220）12300或2000 2、大 3、大 4、共軛水深 5、陡坡，緩流，減小63/2 7、 8、0 9、9.8 102三、（每小題1分，共10分）1、錯(cuò)誤2、錯(cuò)誤3、錯(cuò)誤4正確5錯(cuò)誤6、錯(cuò)誤7、正確8、錯(cuò)誤9、錯(cuò)誤10、正確一、單項(xiàng)選擇題（2×15=30）CBADABCADAADDBB二、填空題（2×15=30）1、液體存在粘滯性和邊界的影響 、時(shí)間 3、淹沒(méi) 、層流運(yùn)動(dòng)，牛頓液體5、水平面 6、， 72，不存在8、共軛水深，越小 9、短管，長(zhǎng)管 10、大于11、四 12、質(zhì)量力 、光滑區(qū)、過(guò)渡粗糙區(qū)、粗糙區(qū) 14、沿程水頭損失 15、一三、名詞解釋?zhuān)?5）1、粘性：當(dāng)液體間出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一種力來(lái)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的特性。2、斷面平均流速：一種假象的流速，假設(shè)斷面各點(diǎn)流速都相等并等于斷面平均流速，斷面通過(guò)的流量不變。3、粘性底層 ：流動(dòng)液體緊貼固體邊壁的一層流層，粘性底層液體處于層流流動(dòng)狀態(tài)。4、短管 ：在管道水力計(jì)算時(shí)，沿程水頭損失、局部水頭損失和流速水頭都不能忽略的管道。5、臨界底坡：明渠均勻流的水深和臨界水深相等時(shí)明渠的底坡。一、名詞解釋?zhuān)?、示蹤質(zhì)：某一種在水體中擴(kuò)散和輸移時(shí)不發(fā)生化學(xué)和生化反應(yīng)的物質(zhì)，并且它的存在不會(huì)引起流場(chǎng)特性的改變。2、剪切流離散：剪切流中由于流速分布不均勻使污染物（或示蹤質(zhì)）隨流散開(kāi)的現(xiàn)象，稱(chēng)之為剪切流離散。3、時(shí)間連續(xù)源：污染源處所排放的污染物濃度大小隨時(shí)間保持不變。4、污染帶寬度：在不受邊界約束的情況下，橫向擴(kuò)散的范圍可延伸至無(wú)窮遠(yuǎn)，5%時(shí)，該點(diǎn)即認(rèn)為是污染帶的邊界點(diǎn)。5、生化需氧量：在好氣性條件下，細(xì)菌把有機(jī)廢物氧化成二氧化碳、水和其它簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物質(zhì)，其所需氧氣的數(shù)量稱(chēng)為生化需氧量。6520℃55mg/l7（（DO,BOD等，在其它諸因素（如物理、化學(xué)、生物等）作用下隨時(shí)間和空間變化關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。8BODBOD二、回答問(wèn)題：1、簡(jiǎn)述分子擴(kuò)散的菲克定律，分子擴(kuò)散方程，寫(xiě)出其表達(dá)式及各項(xiàng)意義。答：分子擴(kuò)散的菲克定律是：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的溶解物質(zhì)的質(zhì)量與溶解物質(zhì)質(zhì)量濃度在該面積法線方向的梯度成比例，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為：qDci i

c，分子擴(kuò)散方程：t

D 2cDxx2 y

2czy2Dz

2cz2

其中c為溶質(zhì)濃度，Di為各個(gè)方向的分子擴(kuò)散系數(shù)，q為擴(kuò)散通量。i2、寫(xiě)出一維分子擴(kuò)散方程的基本解該基本解，該基本解對(duì)求解紊動(dòng)擴(kuò)散、剪切流離散有何意義？4Dt答一維分子擴(kuò)散方程的基本解為：c(x,t)4Dt

exp(

x24Dt

)。當(dāng)知道一維分子擴(kuò)散方程的基本解，就可以將紊動(dòng)擴(kuò)散、剪切流離散與分子擴(kuò)散進(jìn)行比較，3、污染源的移流擴(kuò)散方程與分子擴(kuò)散方程有何不同？如何利用分子擴(kuò)散方程的基本解求解移流擴(kuò)散方程？答：分子擴(kuò)散方程研究的是污染物在靜水中的擴(kuò)散。而移流擴(kuò)散方程研究的x,xutx4、分子擴(kuò)散系數(shù)D與紊動(dòng)擴(kuò)散系數(shù)E、縱向離散系數(shù)E意義有何區(qū)別？lED理屬性，它與流動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)?？v向分散系數(shù)El

是通過(guò)類(lèi)比分子擴(kuò)散系數(shù)來(lái)定義的。El

反映了斷面流速分布不均勻所產(chǎn)生的縱向縱向?qū)α鞣稚⒆饔?，與分子擴(kuò)散類(lèi)似，對(duì)于一維分散方程來(lái)說(shuō)，它在整個(gè)斷面上取一個(gè)值。5、離散與擴(kuò)散有何區(qū)別?如何確定紊流管流的縱向離散系數(shù)、明渠水流的縱向離散系數(shù)？答：離散是由于流速沿?cái)嗝婢哂刑荻?，即流速沿橫斷面上的分布不均勻所產(chǎn)au* *K=5.86hu,h*6、定性繪制中心排放沿河道中心線及岸邊的縱向濃度分布曲線。說(shuō)明岸邊排放的縱向濃度分布曲線與中心排放的關(guān)系。沿中心線分布沿中心線分布0C/C1.81.61.41.210.80.60.40.2000.050.1x0.150.2沿岸邊分布沿岸邊分布0C/C1.210.80.60.40.2000.050.1x0.150.2當(dāng)x=0.1所對(duì)應(yīng)的距離就是斷面上達(dá)到均勻混合所需的距離Lm，岸邊排放需要四倍的中心排放距離才能達(dá)到斷面上的均勻混合。7、何謂復(fù)氧？簡(jiǎn)述復(fù)氧過(guò)程的途徑。答：水中氧氣不斷地消耗，同時(shí)也會(huì)得到補(bǔ)充，稱(chēng)為復(fù)氧。途徑：除上游河8、何謂水質(zhì)模型？其意義何在？答：水質(zhì)模型是一些描述水體（如河流、湖泊等）的水質(zhì)要素（如 DO,BOD等，在其它諸因素（如物理、化學(xué)、生物等）作用下隨時(shí)間和空間變化關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式建立水質(zhì)模型的意義就是力圖把這些互相制約因（如水力學(xué)水文物理化學(xué)生物生態(tài)氣候等的定量關(guān)系確定下來(lái)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行預(yù)報(bào)，為水質(zhì)的規(guī)劃、控制和管理服務(wù)。三、計(jì)算題Q=103.7m3/su=0.07m/s，S=0.0005C=30kg/m* f u3Q=0.5m3/su試對(duì)廢水投放點(diǎn)分別位于明渠中心或側(cè)壁兩種情況下的橫向擴(kuò)散進(jìn)行研究。假定垂向擴(kuò)散瞬間完成。計(jì)算上述兩種情況下在明渠整個(gè)寬度上達(dá)到完全混合所需要的距離。L=0.5kmL=20km1解:（1）橫向擴(kuò)散系數(shù)：Ez中心排放Lm=0.1*uB2E

2=0.15hu*

=0.15*1.09*0.07=0.01145z90.62∴Lm=0.1*1.05*0.01145 =75.27kmuB2岸邊排放Lm'=0.4 =301.1kmEz(2)中心排放0.011450.01145*5001.05EExzu

=6.92

=16.15m同理當(dāng)L2=20km=20000m 2b=102.17m在500m處:c(xb=exp(-ub2

)=0.05=exp(-

1.05*b2

)得b=8.08mc(x,0) 4Exz

4*0.01145*5000.5kmM.

0..30h Ex/z1.05*1.09 *0.01145*500/1.05所以5%Cmax=0.079g/L濃度為最大濃度的50%處的b為：c(xb=exp(-ub2

)=0.5代入有關(guān)值得b=3.89mc(x,0) 4Exz濃度為最大濃度的90%處的b=1.52m濃 度 為 最 大 濃 度 的 80%~40% 處 的 b2.21m,2.79m,3.34m,3.89m,4.47m

依 次 為b-8.08-4.47-3.89-3.34-2.79-2.21-1.520c0.0790.6320.790.9481.1061.2641.4221.58b1.522.212.793.343.894.478.08c1.4221.2641.1060.9480.790.6320.07920km處斷面上最大濃度c(xb=exp(-ub2

)=0.05=exp(-

1.05*b2

)得b=51.12mc(x,0) 4Exz

4*0.01145*20000m.h Ex/z

.30

1.051.05*1.09 *0.01145*20000/1.05所以5%Cmax=0.013g/L濃度為最大濃度的90%處的b=9.58m濃 度 為 最 大濃 度 的 80%13.95m,17.63m,21.11m,24.59m,28.27m

40% 處 的 b 依次 為由岸邊排放濃度與中心排放濃度規(guī)律可知岸邊排放濃度是中心排放濃度的2倍四、計(jì)算題廢水經(jīng)初步處理后，五日生化需氧量為130毫克/升，排污量為75000米。河流20℃，溶解氧為飽和溶解度的75%解：BOD=130mg/L5BOD=2mg/L5T=20℃混合水溶解氧：75000m3/0.868m3/sT=20℃查表得O=9.17mg/Ls河水的溶解氧=9.17*75%=6.88mg/L混合水體溶解氧：

6*6.8860.868

=6.01mg/L50.868*1306*2=18.18mg/L0.8686初始生化需氧量L0= L(5) =

18.18

=25.48mg/L1k

(5)) 10.25*1初始氧虧D0=9.71-6.01=3.7mg/LU k k DXc= ln{k2k1

k2[1-（1

k2-1）1

L0]}0k 0.4 D 3.72= =1.6k 0.251

0= =0.145 k k=0.15L 25.48 2 10U=2.4*24=57.6km/日所以Xc=145.53kmkD=k1

L0 [exp（-xk/u）-exp（-xk/u）]+Dexp（-xk/u）1 2 0 2k2 1D=0.25*25.48 [exp（-x*0.25/57.6）-exp（-x*0.4/57.6）]+3.7*exp0.40.25（-x*0.4/57.6）=42.47*當(dāng)x=0.25*Xc=3