2023年工程流體力學全試題庫

水力學練習題及參考答案

一、是非題（對的的劃“J”，錯誤的劃"X）

1.抱負液體就是不考慮粘滯性的實際不存在的抱負化的液體。（V）

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）

3.園管中層流的雷諾數必然大于3000o（X（

4、明槽水流的急流和緩流是用Fr判別的，當Fr>l為急流。（J）

5.水流總是從壓強大的地方向壓強小的地方流動。（X）

6.水流總是從流速大的地方向流速小的地方流動。（X）

6.達西定律合用于所有的滲流。（X）

7、閘孔出流的流量與閘前水頭的1/2次方成正比。（V）

8、漸變流過水斷面上各點的測壓管水頭都相同。（J）

9、粘滯性是引起液流運動能量損失的主線因素。（J）

10、直立平板靜水總壓力的作用點就是平板的形心。（X）

11.層流的沿程水頭損失系數僅與雷諾數有關。（J（

12.陡坡上出現均勻流必為急流,緩坡上出現均勻流必為緩流。（V）

13.在作用水頭相同的條件下，孔口的流量系數比等直徑的管嘴流量系數大。（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。（J）

15.直立平板靜水總壓力的作用點與平板的形心不重合。（V）

16.水力粗糙管道是表達管道的邊壁比較粗糙。（X（

17、水頭損失可以區(qū)分為沿程水頭損失和局部水頭損失。（J）

18、牛頓內摩擦定律合用于所有的液體。（X）

19、靜止液體中同一點各方向的靜水壓強數值相等。（J）

20、明渠過流斷面上各點的流速都是相等的。（X）

21.緩坡上可以出現均勻的急流。（J）

22、岸止水體中，某點的真空壓強為SOkPa,則該點相對壓強為?S0kPa。(V)

24.滿寧公式只能合用于紊流阻力平方區(qū)。（J）

25.水深相同的靜止水面一定是等壓面。（J）

26、恒定流一定是均勻流，層流也一定是均勻流。（X）

27、紊流光滑區(qū)的沿程水頭損失系數僅與雷諾數有美。（J）

28、陡坡上可以出現均勻的緩流。（X）

29、滿寧公式只能合用于紊流阻力平方區(qū)。（J）

30、當明渠均勻流水深大于臨界水深,該水流一定是急流。（X）

31.緩坡上只能出現非均勻流緩流。（X）

32.靜水壓強的大小與受壓面的方位無關。（J）

33.水泵的揚程就是指水泵的提水高度。（X）

34.恒定總流能量方程只合用于整個水流都是漸變流的情況。（X）

35.平坡渠道中不也許發(fā)生均勻流。（V）

36、當明渠均勻流水深大于臨界水深,該水流一定是急流。（V）

37、水躍只能發(fā)生于平底明渠中。（X）

二、單項選擇題（填寫唯一對的答案的編號）

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）

⑴大；⑵??；（3）相同；（4）無法擬定。

2.根據靜水壓強的特性,靜止液體中同一點各方向的壓強（1）

（1）數值相等;（2）數值不等;（3）僅水平方向數值相等;（4）鉛直方向數值最大。

3.已知水流的沿程水力摩擦系數（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/m2

5.紊流的斷面流速分布規(guī)律符合(1)

(I)對數分布；(2)直線分布；(3)拋物線分布；(4)橢圓分布。

6.長管的總水頭線與測壓管水頭線(D

(1)相重合；(2)相平行，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合用于(1)

(1)恒定均勻層流⑵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與邊壁粗糙度和雷諾數都有關，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)成正比。

(1)1/2次；⑵3/2次方；(3)2次方；(4)1次方。

10、溢流壩下泄水流收縮斷面水深hcO的躍后水深為hc02,形成遠離水躍銜接的

條件是(3)

(l)h.=hc02(2)ht>hc(n(3)ht<hc02(4)無法擬定

1L技重力相似準則設計模型,若幾何比尺為100,則流速比尺為(2)

(1)100；(2)10；(3)20；(4)50。

12.液體中某點的絕對壓強為108kN/m2,則該點的相對壓強為(4)

(1)1kN/m2(2)2kN/m2(3)8kN/m2(4)10kN/m2

13.靜止液體中同一點沿各方向上的壓強(1)

(1)數值相等；(2)數值不等；(3)僅水平方向數值相等。

14.矩形斷面明渠水力最佳斷面的寬深比B等于(2)

(1)1;(2)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+吸水管與壓水管的水頭損失，

16.紊流粗糙區(qū)的水頭損失與流速成(2)

(I)一次方關系；(2)二次方關系；(3)1.75?2.0次方關系。

17、在平衡液體中，質量力與等壓面(3)

(1)重合；12)平行；(3)正交。

18、雷諾數是判別下列哪種流態(tài)的重要的無量綱數(3)

(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。

19、閘孔出流的流量與閘前水頭(3)成正比

次次次

o??

20、共輾水深是指(I)

(I)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(2>(1,則A.B兩測壓管中的液面必為(2)

(1)8管高于A管；(2)A管高于臺管；(3)A8兩管向高。

22.紊流的斷面流速分布規(guī)律符合(1)

(1)對數分布；(2)橢圓分布；

(3)拋物線分布；(4)宣線分布。

23平底棱柱形明渠發(fā)生水躍,其水躍函數J(hl)與J(h2)的關系是(1)

(1)J(hi)=J(h2)(2)J(hi)>J(h2)(3)J(h,)<J(h2)

24.盛水容器a和b的測壓管水面位置如圖（a）、（b）所示，其底部壓強分別為pa和

pbo若兩容器內水深相等，則pa和pb的關系為（1）

（1）Pa>Pb⑵Pa<PbO）Pa=Pb⑷無法擬定

25.層流斷面流速分布規(guī)律符合（3）

（1）對數分布；（2）直線分布；

（3）拋物線分布；（4）橢圓分布。

26.佛汝德數Fr是判別下列哪種流態(tài)的重要的無量綱數（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3比絕對粗糙高度△大得多的壁面稱為（1）

（I）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（在空格中填寫對的答案）

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.底流式消能工的重要形式有減少護坦、修建消能坎、綜合式消能池3種形式。

4.測量明槽流量的重要工具有_堰_、—量水槽一。

5、根據管道計算方法的不同,管道可分類為長管和短管。

6.滲流的達西公式是__v=kJ_o

7、測量管道流量的重要儀器有文丘里流量計、渦輪流量計。

8、計算明渠均勻流的公式是Q=ACj后。

9、根據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,規(guī)定是一微淹沒—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、牛頓內摩擦定律合用條件是牛頓流體，層流運動

13.抱負液體與實際液體的重要區(qū)別是一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

的影響。

15.水躍是水流從_急_流過渡到緩流的局部水力現象；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B-B

四、問答題

1..什么是液體的可壓縮性？什么情況下需要考慮液體的可壓縮性？

解：可壓縮性是：當外界的壓強發(fā)生變化時液體的體積也隨之發(fā)生改變的特性。液體口J壓

縮性一般情況下可以不必考慮，但是當外界壓強變化較大，如發(fā)生水擊現象時必須予以考

慮。

2.有人說“均勻流一定是恒定流”，這種說法是否對的？為什么？

解：這種說法是錯誤的，均勻流不一定是恒定流。因均勻流是相對于空間而言，即運動要素

沿流程不變，而恒定流是相對于時間而言，即運動要素不隨時間而變。兩者判別標準不同。

3.什么是相對壓強和絕對壓強？

40寫出水力半徑R的表達式。

5.請分別敘說明渠均勻流水深和臨界水深的含義和區(qū)別。

6.明渠的底坡可以分為哪些類型？

7、如何用臨界水深hk與渠道內的水深h來判別明渠水流的流態(tài)？

8、根據邊界條件的不同，水頭損失可以分為哪兩類？

9、試敘述判斷明渠水流流態(tài)有哪些方法。

10明渠均勻流產生的條件是什么？

五、作圖題（在題圖上繪出對的答案）

1.定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱。（各渠段均充足長，各段糙率相

同）（5分）

2.定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線和測壓管水頭線。

/

工

3.定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱。（各渠段均充足長，各段糙

率相同，末端有一跌坎）（5分）

4.定性繪出圖示曲面ABC上水平方向的分力

和鉛垂方向壓力體。（5分）

5.定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線和測壓管水頭線向。

▽

▽

----------------總水頭線___________

測樂管水頭

.一八

??一八

6.繪出圖中的受壓曲面AB

上水平分力的壓強分布圖和垂直分力的壓力體圖。

7、定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱。（各渠段均充足長，各段糙

率相同）

黑

iz>ik

六、根據題目規(guī)定解答下列各題

1.圖示圓弧形閘門AB（l/4圓），A點以上的水深H=1.2m,閘門寬B=4m,圓弧形閘門半徑

R=lm,水面均為大氣壓強。擬定圓弧形閘門AB上作用的靜水總壓力及作用方向。

解:水平分力Px=pcXAx=74.48kN

鉛垂分力P尸丫XV=85.65kN,

靜水總壓力P2=pj+Py2,

P=ll3.50kN,

tana=Pv/Px=1.15a=49°

合力作用線通過圓弧形閘門的圓心。

2.圖示一跨河倒虹吸圓管，管徑d=0.8m,長1=50m,兩個30。折角、進口和出口的局部水

頭損失系數分別為C1=O2C2=0.5,C3=1.0.沿程水關損失系數入=0.024.上下游水位差

H=3m。若上下游流速水頭忽略不計,求通過倒虹吸管的流量Qo

>2

解：按短管計算,取下游水面為基準面，對上下游渠道內的計算

斷面建立能量方程

計算圓管道斷面的水力半徑和局部水頭損失系數

A

R=2=d/4=0.2m,￡J=0.2x2+0.5+1.0=1.9

Z

將參數代入上式計算,可以求解得到

v=4.16ir/s,Q=vA=2.091m3/s

即倒虹吸管內通過的流最為2.09