工程流体力学全考试库

1、工程流体力学全考试库作者:日期:水力学练习题及参考答案、是非题（正确的划“V”，错误的划“X ）1、 理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。（V）2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点0重合。（X ）03、 园管中层流的雷诺数必然大于3000。X4、 明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当Fr> 1为急流。（V）5、 水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（X）6、 水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。（X）6、 达西定律适用于所有的渗流。（X）7、 闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。（V）8渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。（V）

2、9、 粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。（V）10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（X）11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。V12、 陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。（V）13、 在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。（X ）14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它 们 的 正 常 水 深 不 等。（V）15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。（V）16、 水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。X17、 水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。（V）18、 牛顿内摩擦定

3、律适用于所有的液体。（X ）19、 静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（V）20、 明渠过流断面上各点的流速都是相等的。X21、 缓坡上可以出现均匀的急流。（V）22、 静止水体中，某点的真空压强为 50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。（V）24、 满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。（V）25、 水深相同的静止水面一定是等压面。（V）26、 恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（X）27、 紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。V28、 陡坡上可以出现均匀的缓流。（X ）29、 满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。（V）30、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急

4、流。(X )31、 缓坡上只能出现非均匀流缓流。(X)32、 静水压强的大小与受压面的方位无关。(V)33、 水泵的扬程就是指水泵的提水高度。(X )34、 恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。(X)35、 平坡渠道中不可能发生均匀流。(V)36、 当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。(V)37、 水跃只能发生于平底明渠中。(X )二、单项选择题(填写唯一正确答案的编号)作用水头相同时，孔口的过流量要比相同直径的管咀过流量(1)大；(2)小；(3)相同；无法确定。根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强数值相等；数值不等；(3)(1)3、已知水流的沿程水力摩擦

5、系数1层流区 ；3紊流过渡粗糙区4、液体中某点的绝对压强为(1) 1 kN/m2(3) 5 kN/m2仅水平方向数值相等；(4)铅直方向数值最大 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于2紊流光滑区；(4 )紊流粗糙区。100kN/m 2，则该点的相对压强为2(2) 2 kN/m(4) 10 kN/m2(4)5、紊流的断面流速分布规律符合1对数分布；2直线分布;3抛物线分布;4椭圆分布。(1)6、长管的总水头线与测压管水头线(1 )相重合；(3)相平行，呈阶梯状；7、渗流的达西公式只能适用于(1)恒定均匀层流 (2)恒定均匀紊流(1)(2)(4)相平行，呈直线; 以上答案都不对。(1)(3)恒定均

6、匀流；(4)非恒定流。9(3)1层流区 ；2紊流光滑区；3紊流过渡粗糙区；4紊流粗糙区。9、堰流的流量与堰顶水头的2成正比。11/2 次；23/2次方；32次方；4 1次方。10、溢流坝下泄水流收缩断面水深hc0的跃后水深为 hc02 ,形成远离水跃衔接的条件是(3)(1) ht = hc02 ht> hc02(3) ht < hc02无法确定8、液流的沿程水力摩擦系数与边壁粗糙度和雷诺数都有关，即可判断该液流属11、按重力相似准则设计模型，若几何比尺为 100,则流速比尺为(2)(1) 100 ；(2) 10 ；(3) 20 ；(4) 50。12、液体中某点的绝对压强为108kN

7、/m2，则该点的相对压强为(4)2 2 2 2(1) 1 kN/m(2) 2 kN/m(3) 8 kN/m(4) 10 kN/m13、 静止液体中同一点沿各方向上的压强(1)(1)数值相等；(2)数值不等；(3)仅水平方向数值相等 。14、 矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比B等于(2)11;22;33 ;44。15、 水泵的扬程是指(2)(1)水泵提水高度;(2)水泵提水高度+吸水管的水头损失；(3)水泵提水高度+吸水管与压水管的水头损失。16、 紊流粗糙区的水头损失与流速成(2)1一次方关系；2二次方关系；3 1.752.0次方关系。17、 在平衡液体中，质量力与等压面(3)(1)重合；(2

8、)平行；(3)正交。18、 雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数31急流和缓流；2均匀流和非均匀流；3层流和紊流；4恒定流和非恒定流。19、 闸孔出流的流量与闸前水头3成正比11次方 ；22次方；30. 5次方。20、共轭水深是指(1)(1)水跃的跃前水深与跃后水深(2)溢流坝下游水流收缩断面水深(3)均匀流水深(4 )临界水深21、 图示容器中有两种液体，密度J > ?1，贝U A、B两测压管中的液面必为 (1) B管高于A管；(2) A管高于B管；(3) AB两管同高。22、 紊流的断面流速分布规律符合(1)1对数分布；2 椭圆分布 ；3抛物线分布；4直线分布。23平底棱柱形明渠

9、发生水跃，其水跃函数J (h1)与J (h2)的关系是(1)1J(h1)= J(h2)2J(h”>J(h2)3J(h”< J(h024、盛水容器a和b的测压管水面位置如图 （a）、（b）所示，其底部压强分别为pa和Pb。若两容器内水深相等，则Pa和Pb的关系为（1）（4）无法确定（1） Pa > Pb（2） Pa < Pb（3）Pa =Pb25、 层流断面流速分布规律符合（3）1对数分布；2 直线分布 ；3 抛物线分布 ；4 椭圆分布 。26、 佛汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数（1）1急流和缓流；2均匀流和非均匀流；3层流和紊流；4恒定流和非恒定流。27、

10、 紊流中粘滞底层厚度 ：比绝对粗糙高度 厶大得多的壁面称为（1）（1）光滑面2 过渡粗糙面（3）粗糙面（4 ）以上答案均不对三、填空题（在空格中填写正确答案）1、 水力模型的重力相似准则是模型与原型的佛汝德数相同。2、明渠的断面和流量不变时，水跃的跃前水深越大，则跃后水深越小 。3、 底流式消能工的主要形式有降低护坦、修建消能坎、综合式消能池3种形式。4 测量明槽流量的主要工具有 _堰、量水槽一。5、 根据管道计算方法的不同，管道可分类为长管 和 短管。6、 渗流的达西公式是v=kJ_。7、测量管道流量的主要仪器有文丘里流量计、涡轮流量计。8、计算明渠均匀流的公式是 Q = ACRi。9、根据

11、管道中水击波传播时间与阀门关闭时间的对比关系，水击可分类为（1） 直接水击 和 （2） 间接水击 。10、底流式消力池中产生的水跃，要求是微淹没形式的水跃消能率高且稳定。11、按重力相似准则设计的模型中，几何比尺为64,则流速比尺为8 。12、 牛顿内摩擦定律适用条件是牛顿流体，层流运动13、 理想液体与实际液体的主要区别是_是否存在液体的拈滞性 14、 实际液体在流动时产生水头损失的内因是液体的粘滞性，外因是边界条件的影 响。15、水跃是水流从 急 流过渡到 缓 流的局部水力现象;当流量一定，跃前水深增大时, 则跃后水深是减小B B16、三种液体盛有容器中，如图所示的四条水平面，其中为等压面

12、的是16四、问答题1.什么是液体的可压缩性？什么情况下需要考虑液体的可压缩性？解：可压缩性是：当外界的压强发生变化时液体的体积也随之发生改变的特性。液体可压缩性一般情况下可以不必考虑， 但是当外界压强变化较大， 如发生水击现象时必须予以考虑。2. 有人说“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？解：这种说法是错误的，均匀流不一定是恒定流。因均匀流是相对于空间而言，即运动要素沿流程不变，而恒定流是相对于时间而言， 即运动要素不随时间而变。 两者判别标准不同。3. 什么是相对压强和绝对压强?4。写出水力半径 R的表达式。5、请分别叙说明渠均匀流水深和临界水深的含义和区别。6、明渠的底坡可以

13、分为哪些类型？7、如何用临界水深hk与渠道内的水深h来判别明渠水流的流态？8、根据边界条件的不同，水头损失可以分为哪两类？9、试叙述判断明渠水流流态有哪些方法。10明渠均匀流产生的条件是什么？五、作图题（在题图上绘出正确答案）1. 定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。（各渠段均充分长，各段糙率相同）（5分）2、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。3、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。（各渠段均充分长,各段糙率相同，末端有一跌坎）（5分）V _6、绘出图中的受压曲面 AB上水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。（各渠段均充分长，各段7、定性绘出图示

14、棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。糙率相同）六、根据题目要求解答下列各题1、图示圆弧形闸门 AB（1/4圆）,A点以上的水深 H = 1.2m，闸门宽B=4m，圆弧形闸门半径R=1m，水面均为大气压强。确定圆弧形闸门AB上作用的静水总压力及作用方向。解：水平分力Px=pc X Ax=74.48kN铅垂分力Py= 丫 X V=85.65kN,静水总压力P2= Px2+ Py2,P=113.50kN,tan_】= Py/Px=1.15: =49 °合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。2、 图示一跨河倒虹吸圆管，管径d= 0.8m,长1=50 m,两个30折角、进口和出口的局部水头损失系数

15、分别为Z 1=0.2 , Z 2=0.5, Z 3=1.0,沿程水头损失系数入=0.024,上下游水位差 H=3m。若上下游流速水头忽略不计，求通过倒虹吸管的流量Q。解：按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道内的计算断面建立能量方程hw =(几亠4R2)2g计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数R 二二d/4 =0.2m,'=0.2 20.5 1.0 = 1.9将参数代入上式计算，可以求解得到3v=4.16m/s , Q=vA = 2.091m /s即倒虹吸管内通过的流量为2.091m3/s o3、某水平管路直径d1=7.5cm，末端连接一渐缩喷嘴通大气（如题图），喷嘴出口直径d2=2.0cm。用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p=49kN m2，管路内流速V1=0.706m/s。求水流对喷嘴的水平作用力F （可取动量校正系数为1）解：列喷嘴进口断面Q = VA二 0.00314得喷嘴流量和出口流速为:对于喷嘴建立x方向的动量方程P1A1 'R = : :，Q（V2x V1X）R = P3 A3 - Q（V2 -V3 -187.8 N