水力学模拟题库带答案

1、精选优质文档-倾情为你奉上1. 下列物理量中，有量纲的数为（ ）a) A佛汝德数Fr B. 沿程阻力系数lb) C渗流系数k D. 堰流流量系数m2. 缓坡明渠中的均匀流是（ ）a) A缓流 B. 急流 C. 临界流 D. 可以是急流或缓流3. 管流的负压区是指测压管水头线（ ）A在基准面以下的部分 B. 在下游自由水面以下的部分C 在管轴线以下的部分 D. 在基准面以上的部分4. 有两条梯形断面渠道1和2，已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同，但底坡i1i2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（ ）Ah1h2 B. h1h2 C. h1=h2 D. 无法确定5. 对于并联长管道，每根管道的（

2、）相等。A流量 B. 切应力 C. 沿程水头损失 D. 水力坡度6. 平衡液体的等压面必为（ ）A水平面 B. 斜平面 C. 旋转抛物面 D. 与质量力正交的面7. 理想液体恒定有势流动，当质量力只有重力时， （ ）A整个流场内各点的总水头相等B只有位于同一流线上的点，总水头相等C沿流线总水头沿程减小D沿流线总水头沿程增加8. 有一溢流堰，堰顶厚度为2m，堰上水头为2m，则该堰流属于（ ）A薄壁堰流 B. 宽顶堰流 C. 实用堰流 D. 明渠水流9. 同一管道中，当流速不变，温度上升时，则雷诺数（ ）A增大 B. 减小 C. 不变 D. 不一定10. 一段直径不变管道的流速从2m/s增加到4m

3、/s时，在水流都处于紊流粗糙区时，沿程水损失是原来的（ ）倍A1 B. C. 2 D. 41有一明渠均匀流，通过流量，底坡，则其流量模数K= .2水泵进口真空计的读数为，则该处的相对压强水头为 m3矩形断面渠道，水深h=1m，单宽流量,则该水流的佛汝德数Fr= 。4宽顶堰的总水头H0=2m, 下游水位超过堰顶的高度hs=1.4m，此时堰流为 出流。5渗流杜比公式表明，在渐变渗流中过水断面的流速分布为 。6已知谢才系数，则沿程阻力系数l= 。7当液流为 流时，流线与迹线重合。8直径为1m的管道中的水流，其水力半径为 。1画出如图示曲面ABC上的水平压强分布图与压力体图。2画出如图短管上的总水头线

4、与测压管水头线。3有三段不同底坡的棱柱体渠道首尾相连，每段都很长，且断面形状、尺度及糙率均相同。试定性画出各段渠道中水面曲线可能的连接形式。i1=ici2icK四、计算题（本大题分5小题，共52分）1（本小题10分）如图所示，一个封闭水箱，下面有一1/4园柱曲面AB，宽为1m（垂直于纸面方向），半径R=1m，计算曲面AB所受静水总压力的大小、方向和作用点。h1h2Rp02（本小题10分）有一长度为L的有压管道，管径d=0.1m，作用水头H=3m，在L/2处装一测压管，已知测压管水面高于管轴1m，不计行进流速，求管道中通过的流量。1mHL/2LLxy11223（本小题12分）如图示管路渐变段，已

5、知管轴线与水平面夹角，渐变段长L=10m，渐变段中水体重量G=2KN，进水管直径，流速，形心点相对压强水头水柱高，出水管直径，不计水头损失，试求固定段管路所受的作用力和。4（本小题10分）在矩形断面河道上，有一单孔的与渠道等宽的泄水闸，已知闸前水深，闸门开度，闸下游水深，闸门宽度，（闸门垂向收缩系数，堰流的流量系数，闸孔出流的流量系数），不计行进流速，试求：（1） 通过水闸的流量；Heht（2） 判断闸下游的水流衔接形式，并判断闸下是否要建消能工。答案：一、 单项选择题（20分）1.C 2. A 3.C 4.B 5. C6.D 7.B 8.C 9.A 10.D二、 填空题（16分）1. 275

6、0m3/s2. 2.5m3. 0.32m4. 自由出流 5. 矩形/或均匀分布60.007847.恒定流8. 0.25m三、作图题i1=ici2ic一、 计算题1（10分）画出水平方向压强分布图（1分）；画出垂直方向压力体图（1分）；水平方向静水总压力： （2分）垂直方向静水总压力： （2分）总静水总压力： （1分）与水平方向的夹角： （1分）距底部B点的垂直距离： （2分）2（10分）以管道轴线为基准面，列测压管断面和处口断面的能量方程：得 （4分）列水箱和出口断面能量方程得，（）所以V= （5分） （1分）3（12分）， （1分）以过1-1断面中心的水平面为基准面，写出1-1和2-2断面能

7、量方程： 取 （3分），得水柱，即 （2分）而， 取1-1和2-2断面间水体为脱离体，假设管壁对水体的作用力为和，（水流方向为x轴，与水流方向垂直为y轴）x方向大的动量方程： 取 （3分）y方向的动量方程： （2分）水流对管壁的作用力与和大小相等，方向相反。 （1分）4(10分)（1）由于e/H=2.5/8=0.3125 Q2 B.Q1 = Q2 C.Q1 n2，在通过相等流量时，其均匀流水深（即正常水深）的相对大小为h1 h2。4管道中的水击过程可分为 个阶段。5处于相对平衡的液体中，等压面与 力正交。6如图所示，B点的相对压强 pB = KN/m2。（水银 = 13.6水） （题6图） （

8、题7图） 7图示长管中，A点的相对压强pA = 米水柱。8尼古拉兹试验表明，当管道的尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流区的变化为 。9水力坡度是单位长度流程上的 。10层流时，沿程水头损失hf与断面平均流速的 次方成正比。三、 简答题（本大题共5小题，每小题4分,共20分）1 什么是绝对压强，什么是相对压强？2 均匀流具有的特征是什么？3 流线为什么不能相交？4 圆管层流和紊流粗糙区时的沿程水头损失分别与速度的一次方和二次方成正比，而两种流态下都能应用达西公式计算沿程水头损失，它们是否矛盾？为什么？5 渗透系数k值的确定有哪几种方法？四、 计算题1图示一密闭容器，两侧各装一测压管，右管上

9、端封闭，其中水面高出容器水面3m，管内液面压强p0=7.8N/cm2，左支管与大气相通，求左侧管内水面距容器液面的高度h = ？ 2为将水库中水引至堤外灌溉，安装了一根直径d=1.5m的虹吸管，当不计水头损失时，求虹吸管顶部s处的压强。3 水密封容器，液面上气体的相对压强p0=0.5个大气压，在容器底部接一段管路，管长L= 4m，与水平面夹角为30，管径d= 50mm，若管路进口断面到液面的水头H= 5m，水流的总水头损失hw = 2.3v2 /(2g)，求流量Q（容器内水面保持不变，容器内水流速度近似为零）。4已知一射流在平面上以速度v冲击一斜置平板，平板和射流的夹角，如不考虑水头损失即v=

10、v1=v2且取动量系数为1，试证明两分流的流量比。（注，不考虑水流和平板的摩擦力）水力学试题（B）答案一、 单项选择题1B 2C 3A 4B 5D6A 7A 8C 9A 10D二、 填空题1零 2434四5质量力69.8728光滑区、过渡粗糙区、粗糙区9沿程水头损失 10一三、 简答题1绝对压强是以绝对真空为基准的压强，相对压强是以当地大气压强为基准的压强。2过水断面为平面，过水断面形状、尺寸沿程不变； 同一流线上的流速相等，流速分布相同，平均流速相同； 动水压强按静水压强分布。3因流线上任一点的切线方向代表该点的流速方向，如果流线相交，在交点出就会出现两个切线方向，而同一时刻同一点流体质点不

11、可能同时向两个方向运动。4不矛盾。层流时，和成反比，即：，则，即。而紊流粗糙区，则，即5经验法，室内测定法，野外测定法。1解：设容器内水面延长线交左、右测压管于A、B点，则由连通器原理（N/cm2）四、 计算题. , , 而（N/cm2）则cm0.96m（答：左侧管内水面距容器液面的高度为0.96m。）2解：当不计水头损失时，管中的流速m/s对水面和S点列能量方程得：kN/m2或水面S点和出口断面列能量方程：mh2o kN/m23解：以出口断面中心为基准对水面和出口断面列能量方程：取 m/s m3/s=16.6l/s取 m/s m3/s=16.6l/s4解：由连续性方程：x方向列动量方程： 扬

12、州大 11. 下列物理量中，单位有可能为m2/s的系数为（ ）A. 运动粘滞系数 B. 动力粘滞系数C. 体积弹性系数 D. 体积压缩系数12. 临界坡明渠中的均匀流是（ ）A. 缓流 B. 急流 C. 临界流 D. 可以是急流或缓流13. 下列情况中，总水头线与测压管水头线重合的是（ ）A. 实际液体 B. 理想液体 C. 长管 D. 短管14. 有两条梯形断面渠道1和2，已知其流量、边坡系数和底坡相同，糙率n1n2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（ ）Ah1h2 B. h1Q2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（ ）Ah1h2 Bh1n2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（ ）Ah1h2

13、 Bh1h2 Ch1=h2 D无法确定7突然完全关闭管道末端阀门发生直接水击，已知水击波速a=980m/s， 水击压强水头H=250m， 则管中原来的流速V0为 A1.5m/s B2.0m/s C2.5m/s D3.0m/s8恒定渐变渗流的流速分布为（ ） A三角形直线分布； B矩形分布 C抛物形分布 D对数分布9两糙率相同长度相同的并联圆形管道，已知，则流量之比为( )A B C D10阻力平方区的紊流的沿程阻力系数（ ） A仅与雷诺数有关 B仅与相对粗糙度有关 C与雷诺数及相对粗糙度有关 D是常数1液体的粘滞性随温度的升高而 。2断面比能的沿程变化规律，则该水流为 流。3断面单位总水头的沿

14、程变化规律，则该液体为 液体. 4宽顶堰上的闸孔的淹没条件为 。5恒定流是各空间点上的运动参数都不随_变化的流动。6水跃函数相等的两个不同水深称为_。7若正常水深正好等于该流量下的_，相应的渠道底坡称为临界底坡。8当底坡、粗糙系数和断面面积一定时，使_的断面形状，称为水力最优断面。9当堰顶厚度与堰上水头的比值介于0.67与2.5之间时，这种堰称为_。10真实渗流的流速_渗流模型的流速。11处于相对平衡的液体中，等压面与 力正交。12紊流中粘性底层的厚度随雷诺数的增大而 。13 流中只有沿程阻力系数。14动能修正系数的大小取决于 。15并联管道的 相等。1 （本小题12分）有一矩形平面闸门与水平

15、方向成，宽度b=2m（垂直于纸面方向），两边承受水压力，如图所示。已知，。求（1）A点的相对压强及绝对压强；（2）闸门上静水总压力的大小及其作用点的位置。2（本小题10分）有一长度为L的有压管道连结两水池（不计水池中流速），管径d=0.1m，两水池水位差Z=3.5m，在L/2处装一测压管，其水面高出管轴线已知管道进口和出口的局部阻力系数分别为0.5和1.0，求管道中通过的流量。3 （本小题14分）用螺栓将喷嘴固定在圆管上，如图所示。已知管径及喷嘴出口直径分别为D16cm，和D22cm。喷嘴的局部水头损失系数0.08（对应于喷嘴出口流速），喷嘴出口 流速V2 =20m/s。求螺栓所受的拉力。（取

16、动能校正系数及动量校正系数均为1）。6（本小题14分）在矩形断面河道上，有一单孔的与渠道等宽的曲线形实用堰，上下游堰高均为，堰上水头为，堰宽，下游水深（堰流的流量系数，流速系数），不计行进流速，试求：（1）通过堰的流量，并判别闸下是自由出流还是淹没出流；（2）判断堰下游的水流衔接形式，并判断闸下是否要建消能工。水力学（B）答案(水工04级补考用)一、单项选择题1-B； 2-B； 3-B； 4-C； 5-C； 6-B； 7-C； 8-B； 9-D； 10-B二、填空题1 降低 2 均匀流 3 理想4 5 时间 6 共轭水深7 临界水深 8 流量最大 9 实用堰10 大于 11 质量 12 减小1

17、3 均匀流 14 流速分布 15 沿程水头损失三、计算题1解： (4)左边水压力： （1）作用点距底部（沿闸门方向） (1) 右边水压力： (1)作用点距底部（沿闸门方向） (1) 合力： (1)作用点距底部（沿闸门方向） (2)相应水深（左边） (1)2解：列测压管断面和下游水池断面的能量方程（基准面取下游水池水面）： (3)所以 (2)列水箱断面和出口断面的能量方程（基准面取下游水池水面），得： (3) (1)即V=4.43m/s，则 (1)3解：连续方程：， （2分） 对1-1，2-2断面列能量方程 （5分） （1分） （1分） P2=0 （1分）对所取坐标系列动量方程： R = 490

18、N （3分） 螺栓所受的拉力为490N。 （1分）4解：（1） (2) (2)（2） 所以存在流函数 (3) (3)5解：(1) (1) (1) (1) (1) =0.00115 (2) m (1)（2） (2) （2）6解：(1) 因为且， 所以是自由出流 (2) (3)(2)单宽流量 (1) 收缩水深公式： (1)迭代公式：得：取 (2) (2) 由于 (1) 所以是远驱式水跃衔接 (1)， 需设置消能工 (1)第6页水力学模拟试题及答案（一）1、选择题：（每小题2分）（1）在水力学中，单位质量力是指（ ） a、单位面积液体受到的质量力；b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到

19、的质量力；d、单位重量液体受到的质量力。 答案：c（2）在平衡液体中，质量力与等压面（ ） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。 答案：d（3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2答案：b（4）水力学中的一维流动是指（ ） a、恒定流动； b、均匀流动； c、层流运动； d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 答案：d（5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（ ） a、8； b、4； c、2； d、1。 答案：b（6）已知液体流动的沿程水力摩擦系数l与边壁相对粗糙度和雷诺数R

20、e都有关，即可以判断该液体流动属于 a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区 答案： c（7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m答案：c（8）在明渠中不可以发生的流动是（ ） a、恒定均匀流； b、恒定非均匀流； c、非恒定均匀流； d、非恒定非均匀流。 答案：c（9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（ ）。 a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。 答案：b（10）底宽b=1.5m的

21、矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为a、 缓流； b、急流； c、临界流；答案：b（11）闸孔出流的流量Q与闸前水头的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）渗流研究的对象是（ ）的运动规律。 a、重力水； b、毛细水； c、气态水； d、薄膜水。 答案：a（13）测量水槽中某点水流流速的仪器有 a、文丘里计 b、毕托管 c、测压管 d、薄壁堰 答案：b（14）按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺L=100，模型中水深为0.1米，则原型中对应点水深为和流量比尺为a、 1米，Q =10

22、00； b、10米，Q =100； c、1米，Q =； d、10米，Q =。 答案：d 2、判断题：（每小题2分）（1）任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。 （ ）答案：错误（2）水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。 （ ）答案：错误（3）水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。 （ ）答案：错误（4）粘滞性是液体产生水头损失的内因。 （ ）答案：正确（5）同样条件下直接水击比间接水击更不安全。 （ ）答案：正确（6）在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流 （ ）答案：错误（7）矩形断面水力最佳断面的宽深比=2。 （ ）答案：正确（8）断面比能沿流程总是减小的。 （ ）答案：错误（9

23、）在流量和渠道断面形式一定的条件下，跃前水深越大，跃后水深也越大 错误（10）渗流达西定律适用的条件是恒定均匀层流渗流，并且无渗透变形。 ( 答案：正确 3、填空题：（每小题2 4分）（1） 牛顿内摩擦定律适用的条件是 和 。 答案：层流运动，牛顿液体（2） 液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 _kN/m2，真空度为 。 答案：2， 不存在.（3） 只受重力作用，静止液体中的等压面是_。 答案：水平面。（4） 实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是_，_。 答案：液体存在粘滞性和边界的影响。（5） 水流在明渠中的流态为缓流时，其水深h_ hk，弗汝德数Fr_1。（

24、填写符号）答案： ， 。（6） 在流量不变的条件下，水跃的跃前水深越小，则水跃的跃后水深越_。答案：大。（7） 根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为_和_。答案：短管，长管。（8） 在水击计算中阀门关闭的时间Ts Tr的水击称为_水击。答案：直接， 间接。(9) a2型水面曲线是发生在_ 坡上的 _流（指急流或缓流）的水面线，这时弗汝德数Fr沿程 _（指增大、减小或不变）答案：陡坡， 缓流， 减小。(10) 溢流堰的过堰流量与堰顶水头的_ 次方成正比。答案：3/2 。（11） 泄水建筑物下游发生远驱水跃时，下游收缩断面水深hc的共轭水深hc _ht(ht为下游河道的水深，填写符号)答案

25、：填写符号 (12) 按重力相似准则设计的溢流坝水力模型，长度比尺L=25，当模型中某点的流速为v m= o.8m/s，则原型中对应点的流速为vp=_m/s 。答案：4m/s 。 4、问答题：（每小题3 4分）（1）什么是理想液体？为什么要引入理想液体的概念？答案：理想液体是指没有粘滞性的液体。实际液体都具有粘滞性，在液体流动时会引起能量损失，给分析液体运动带来很大困难。为了简化液体运动的讨论，我们引入了理想液体的概念，忽略液体的粘滞性，分析其运动规律，然后再考虑粘滞性影响进行修正，可以得到实际水流的运动规律，用以解决实际工程问题。这是水力学重要的研究方法。（2）“均匀流一定是恒定流”，这种说

26、法是否正确？为什么？答案：这种说法错误的。均匀是相对于空间分布而言，恒定是相对于时间而言。当流量不变通过一变直径管道时，虽然是恒定流，但它不是均匀流。（3）简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数的变化规律。答案：通过尼古拉兹实验可以发现：在层流中仅是雷诺数Re的函数并与Re成反比；在层流到紊流过渡区，仅是Re的函数；在紊流光滑区=f1（Re）； 过渡区=f2（Re， ）；粗糙区=f3（ ），紊流粗糙区又称为阻力平方区。（4）为什么舍齐公式 只适用于阻力平方区？答案：舍齐公式是根据明渠均匀流的大量观察资料总结的公式，自然界中明渠水流几乎都处于紊流阻力平方区，因此该公式只适用于紊流阻力平方区。（5）流动相似的含义是什么？答案：流动相似包括几何