长沙理工大学水力学水力学考试题答案

...19/19填空题〔每空1分,共20分1、流体阻抗变形运动的特性称为粘滞性,其大小由粘滞系数来表征,它与切应力以及剪切变形速率之间符合牛顿内摩擦定律。2、按运动要素是否随时间变化,把液体分为恒定流和非恒定流,其中各点运动要素都不随时间变化的流动称为恒定流。3、按流体微团是否绕自身轴旋转,将流体运动分为有涡流和无涡流。4、水头损失的从本质上讲都是液体质点之间相互摩擦和碰撞,或者说,都是液流阻力做功消耗的机械能。5、液体运动的两种流态是层流和紊流。6、雷诺数之所以能判别液流形态,是因为它反映了流体惯性力和粘滞力的对比关系。7、对于不可压缩的液体,三元流动连续性方程为。8、液体微团运动的四种基本形式分别为：平移、旋转、角变形和线变形。9、以渠底为基准面,过水断面上单位重量液体具有的总机械能称为断面单位能量。10、在明渠水流中,从缓流到急流过渡的局部水力现象叫水跌。11、水流经过泄水建筑物时发生水面连续地光滑跌落的现象称为堰流。12、在水力计算中,根据堰的体型特点,即按堰壁厚度与水头的相对大小,将堰分为薄壁堰、实用堰和宽顶堰。13、确定渗流系数的方法有：经验法、实验室测定法和现场测定法。二、作图题〔共14分1、绘出图中各挡水面上的静水压强分布图。〔每题4分,共2题2、绘出图中二向曲面上的铅垂水压力的压力体。〔每题3分三、简答题〔每题6分,共2×6=12分1、有哪两种描述液体运动的方法?分别叙述这两种方法。拉格朗日法以研究个别流体质点的运动为基础,通过对每个流体质点运动规律的研究来获得整个流体的运动规律。欧拉法以考察不同流体质点通过固定的空间的运动情况来了解整个流体空间内的流动情况,即着眼于研究运动要素的分布场。2、明渠均匀流形成的条件是什么？1、明渠中水流必须是恒定流2、渠道必须是长直棱柱形渠道,糙率系数沿程不变3、明渠中的流量沿程不变4、渠道必须是顺坡一,名词解释：1．连续介质：流体质点完全充满所占空间,没有间隙存在,其物理性质和运动要素都是连续分布的介质。2．流线：某一确定时刻t,在流场中一定有这样的曲线存在,使得曲线上各点处的流体质点的流速都在切线方向,这样的曲线就叫做该时刻t的流线。3．长管：在水力计算中,管道沿程阻力远远大于局部阻力,局部阻力可以忽略不计的管道。4．水跃：明渠水流从急流过渡到缓流状态时,会产生一种水面突然跃起的特殊局部水里现象,既在较短的渠段内水深从小于临界水深急剧地跃到大于临界水深的现象。5。渗流模型：在保持渗流区原有边界条件和渗透流量不变的条件下,把渗流看成是由液体质点充满全部渗流区的连续总流流动。二,解答题温度对流体粘性系数有何影响？原因何在？答：温度升高时液体的粘滞系数降低,流动性增加,气体则相反,粘滞系数增大。这是因为液体的粘性主要由分子间的内聚力造成的。温度升高时,分子间的内聚力减小,粘滞系数就要降低。造成气体粘性的主要原因则是气体内部分子的运动,它使得速度不同的相邻气体层之间发生质量和动量的变换。当温度升高时,气体分子运动的速度加大,速度不同的相邻气体层之间的质量交换随之加剧,所以,气体的粘性将增大。5.简述明渠均匀流发生的条件和特征。答：明渠均匀流发生的条件：明渠均匀流只能出现在底坡不变,断面形状,尺寸,壁面粗糙系数都不变的长直顺坡渠道中。明渠均匀流的流线是相互平行的直线,因此具有以下特征：〔1过水断面的形状,尺寸及水深沿程不变。〔2过水断面上的流速分布,断面平均流速沿程不变。〔3总水头线、水面线及渠底线相互平行。所以,总水头线坡度〔水力坡度J,水面线坡度〔测压管水头线坡度Jp和渠道底坡i彼此相等,即J=Jp=i。20XX单项选择题1-5CACBC6-10CDDCB1.牛顿内摩擦定律表明,决定流体内部切应力的因素是：A动力粘度和速度B动力粘度和压强C动力粘度和速度梯度D动力粘度和作用面积2.当水的压强增大一个大气压时,水的密度增大大约为：A1/20000B1/10000C1/4000D1/20003.密闭水箱的侧壁为一矩形平板,水面压强大于大气压强,水深3M,静水总压力的作用点到水面距离y应是：Ay<1.5mBy=1.5mC1.5m<y<2mDy=2m4.流线于迹线重合的条件是：A不可压缩流体B恒定流动C理想流体流动D渐变流动5位变加速度为零的流动是A恒定流B非恒定流C均匀流D非均匀流6.连续性方程表示：A能量守恒B动量守恒C质量守恒D动量钜守恒7产生紊流附加切应力的原因是：A分子内聚力B分子运动产生的动量交换C重力D质点掺混引起的动量交换8明渠均匀流为缓流时,则有AV>VkBi>ikCFr>1Dh>hk9宽顶堰要求ABCD10实际渗流与渗流模型相比A流量相同,阻力相同B流量相同,阻力不同C流量不同阻力相同D流量不同阻力不同二、名词解释1.相对压强：以当地大气压Pa为零点来计量的压强,称为相对压强2.当量粗糙度：所谓当量粗糙度,指与工业管道粗糙区λ值相等的同直径尼古拉兹人工管道的粗糙高度3.管嘴出流：孔口出流的孔口上加一段3~4倍管径的短管,流体经短管流出时充满短管出口的全部断面,称为管嘴出流。4.临界水深：断面比能曲线上,相应于最小断面比能的水深hk,称为临界水深。5.基本量纲：认为选取的彼此之间无关,不能以其他各量的量纲所表示的量纲。三、简答题1.简述温度对流体动力粘度的影响。答：温度升高时液体的粘滞系数降低,流动性增加,气体则相反,粘滞系数增大。这是因为液体的粘性主要由分子间的内聚力造成的。温度升高时,分子间的内聚力减小,粘滞系数就要降低。造成气体粘性的主要原因则是气体内部分子的运动,它使得速度不同的相邻气体层之间发生质量和动量的变换。当温度升高时,气体分子运动的速度加大,速度不同的相邻气体层之间的质量交换随之加剧,所以,气体的粘性将增大。2.归纳总流能量方程的应用条件。答:<1>流体是不可压缩流体〔2流动场是重力场〔3流体的流动是恒定流〔4过流断面是渐变流断面〔5流量沿程不变,即无分流或合流2008填空题1.理想流体是指忽略了粘滞力的流体2．某变径管两断面的雷诺数之比为1/4,则其管径之比为4/13.绝对压强是以没有气体分子存在的当地大气压Pa为基准算起的压强。4.流线上各质点的流速都与该线相切。5.均匀流动中沿程水头损失于切应力成正比关系6.沿程直径不变,流量也不变的管道称为均匀管。7.孔口自由出流和淹没出流的计算公式相同,各项系数相同,但H代表意义不同。8.均匀流是流体中质点的位变加速度为零的流动。9石油输送管路的模型试验,要实现动力相似,应选用相似准则是Fr弗罗特准则10.明渠水流模型试验,长度比尺为4,模型流速为2m/s时,则原型中的流速为0.5m/s二．简答题11.文字描述牛顿内摩擦定律。答：流体的内摩擦力与其速度梯度成正比,与液层的接触面积A成正比,与流体的性质有关,而与接触面积的压力无关即。12写出理想元流的伯努利方程,并说明其物理意义和使用条件。答：其中z表示单位重量流体所具有的位能。表示单位重量流体所具有的压强势能表示单位重量流体所具有的动能,,表示单位重量流体所具有的总势能表示单位重量流体所具有的机械能。13.简述明渠均匀流发生的条件和特征。答：明渠均匀流发生的条件：明渠均匀流只能出现在底坡不变,断面形状,尺寸,壁面粗糙系数都不变的长直顺坡渠道中。明渠均匀流的流线是相互平行的直线,因此具有以下特征：〔1过水断面的形状,尺寸及水深沿程不变。〔2过水断面上的流速分布,断面平均流速沿程不变。〔3总水头线、水面线及渠底线相互平行。所以,总水头线坡度〔水力坡度J,水面线坡度〔测压管水头线坡度Jp和渠道底坡i彼此相等,即J=Jp=i。一\选择题部分〔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、1kN/m2b、2kN/m2c、5kN/m2d、10kN/m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与边壁相对粗糙度和雷诺数Re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、1.54mb、2.0mc、2.45md、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的矩形明渠,通过的流量Q=1.5m3/s,已知渠中某处水深h=0.4m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λL=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1米,λQ=1000；b、10米,λQ=100；c、1米,λQ=100000；d、10米,λQ=100000。答案：d2、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β=2。答案：正确〔8断面比能沿流程总是减小的。答案：错误〔9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。<正确3、填空题：〔每小题2～4分牛顿内摩擦定律适用的条件是和。答案：层流运动,牛顿液体液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为2kN/m2,真空度为不存在。只受重力作用,静止液体中的等压面是水平面。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。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。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。<10>溢流堰的过堰流量与堰顶水头的次方成正比。答案：3/2。<12>按重力相似准则设计的溢流坝水力模型,长度比尺λL=25,当模型中某点的流速为vm=o.8m/s,则原型中对应点的流速为vp=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λ的变化规律。答案：通过尼古拉兹实验可以发现：在层流中λ仅是雷诺数Re的函数并与Re成反比；在层流到紊流过渡区,λ仅是Re的函数；在紊流光滑区λ=f1〔Re；过渡区λ=f2〔Re,；粗糙区λ=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：流动相似包括几何相似、运动相似和动力相似。其中几何相似是前提,动力相似是保证,才能实现流动相似。〔6从力学意义上解释明渠均匀流只能在正坡渠道中产生的原因。答案：均匀流的断面平均流速水头和压强水头沿程不变,但水流运动总要消耗能量,因此从能量方程来分析,只能消耗位能来克服水流阻力。所以均匀流只能产生在正坡渠道中。〔7分析水面曲线时,如何寻找急流和缓流的控制断面？答案：急流的控制断面在上游,因为外界对急流的干扰不能向上游传播；缓流的控制断面在下游,其原因与急流正好相反。〔8在渗流计算中达西定律与杜比公式有何区别？答案：达西定律适用于任一点的渗流流速u=kJ,其适用于恒定均匀层流渗流；而杜比公式是适用于恒定非均匀渐变层流渗流,同一过水断面上各点的渗流流速都相等且等于v=kJ。5、作图题：〔1定性绘出图示管道〔短管的总水头线和测压管水头线。<5分>vv0=0测压管水头线总水头线测压管水头线总水头线v0=0〔2定性绘出图示棱柱形明渠内的水面曲线,并注明曲线水力学练习题及参考答案一、是非题<正确的划"√",错误的划"×>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。〔√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O重合。<×> 3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。×4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的,当Fr＞1为急流。<√>5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。〔×6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。〔×6、达西定律适用于所有的渗流。〔×7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。〔√8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。<√>9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。<√>10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。〔×11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。√12、陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。<√>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。<×>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。<√>15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。〔√16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。×17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。<√>18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。 <×>19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。〔√20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。×21、缓坡上可以出现均匀的急流。<√>22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50kPa。<√>24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。<√>25、水深相同的静止水面一定是等压面。 <√>26、恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。〔×27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。√28、陡坡上可以出现均匀的缓流。<×>29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。<√>30、当明渠均匀流水深大于临界水深,该水流一定是急流。<×>31、缓坡上只能出现非均匀流缓流。〔×32、静水压强的大小与受压面的方位无关。 <√>33、水泵的扬程就是指水泵的提水高度。<×>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。〔×35、平坡渠道中不可能发生均匀流。<√>36、当明渠均匀流水深大于临界水深,该水流一定是急流。〔√37、水跃只能发生于平底明渠中。<×>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〔2<1>大;<2>小；<3>相同；<4>无法确定。2、根据静水压强的特性,静止液体中同一点各方向的压强〔1<1>数值相等;<2>数值不等;<3>仅水平方向数值相等;<4>铅直方向数值最大。3、已知水流的沿程水力摩擦系数l只与边界粗糙度有关,可判断该水流属于〔41层流区；2紊流光滑区；3紊流过渡粗糙区；4紊流粗糙区。4、液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为〔2〔11kN/m2〔22kN/m2〔35kN/m2〔410kN/m25、紊流的断面流速分布规律符合〔11对数分布；2直线分布；3抛物线分布；4椭圆分布。6、长管的总水头线与测压管水头线〔1〔1相重合；〔2相平行,呈直线；〔3相平行,呈阶梯状；〔4以上答案都不对。7、渗流的达西公式只能适用于〔1<1>恒定均匀层流<2>恒定均匀紊流<3>恒定均匀流；<4>非恒定流。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〔31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；41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<1>ht=hc02<2>ht>hc02<3>ht<hc02<4>无法确定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〔1100；〔210；〔320；〔450。12、液体中某点的绝对压强为108kN/m2,则该点的相对压强为〔4〔11kN/m2〔22kN/m2〔38kN/m2〔410kN/m213、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β等于〔211；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〔21一次方关系；2二次方关系；31.75～2.0次方关系。17、在平衡液体中,质量力与等压面〔3〔1重合；〔2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2>1,则A、B两测压管中的液面必为<2><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〔11对数分布；2椭圆分布；3抛物线分布；4直线分布。23平底棱柱形明渠发生水跃,其水跃函数J<h1>与J<h2>的关系是〔11J<h1>=J<h2>2J<h1>>J<h2>3J<h1><J<h2>24、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<1>pa>pb<2>pa<pb<3>pa=pb<4>无法确定25、层流断面流速分布规律符合〔31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〔11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、紊流中粘滞底层厚度比绝对粗糙高度大得多的壁面称为〔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_。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。9、根据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。16、三种液体盛有容器中,如图所示的四条水平面,其中为等压面的是B—B一、填空〔每小题1分,共15分运动粘滞系数与动力粘滞系数成正比。单位质量流体所受的力为单位质量力。真空值的测量起点为。任一平面上的静水总压力等于平面形心点上的静水压强与平面面积的乘积。当为恒定流时,流线与迹线重合。单位长度上的沿程水头损失为水力坡度。应用能量方程时,两过水断面必须取在渐变流上。管流液体的流动方向应为总机械能沿程损失的方向。圆管和明渠的临界雷诺数分别为2000和500。圆管均匀层流的最大流速为平均流速的2倍。长管和短管水力计算的区别在于前者忽略了局部水头损失和流速水头。二、名词解释〔每小题3分,共15分表面力——p9作用于所取液体表面,与受作用表面面积成比例的力,分为垂直作用面的压力和平行作用面的切力。测压管水头——P19位置水头和压强水头的和,称为测压管水头。静止液体内个点测压管水头等于常数。均匀流——流线是互相平行的直线的流动。水头损失——由于液流内部各液团和各液层间产生的阻抗相对运动的内摩擦力产生的能耗。5.过水断面——垂直流线的液流横断面。三、单项选择〔每小题2分,共20分某点静水压强〔A。A．的方向与受压面垂直并指向受压面；B．的大小与受压面的方向有关；C．的大小与容器大小有关；D．的大小与液体重度无关曲面上静水总压力的〔B。A．垂直分力的方向与重力一致；B．垂直分力的大小等于压力体的水重；C．水平分力的方向指向曲面的水平投影面；D．水平分力的大小等于水平投影面形心点的压强与水平投影面积的乘积满足在同一过水断面上测压管水头相等的条件为〔C。A．恒定流；B．非恒定流；C．均匀流；D．非均匀流〔D正比。A．糙率；B．流速；C．谢才系数；D．流段长度虹吸管的最大真空值出现在〔D。A．入口处；B．出口处；C．最高处；D．最高处的最末端下列的〔D不是动量方程左端的力。A．作用于流段上的动水压力；B．作用于流段上的固体边界摩阻力；C．水对固体边界的作用力；D．作用于流段上的重力薄壁孔口与管嘴〔厚壁孔口的区别在于〔D。A．有无收缩断面；B．自由出流还是淹没出流；C．作用水头的大小；D．是否有真空压强存在并联管道的〔A等于〔A。[注：两括号填同一字母]A．总水头损失各分管段水头损失；B．总水头损失各分管段水头损失之和；C．总流量各分管段的流量；D．总流量各分管段流量之和均匀泄流管道的〔D等于〔D。[注：两括号填同一字母]A．水头损失同长同质的直管水头损失；B．某断面流量入口断面的流量；C．某断面的流量折算流量；D．水头损失同长同质的直管水头损失的在环状管网的设计中,不正确的做法是〔D。A．按经济流速设计管径；B．任一环路上的水头损失的代数和为零；C．任一节点的流量代数和为零；D.当大于规定的环路闭合差时才能终止计算四、判断〔每小题1分,共10分。对者划"√"；错者划"×"重度与容重是同一概念。〔√汽化温度随压强的降低而降低。〔X均匀流上两断面测压管水头差等于它们之间的水头损失。〔×在同一水平轴线且无分流的串联管道中,流速大,则压强小。〔√在连通的同种液体中,任一水平面都是等压面。〔×不同过水断面上的测压管水头一般不相等。〔√毕托管是专门测量流量用的。〔流速×糙率与谢才系数成反比。〔√常用的临界雷诺数指的是下临界雷诺数。〔√能量方程的应用条件之一就是作用于液体上的质量力只有重力。〔√XX大学一、单项选择题〔填写唯一正确答案的编号下列物理量中,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n1>n2,则其均匀流水深h1和h2的关系为〔A．h1>h2B.h1<h2C.h1=h2D.下列水流中,时变〔当地加速度为零是〔A．恒定流B.均匀流C.层流D.一元流某陡坡渠道,临界水深为1.5m,正常水深为1.0m,当实际水深为1.3m时所发生的水面曲线为<>A.a1B.a2C.b1D.b静止液体中某点的真空压强水头为1m,则该点的绝对压强为〔A.107.8kN/m2B.88.2kN/m2C.9.8kN/m2D.-9.8kN/m下列水流中,属于非恒定有压流的是〔A.堰流B.水跃C.水击D.闸孔出流一管径从大到小渐缩的管道中,雷诺数沿水流方向〔A.增大B.减小C.不变D.不一定沿程水头损失与流速一次方成正比的水流为〔A.层流B.紊流光滑区C.紊流过渡区D.紊流粗糙区二、填空题1．有一管径d=0.4m的管道,其糙率n=0.025,则水力半径为m,其流量模数K=m32．静水压强的特性为、3．有一溢流堰,堰顶厚度为10m,堰上水头为2m,则该堰流属于；堰上总水头H0=2m,下游水位超过堰顶的高度hs=1.44．理想液体与实际液体最主要的区别在于。5．渗流达西公式的适用条件为,渗流杜比公式与渗流达西公式的区别在于。6．已知谢才系数,则沿程阻力系数=。7．当液流为流时,流线与迹线重合。8．正坡明渠渐变水流的水面曲线共条,而正坡地下河槽中渐变渗流的浸润曲线共条。9．描述液体运动的两种方法分别为、。答案一、单项选择题1-A；2-C；3-C；4-A；5-A6-D；7-B；8-C；9-A；10-A二、填空题10.1m;2静水压强的方向垂直指向作用面；同一点不同方向上的静水压强大小相等3宽顶堰；自由出流4理想液体不考虑液体的黏滞性5层流均匀渗流；达西公式适用于均匀渗流而杜比公式适用与非均匀渐变渗流60.0497恒定流88；29拉格朗日法、欧拉法第一部分选择题<共20分>一、单项选择题<本大题共10小题,每小题2分,共20分>在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1.某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ×10-9Pa·×10-3Pa·s×105Pa·×109Pa·s2.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是

A.1-1断面和2-2断面B.2-2断面和3-3断面

C.1-1断面和3-3断面D.3-3断面和4-4断面3.如图所示,孔板上各孔口的大小形状相同,则各孔口的出流量是<

>A.QA>QBB.QA=QBC.QA<QBD.不能确定4.并联管道A、B,两管材料、直径相同,长度B=2,两管的水头损失关系为<

>

A.=

B.=2C.=1.41D.=45.如图所示,水泵的扬程是<

>

A.

B.

C.+

D.++6.在已知通过流量Q、渠道底坡i、边坡系数m及粗糙系数n的条件下,计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是<

>

A.给定水深h,求底宽b

B.给定宽深比β,求水深h与底宽b

C.给定最大允许流速［v］max,求水底h与底宽b

D.给定水力坡度J,求水深与底宽7.断面单位能量随水深的变化规律是<

>

A.存在极大值

B.存在极小值

C.随增加而单调增加

D.随增加而单调减少8.下列各型水面曲线中,表现为上凸型的水面曲线是<

>

A.M3型

B.C3型

C.S3型

D.H3型9.根据堰顶厚度与堰上水头的比值,堰可分为<

>

A.宽顶堰、实用堰和薄壁堰

B.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰

C.三角堰、梯形堰和矩形堰

D.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰10.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是<

>

A.

B.

C.

D.第二部分非选择题<共80分>二、填空题<本大题共10空,每空1分,共10分>不写解答过程,将正确的答案写在每小题的空格内。错填或不填均分无。11.潜体所受浮力的大小与其所在液体的______成正比。12.恒定流是各空间点上的运动参数都不随______变化的流动。13.圆管流的临界雷诺数Rec为______。14.水由孔口直接流入另一水体中,称为______出流。15.在相同的作用水头作用下,同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量______。16.渠道中的水深h大于临界水深hc时,水流流态为______。17.水跃函数相等的两个不同水深称为______。18.自由出流宽顶堰堰上水流流态为______。19.达西定律适用于______渗流。20.具有自由液面的水流模型试验,一般选用______准则设计模型。三、名词解释题<本大题共5小题,每小题2分,共10分>21.粘性22.断面平均流速23.粘性底层24.短管25.临界底坡四、简答题<本大题共4小题,每小题5分,共20分>26.试述液体静力学的基本方程及其各项的物理意义。27.如图所示,一倒置U形管,上部为油,其密度ρoil=800kg/m3,用来测定水管中的A点流速uA,若读数△h=200mm,求该点流速μA。28.如何判别圆管和非圆管有压流中的流态?29.试根据棱柱形渠道非均匀渐变流微分方程分析M2型水面曲线的变化趋势。五、计算题<本大题共4小题,每小题10分,共40分>30.如图所示,一矩形平板闸门AB,宽b=2m,与水平面夹角α=30°,其自重G=19.6kN,并铰接于A点。水面通过A点,水深h=2.1m,试求打开闸门的最大铅直拉力T。31.如图所示,文丘里流量计管道直径d1=200mm,喉管直径d2=100mm,水银差压计读数y=20mm,水银密度ρm=13.6×103kg/m3,忽略管中水头损失,试求管道输水流量32.有一浆砌块石的矩形断面渠道。已知渠道长l=500m,底宽b=3.2m,渠中水深h0=1.6m,粗糙系数n=0.025,通过的流量Q=6m3/s33.水塔经图示管道系统供水。已知供水流量Q=0.1m3/s,各段管长l1=l2=100m,l2=50m,l3=200m,各段管道直径d1=d4=200mm<比阻a1=a4=9.029s2/m6>,d2=d3=150mm<比阻a2=a3=41.85s2/m6试求：<1>各并联管段的流量Q2,Q3；

<2>水塔水面高度H。水力学试题参考答案一、单项选择题<本大题共10小题,每小题2分,共20分>

1.B

2.C

3.B

4.A

5.D

6.D

7.B

8.C

9.A

10.D二、填空题<本大题共10空,每空1分,共10分>

11.密度

12.时间

13.2300或2000

14.淹没

15.大

16.缓流

17.共轭水深

18.急流

19.均匀

20.弗劳德三、名词解释题<本大题共5小题,每小题2分,共10分>

21.相邻流层在发生相对运动时产生内摩擦力的性质叫粘性；或者答粘性是流体阻抗剪切变形速度的特性；或者答粘性是流体的内摩擦特性均可。

22.设想过流断面上速度v均匀分布,通过的流量等于实际流量,此速度v定义为该断面的平均流速,即

23.紧靠壁面存在一个粘性切应力<或粘性力>起控制作用的薄层。

24.水头损失中,沿程水头损失和局部水头损失都占相当比重,两者都不可忽略的管道。

25.正常水深等于该流量下临界水深时的渠底坡度。四、简答题<本大题共4小题,每小题5分,共20分>

26.物理意义：

z:单位重量液体具有的相对于基准面的重力势能,简称位能。：单位重量液体具有的压强势能,简称压能。

Z+:单位重量液体具有的总势能。

Z+=C：静止液体中各点单位重量液体具有的总势能相等。

27.解：根据元流伯努利方程,如图,有：

=<1-0.8>

=392Pa

=0.885m/s答：A点流速为0.885m/s。

28.用临界雷诺数作为流态的判别标准对于管流：若或2000,流动为层流若或2000,流动为紊流对于非圆管道,特征长度为水力半径R,雷诺数,此时,相应的临界雷诺数为575和500或500,流动为层流或500,流动为紊流若特征长度取为当量直径,则仍为2300或2000。

29．水深小于正常水深,但大于临界水深,流动为缓流分子：h<h0,J>i,I－J<0分母：h>hc,Fr<1,i－Fr2>0分式：dh/ds<0,M2型降水曲线五、计算题<本大题共4小题,每小题10分,共40分>30．闸门AB上的水压力P=表示闸门AB的长度。KN作用点D,AD=重力G作用点C,AC==h

T=

=76.34kN打开闸门的最小铅直拉力为76.34kN

31.解：列1-1,2-2断面的总流伯努利方程取=1,有m将〔2、〔3代入〔1,得

v2=2.295m/sQ==0.018m2/s

32.R=0.8m

C==38.54m0.5/s

A=bh0=5.12m==1.17m/s=0.00115m

33.<1>

Q2+Q3=0.1m3得

Q3=0.033m3

Q2=0.067m3<2>H===27.45m一、选择题〔每题1分,共10分1、在静止液体中,静水压强的方向总是〔A、倾斜指向受压面B、平行于受压面C、垂直指向受压面D、背离受压面2、液体中某点的绝对压强为108kN/,则该点的相对压强为〔A、1kN/B、2kN/C、8kN/D、10kN/3、图示容器中有两种液体,密度2>1,则A、B两测压管中的液面必为〔A、B管高于A管B、A管高于B管C、AB两管同高D、不能确定4、一个工程大气压相当于〔m水柱高。一个工程大气压1pa=98kN/m2=736mmHg柱=10m水柱A、9.8B、10C、98D、10005、沿程水头损失与断面平均流速的一次方成正比的水流属〔A、层流区