水力學(xué)復(fù)習(xí)題

1、水力學(xué)、單選題（在本題的每一小題的備選答案中，只有一個(gè)答案是正確的，多選不給分。）1.發(fā)生水躍的充分必要條件是從層流過渡到紊流從緩流過渡到急流4從陡坡過渡到緩坡從急流過渡到緩流2.對于正坡（i> 0）明渠非均勻流，當(dāng)水深h時(shí)4dh 、 dsdhT + H dsdh 一Tdsdh一 ids3.圓管紊流中的上臨界雷諾數(shù)是紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鲿r(shí)的雷諾數(shù)等于23004.圖示A、B兩點(diǎn)間有兩根并聯(lián)長管道是層流和紊流的主要判別參數(shù)對流態(tài)判別作用不大1和2，設(shè)管1的沿程水頭損失為hfi,管2沿程水頭損失為hf2,則山竹與hf2的關(guān)系為2 h fl h f 2 h fl 二hf2 hf1 hf2無法確定5.

2、粘滯底層厚度3比絕對粗糙度小得多的壁面稱為4 光滑面過渡粗糙面粗糙面以上答案均不對6. 管軸高程沿流向增大的等直徑管道，其管軸壓強(qiáng)沿流向2增大減小不變不定7. 圖示為一水平彎管，管中流量不變，在過水?dāng)嗝鍭 A內(nèi)外兩側(cè)的1、2兩點(diǎn)處各裝一根測壓管，則兩測壓管水面的高度h1與h2的關(guān)系為3' h1>h2" m=h2廠 h1<h2 不定''8. 圖示兩塊擋水板，寬度相等。L1=L2, a 1< a 2,則B1和B2兩點(diǎn)靜水壓強(qiáng)的關(guān)系為 29.10.11.12.13. PB1 = PB2 PB1 v PB2 PB1 > PB2 無法確定平衡液體

3、中的等壓面必為4水平面斜平面旋轉(zhuǎn)拋物面牛頓流體具有2與質(zhì)量力相正交的面 擴(kuò)散并充滿整個(gè)容器的特性 在任何切應(yīng)力作用下不能維持靜止?fàn)顟B(tài)的特性 實(shí)際上絕對不可壓縮的性質(zhì) 切應(yīng)力與運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)的性質(zhì)水的動力粘度隨溫度的升高而增大減小圖中正確的等壓面是 .A A .BB .CC .DD圖中容器內(nèi)液面的真空壓強(qiáng)為2不變.不定2.一10 KN/m.1個(gè)工程大氣壓.9.8 KN/m.1m水柱高（13題圖）（14題圖）14.如圖所示，一平板在油面上作水平運(yùn)動。已知平板運(yùn)動速度v=1m/s，平板與固定邊界的距離S =5mm，油的動力粘度 卩=0.1Pa s,則作用在平板單位面積上的粘滯阻力為（3）.10Pa.1

4、5Pa.20Pa.25Pa(a)(b)(c)(d)15.均勻流是(2 ).當(dāng)?shù)丶铀俣葹榱?遷移加速度為零.向心加速度為零.合加速度為零16.圓管層流過流斷面上切應(yīng)力分布為(b )（a）.在過流斷面上是常數(shù)（b）.管軸處是零，且與半徑成正比?.管壁處是零，向管軸線性增大（d）.按拋物線分布17. 水流通過一串聯(lián)管道，已知小管直徑為di，雷諾數(shù)為Re1，大管直徑為d2，雷諾數(shù)為Re2。dR當(dāng)丄=0.5時(shí)，雷諾數(shù)的比值 亠為d 2Re2 1 .218. 對于并聯(lián)長管道，每根管道的.流量相等.沿程水頭損失相等19. 若明渠水力最優(yōu)矩形斷面的水深為1.2m，.0.6m.1.8m20. 圓管層流中，沿程水

5、頭損失與斷面平均速度的.0.5次方成正比.1.75次方成正比21. 明渠水力最優(yōu)斷面的水力半徑R（1）等于水深的一半；（3 ）等于水面寬度的一半；（2） .0.5.4（3） 切應(yīng)力相等 .水力坡度相等其寬度為（4）.1.2m.2.4m（2 ）.1.0次方成正比.2.0次方成正比（1 ）（2）等于底寬的一半；（4）等于濕周的一半。22. 在正常工作條件下，在孔口外接一個(gè)相同管徑的管嘴，作用水頭相同時(shí)，管嘴比孔口出流 量（1）（1）大；（2）??； （3）相等；（4）不定23. 圓管紊流光滑區(qū)的沿程水頭損失系數(shù)入（1）只與雷諾數(shù)有關(guān)；（3 ）與雷諾數(shù)及相對粗糙度有關(guān)；24. 莫迪圖（1）適用于層流、

6、紊流各流區(qū)；（3 ）只適用與紊流過渡區(qū)；（1 ） （2 ）只與相對粗糙度有關(guān)； （4 ）與雷諾數(shù)及管長有關(guān)。（1 ） （2 ）只適用于紊流光滑區(qū)； （4 ）只適用于阻力平方區(qū)。25恒定流的（1）位變加速度為零；（3）位變加速度及時(shí)變加速度均為零;26. 水總是（1）從高處向低處流；（3）從流速大處向流速小處流；（2）（2）時(shí)變加速度為零；（4）位變加速度及時(shí)變加速度均不為零。（4 ）（2）從壓強(qiáng)大處向壓強(qiáng)小處流；（4）從總水頭大處向總水頭小處流。27. 如圖兩個(gè)擋水板，A為矩形，B為圓形，兩板面積相等，形心點(diǎn)水深均為h,則兩板所收的靜水總壓力關(guān)系為（1 ）（1）大小相等，方向不同；（2）大小不

7、等；方向相同；（3）大小相等，方向相同；（4）大小不等；方向不同。28. 按是否考慮液體的粘滯性，可將液體分為（1）牛頓液體與非牛頓液體；（3 ）可壓縮液體與不可壓縮液體；29. 影響水的粘度的主要因素是.水的溫度 .水的流速30. 明渠水力最優(yōu)斷面，在流量 Q、底坡.緩流過渡到急流時(shí)的斷面.弗勞德數(shù)Fr=1的斷面 （*）（4 ）（2）連續(xù)液體與非連續(xù)液體；（4 ）理想液體與實(shí)際液體。（1 ）.水的密度.當(dāng)?shù)貧鈮篿、粗糙系數(shù)n 定的條件下，是（2 ）.過水?dāng)嗝婷娣e A最小的斷面.濕周x最大的斷面二、填空題（每空2分）1. 兩條棱柱形渠道的斷面形狀和尺寸、糙率均相同，但底坡h> i2。當(dāng)通

8、過的流量 Q1 = Q2時(shí),它們的正常水深 h01 h32，臨界水深 hk1>hk2。2. 水躍的躍前水深 h'越小，其弗勞德數(shù) Fr越.大 ，水躍的躍后水深 h"越小。3. 圖示為一并聯(lián)長管道。已知流量 Q1> Q2，則管1與管2的水頭損失關(guān)系為 hf1=hf2,單位時(shí)間內(nèi)通過的液體總機(jī)械能損失關(guān)系為丫 Q1 hf1> 丫 Q2hf2。（填>、=、<、工等）（3題圖）（4題圖）4. 如圖所示，兩水庫水位差為H,其間以兩根管路連通，已知直徑d1=2d2，管長I及沿程水頭損失系數(shù)入均相同，若按長管計(jì)算，則兩管的流量之比為 （ 2 : 86.7.8.

9、圖示兩根測壓管的水面高差h代表局部水頭損失的是圖5.O（c）閥門突然縮小4m/s,則斷面平均流速為 有一水平分叉管中液流流動如圖示，已知 A2=A 3=0.5A 1,各斷面形心位于同一水平面內(nèi)， 忽略水頭損失，則 22斷面的形心點(diǎn)壓強(qiáng) 心點(diǎn)壓強(qiáng)P1的關(guān)系為（a）突然擴(kuò)大圓管層流實(shí)測管軸上流速為Q2=Q3=0.5Qi , 取 a 1= a 2= a 3,P2與1 1斷面形m/s。2在鉛直管道中有密度 p =800kg/m 3的煤油流動，管道直徑 d=20cm，裝有兩個(gè)壓力表讀數(shù)分 別為P1=196kPa, p2=392kPa,假設(shè)管中流速不變，不計(jì)水頭損失，H的長度應(yīng)為24mPr9題圖）（8題圖

10、）圖示容器內(nèi)液面壓強(qiáng) P0為-某液體的動力粘度 卩=0.005Pa - S,密度p =850Kg/m3,U形水銀測壓計(jì)，其中1、P2、P3的關(guān)系為9.10.11.圖示為一密閉容器，上裝有壓強(qiáng)P1、貝U其運(yùn)動粘度 V =2、3點(diǎn)位于同一水平面上，其水3U1汞（12題圖）（11題圖）12.水平射流流量為Q、以速度v射向固定平板，則射流對平板的水平作用力F 為3在有壓管流的管壁上開一小孔，如果沒有液體從小孔中流出，且向孔內(nèi)吸氣，這說明孔內(nèi)液體的相對壓強(qiáng)零（填寫大于、小于、等于等）。圓管層流沿程水頭損失系數(shù)入的計(jì)算公式為。如圖所示：水箱一側(cè)接一串聯(lián)管道， 已知末端管徑d=0.2m，流速v=5m/s，分

11、流量q=0.2m/s, 則水箱出流量Q為m3/so13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.(b)B（15 題圖）（16題圖）如圖所示，容器中盛有兩種不同密度的靜止液體，作用在容器AB壁面上的靜水壓強(qiáng)分布圖為°明渠均勻流的力學(xué)特征是。流量模數(shù)的單位是 。水流在等直徑直管中作恒定流動，其測壓管水頭線沿程 <在緩坡、陡坡、臨界坡、平坡、負(fù)坡五種底坡明渠中，不能夠發(fā)生均勻流的底坡紊流過水?dāng)嗝嫔系牧魉俜植急葘恿鬟^水?dāng)嗝嫔系牧魉俜植?。水在直徑為1cm的圓管中流動，流速v=1m/s ,運(yùn)動粘度v =0.01cm2/s,雷諾數(shù) =，水流為流。作層流

12、運(yùn)動的牛頓流體，其層間切應(yīng)力為 。如圖所示三種形式的葉片，受流量為Q、流速為v的射流沖擊，試問葉片上受沖力最大的li)（25題圖）A的閥門ab,容器內(nèi)水深為 h,則閥門所受的靜（24題圖）圖示容器內(nèi)有一放水孔，孔口設(shè)有面積為水總壓力為。切應(yīng)力T與流速梯度-U符合下列關(guān)系的液體為 液體。dydudy00.30.60.91.2T0246827. 自由水面以下30m處的靜水相對壓強(qiáng)等于個(gè)工程大氣壓，等于mm汞柱高。28. 當(dāng)管道尺寸及粗糙度一定時(shí)，隨著流量的加大，紊流流區(qū)的變化是29. 如圖所示的并聯(lián)長管段 A、B之間各支管的水頭損失關(guān)系是hfAB=，流量關(guān)系是Qa=。A2B 330. 在短流程內(nèi)，

13、明渠水流從小于臨界水深的急流狀態(tài)突然過渡到大于臨界水深的緩流狀態(tài)的 局部水力現(xiàn)象稱為；從大于臨界水深的緩流狀態(tài)過渡到小于臨界水深的急流狀態(tài)的局部水力現(xiàn)象稱為 _三、簡答題（每題6分）1、流線和跡線的區(qū)別和聯(lián)系是什么？2、 簡述過水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓苛黧w的平均總機(jī)械能E （斷面總能）與斷面比能 e的區(qū)別與聯(lián)系。3、何為連續(xù)介質(zhì)模型？水力學(xué)研究中引入連續(xù)介質(zhì)模型的可行性和必要性是什么？4、簡述明渠均勻流的形成條件和特征。5、簡述雷諾數(shù) Re、弗勞德數(shù)Fr的物理意義。6、何為長管？何為短管？7、正常工作條件下，作用水頭、面積相同的孔口和圓柱型外管嘴的出流能力是否相同？為什么？8、何為水躍？何為水跌？四、

14、作圖題（每題6分）繪出圖示曲面上的壓力體圖及水平方向的靜水壓強(qiáng)分布圖，標(biāo)明靜水壓強(qiáng)的大小和方向以及壓力體的萬向。hl(五、計(jì)算題（難度不同，分值不等）31. 一條長直的矩形斷面明渠，粗糙系數(shù)n=0.02，底寬b=5m，當(dāng)流量Q=40m/s時(shí)，正常水深ho=2m。試分別用hk、ik、及Vk來判斷水流流態(tài)。2.水泵將水抽至水塔，如圖所示。已知水泵功率 N=18.37KW，抽水流量 Q=100l/s，吸水管長 度li =8m，壓水管長度 b=50m，管徑 d=300 mm ,沿程水頭損失系數(shù)入=0.025。水泵允許真空值hv=6m水柱。水泵總效率 £ =75 %。局 部水頭損失系數(shù)：進(jìn)口S

15、 1=6 ;每個(gè)轉(zhuǎn)彎 S2=0.4 ；出口 S 3=1 o求：（1）水泵提水高度 Z;（2）水泵最大安裝高度 Zso水塔吸水管 d壓水管水池3.圖示一突然擴(kuò)大的圓管，液流自小斷面 成旋渦，然后流股逐漸擴(kuò)大，約經(jīng)（A1進(jìn)入大斷面 A2時(shí)，流股脫離固體邊界，四周形 58） d2以后才與大斷面吻合。證明在滿足下列條件時(shí)，其局部水頭損失計(jì)算公式為hj2V22ga =30°，其自重 G=19.6kN，并條件：（1）不計(jì)突然擴(kuò)大部分的沿程水頭損失及邊壁切應(yīng)力；（2）由實(shí)驗(yàn)得知，環(huán)形斷面a-b-b-a上，液流旋渦區(qū)的動水壓強(qiáng)近似于突然擴(kuò)大前斷面的壓強(qiáng)分布；(3) a 1= a 2= 1, 31=

16、3 2= 1 o4.如圖所示，一矩形平板閘門 AB,寬b=2m，與水平面夾角 鉸接于A點(diǎn)，水深h=2.1m，試求打開閘門的最小鉛直拉力5. 如圖從水箱接一橡膠管道及噴嘴，橡膠管直徑D=7.5cm，噴嘴出口直徑d=2.0cm，水頭H=5.5m，由水箱至噴嘴出口的水頭損失hw=0.5m。用壓力表測得橡膠管與噴嘴接頭處的壓強(qiáng)p=4.9N/cm2。行近流速vo 0，取動能、動量修正系數(shù)均為1。(1)計(jì)算通過管道的流量 Q;(2 )如用手握住噴嘴，需要多大的水平力？方向如何？6.如圖所示，消防水管直徑di=0.15m，噴嘴出口直徑和管路用法蘭盤連接并用螺栓固定。不計(jì)水頭損失，試求螺栓所受的總拉力。17.

17、 有一漿砌塊石的矩形斷面渠道。已知渠道長l=500m，底寬b=3.2m，渠中水深ho=1.6m，粗糙系數(shù)n=0.025，通過的流量 Q=6m3/s，試求沿程水頭損失。8. 如圖用U形水銀測壓計(jì)測量 A點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)，其讀數(shù)為 h，令A(yù)點(diǎn)壓強(qiáng)保持不變，將 U形管下降高度H,則水銀測壓計(jì)讀數(shù)放大為h+ h,試證明 h=H/13.1。II IIH JJh+Ah9. 有一渠道用兩根d=1m的混凝土虹吸管(n =0.014 )來跨越鐵路，渠道上游水位I勺=100 m, 下游水位2 =99.0 m，虹吸管長度 h=8m , l2=12m, b=15m，中間有60的折角彎頭兩個(gè)，單個(gè) 彎=0.365 , 進(jìn)口 =05 , 出口 =1.0，試確定:(1)每根虹吸管的輸水能力;（2）當(dāng)虹吸管中的最大允許真空度hvmax =7m時(shí)，虹吸管的最高安裝高程為多少?10. 一棱柱形矩形斷面變坡渠道，渠道寬度b =6m，糙率n =0.02，底坡ii=0.001, i 2=0.0065,上游渠道臨界水深hki