水力學(xué)期末考試復(fù)習(xí)題及答案

1、水力學(xué)期末考試復(fù)習(xí)題及答案1、選擇題：（每小題2分）（1）在水力學(xué)中，單位質(zhì)量力是指（ c ） a、單位面積液體受到的質(zhì)量力；b、單位體積液體受到的質(zhì)量力； c、單位質(zhì)量液體受到的質(zhì)量力；d、單位重量液體受到的質(zhì)量力。 （2）在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面（ d ） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。 （3）液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為100kN/m2，則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為ba、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 （4）水力學(xué)中的一維流動(dòng)是指（ d ） a、恒定流動(dòng)； b、均勻流動(dòng)； c、層流運(yùn)動(dòng)； d、運(yùn)動(dòng)要素只與一個(gè)坐標(biāo)有關(guān)的流動(dòng)。 （5）有壓管道

2、的管徑d與管流水力半徑的比值d /R=（ b ） a、8； b、4； c、2； d、1。 （6）已知液體流動(dòng)的沿程水力摩擦系數(shù)l與邊壁相對(duì)粗糙度和雷諾數(shù)Re都有關(guān)，即可以判斷該液體流動(dòng)屬于c a、層流區(qū)； b、紊流光滑區(qū)； c、紊流過渡粗糙區(qū)； d、紊流粗糙區(qū)（7）突然完全關(guān)閉管道末端的閥門，產(chǎn)生直接水擊。已知水擊波速c=1000m/s，水擊壓強(qiáng)水頭H = 250m，則管道中原來的流速v0為c a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m（8）在明渠中不可以發(fā)生的流動(dòng)是（ c ） a、恒定均勻流； b、恒定非均勻流； c、非恒定均勻流； d、非恒定非均勻流。（9）在緩坡明渠

3、中不可以發(fā)生的流動(dòng)是（ b ）。 a、均勻緩流； b、均勻急流； c、非均勻緩流； d、非均勻急流。（10）底寬b=1.5m的矩形明渠，通過的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某處水深h = 0.4m，則該處水流的流態(tài)為ba、 緩流； b、急流； c、臨界流；（11）閘孔出流的流量Q與閘前水頭的H（ d ）成正比。 a、1次方 b、2次方 c、3/2次方 d、1/2次方（12）滲流研究的對(duì)象是（ a ）的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 a、重力水； b、毛細(xì)水； c、氣態(tài)水； d、薄膜水。（13）測(cè)量水槽中某點(diǎn)水流流速的儀器有b a、文丘里計(jì) b、畢托管 c、測(cè)壓管 d、薄壁堰（14）按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的水力學(xué)模

4、型，長(zhǎng)度比尺L=100，模型中水深為0.1米，則原型中對(duì)應(yīng)點(diǎn)水深為和流量比尺為da、 1米，Q =1000； b、10米，Q =100； c、1米，Q =100000； d、10米，Q =100000。 2、判斷題：（每小題2分）（1）任意受壓面上的平均壓強(qiáng)等于該受壓面形心處的壓強(qiáng)。 （ x ）（2）水流總是從壓強(qiáng)大的地方向壓強(qiáng)小的地方流動(dòng)。 （ x ）（3）水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。 （ x ）（4）粘滯性是液體產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因。 （ T ）（5）同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。 （ T ）（6）在正坡非棱柱渠道內(nèi)可以形成均勻流。 （ X ）（7）矩形斷面水力最佳斷面的寬

5、深比=2。 （ T ）（8）斷面比能沿流程總是減小的。 （ X ）（9）在流量和渠道斷面形式一定的條件下,躍前水深越大，躍后水深也越大。（ X ）（10）滲流達(dá)西定律適用的條件是恒定均勻?qū)恿鳚B流，并且無滲透變形。 ( T )3、填空題：（每小題2 4分）（1） 牛頓內(nèi)摩擦定律適用的條件是 和 。 答案：層流運(yùn)動(dòng)，牛頓液體（2） 液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為100kN/m2，則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為 _kN/m2，真空度為 。 答案：2， 不存在.（3） 只受重力作用，靜止液體中的等壓面是_。 答案：水平面。（4） 實(shí)際液體在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生水頭損失的兩個(gè)主要原因是_，_。 答案：液體存在粘滯性和邊界的影響。（5

6、） 水流在明渠中的流態(tài)為緩流時(shí)，其水深h_ hk，弗汝德數(shù)Fr_1。（填寫< 、= 、>符號(hào)）答案：> ， < 。（6） 在流量不變的條件下，水躍的躍前水深越小，則水躍的躍后水深越_。答案：大。（7） 根據(jù)管道水頭損失計(jì)算方法的不同，管道可以分為_和_。答案：短管，長(zhǎng)管。（8） 在水擊計(jì)算中閥門關(guān)閉的時(shí)間Ts < 水擊相長(zhǎng)Tr的水擊，稱為_ 水擊，把Ts > Tr的水擊稱為_水擊。答案：直接， 間接。(9) a2型水面曲線是發(fā)生在_ 坡上的 _流（指急流或緩流）的水面線，這時(shí)弗汝德數(shù)Fr沿程 _（指增大、減小或不變）答案：陡坡， 緩流， 減小。(10) 溢流

7、堰的過堰流量與堰頂水頭的_ 次方成正比。答案：3/2 。（11） 泄水建筑物下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍時(shí)，下游收縮斷面水深hc的共軛水深hc _ht(ht為下游河道的水深，填寫< 、= 、>符號(hào))答案：填寫< 、= 、>符號(hào) (12) 按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的溢流壩水力模型，長(zhǎng)度比尺L=25，當(dāng)模型中某點(diǎn)的流速為v m= o.8m/s，則原型中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的流速為vp=_m/s 。答案：4m/s 。 4、問答題：（每小題3 4分）（1）什么是理想液體？為什么要引入理想液體的概念？答案：理想液體是指沒有粘滯性的液體。實(shí)際液體都具有粘滯性，在液體流動(dòng)時(shí)會(huì)引起能量損失，給分析液體運(yùn)動(dòng)帶來很大困難

8、。為了簡(jiǎn)化液體運(yùn)動(dòng)的討論，我們引入了理想液體的概念，忽略液體的粘滯性，分析其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后再考慮粘滯性影響進(jìn)行修正，可以得到實(shí)際水流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，用以解決實(shí)際工程問題。這是水力學(xué)重要的研究方法。（2）“均勻流一定是恒定流”，這種說法是否正確？為什么？答案：這種說法錯(cuò)誤的。均勻是相對(duì)于空間分布而言，恒定是相對(duì)于時(shí)間而言。當(dāng)流量不變通過一變直徑管道時(shí)，雖然是恒定流，但它不是均勻流。（3）簡(jiǎn)述尼古拉茲實(shí)驗(yàn)中沿程水力摩擦系數(shù)的變化規(guī)律。答案：通過尼古拉茲實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)：在層流中僅是雷諾數(shù)Re的函數(shù)并與Re成反比；在層流到紊流過渡區(qū)，僅是Re的函數(shù)；在紊流光滑區(qū)=f1（Re）； 過渡區(qū)=f2（Re， ）；粗

9、糙區(qū)=f3（ ），紊流粗糙區(qū)又稱為阻力平方區(qū)。（4）為什么舍齊公式 只適用于阻力平方區(qū)？答案：舍齊公式是根據(jù)明渠均勻流的大量觀察資料總結(jié)的公式，自然界中明渠水流幾乎都處于紊流阻力平方區(qū)，因此該公式只適用于紊流阻力平方區(qū)。（5）流動(dòng)相似的含義是什么？答案：流動(dòng)相似包括幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似。其中幾何相似是前提，動(dòng)力相似是保證，才能實(shí)現(xiàn)流動(dòng)相似。（6）從力學(xué)意義上解釋明渠均勻流只能在正坡渠道中產(chǎn)生的原因。答案：均勻流的斷面平均流速水頭和壓強(qiáng)水頭沿程不變，但水流運(yùn)動(dòng)總要消耗能量，因此從能量方程來分析，只能消耗位能來克服水流阻力。所以均勻流只能產(chǎn)生在正坡渠道中。（7）分析水面曲線時(shí)，如何尋找急流

10、和緩流的控制斷面？答案：急流的控制斷面在上游，因?yàn)橥饨鐚?duì)急流的干擾不能向上游傳播；緩流的控制斷面在下游，其原因與急流正好相反。（8）在滲流計(jì)算中達(dá)西定律與杜比公式有何區(qū)別？答案：達(dá)西定律適用于任一點(diǎn)的滲流流速u=kJ，其適用于恒定均勻?qū)恿鳚B流；而杜比公式是適用于恒定非均勻漸變層流滲流，同一過水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)的滲流流速都相等且等于v= kJ。5、作圖題：（1） 定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線和測(cè)壓管水頭線。 (5分)v0=0測(cè) 壓 管 水 頭 線總 水 頭 線v0=0解：（2）定性繪出圖示棱柱形明渠內(nèi)的水面曲線，并注明曲線名稱及流態(tài)。(各渠段均充分長(zhǎng)，各段糙率相同) (5分)解：6、計(jì)算題：（1

11、） 圖示一跨河倒虹吸管，正方形斷面面積為 A=0.64 m2，長(zhǎng) l =50 m，兩個(gè) 30。折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為1=0.2，2=0.5，3=1.0，沿程水力摩擦系數(shù)=0.024，上下游水位差 H=3m。求通過的流量 Q ? （ 10分） 解： 按短管計(jì)算，取下游水面為基準(zhǔn)面，對(duì)上下游渠道內(nèi)的計(jì)算斷面建立能量方程 (5分) 計(jì)算方形管道斷面的水力半徑和局部水頭損失系數(shù) 將參數(shù)代入上式計(jì)算，可以求解得到 (5分) 即倒虹吸管內(nèi)通過的流量為2.662m3/s 。 （2） 從水箱接一橡膠管道及噴嘴(如圖)。橡膠管直徑D=7.5cm，噴嘴出口直徑d=2.0cm。水頭H =5.5 m

12、。由水箱至噴嘴的水頭損失hw = 0.5m。用壓力表測(cè)得橡膠管與噴嘴接頭處的壓強(qiáng)p = 4.9N/cm2。如用手握住噴嘴，需要多大的水平力R，行近流速v0=0，取動(dòng)能校正系數(shù)和動(dòng)量校正系數(shù)均為1。 （15分） 解：以過噴嘴中心的水平面為基準(zhǔn)面，列水箱漸變流斷面11和噴嘴出口斷面22的能量方程 (5分)求得噴嘴出口流速和流量為 (1.5分) 橡膠管道內(nèi)的流速為 (1分)對(duì)于噴嘴建立x方向的動(dòng)量方程 N (6.5分) 水流對(duì)噴嘴沖擊力為 即為手握噴嘴所需之力。 (1分) （3） 有一梯形渠道，底寬 b =10 m，水深 h = 3 m，邊坡為 1:1，糙率 n = 0.014，底坡i=0.001。

13、如流動(dòng)在紊流粗糙區(qū) ，求通過的流量Q。 (9分)解：計(jì)算渠道斷面水力要素，過流斷面面積 m2 (1.5分) 濕周 m (1.5分) 水力半徑 m (1分) 舍齊系數(shù) (2分) 通過的流量 Q = AC (R i)0.5 = 144.93 m3/s (3分)（4）某矩形斷面渠道中筑有一溢流壩。已知渠寬B18m，流量Q265m3/s，壩下收縮斷面處水深hc=1.1m，當(dāng)壩下游水深ht=4.7m時(shí)，問： ( 12分)1）壩下游是否發(fā)生水躍？ （4分）2）如發(fā)生水躍，屬于何種形式的水躍？ （4分）3) 是否需要修建消能工？若需要修建消能工，估算消力池深。 （4分） 解：1)計(jì)算臨界水深hk，判斷收縮斷

14、面和下游水流流態(tài)， q = Q/B =265/18 =14.72 m3/sm m因?yàn)槭湛s斷面水深 hc =1.1 m < hk 為急流，下游水深ht=4.7m > hk 為緩流，所以溢流壩下游必定發(fā)生水躍。2）計(jì)算收縮斷面處水深hc的共軛水深hc"hc" 5.81m因?yàn)?hc" > ht ，該水躍為遠(yuǎn)驅(qū)水躍。3）溢流壩下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍，需要修建消力池。估算消力池深d，取水躍淹沒系數(shù) sj 1.05則池深約為 d = sj hc"- ht =1.0535.81 4.7 = 1.40 m水力學(xué)模擬題2。一、選擇題（每小題1分，共5分）1、明

15、渠均勻流可能發(fā)生在：（ ）A、平坡棱柱形渠道；B、順坡棱柱形渠道；C、逆坡棱柱形渠道；D、都有可能。2、某水庫水深為10m處的絕對(duì)壓強(qiáng)為：（ ）A. 10kPa；B. 98kPa；C. 147kPa；D. 196kPa。3、在圓管流中，層流的斷面流速分布符合：( ) A、均勻規(guī)律；B、直線變化規(guī)律； C、拋物線規(guī)律；D、對(duì)數(shù)曲線規(guī)律。4、圓柱形外管嘴的正常工作條件是：（ ）A. A.              4），；B. B.   &

16、#160;          4），；C. C.              > (34) ,；D. D.              < (34) ,。5、粘性液體總水頭線沿程的變化是：（ ） A. A.   

17、 沿程下降；B.    沿程上升；C.   保持不變； D.   前三種情況都有可能。二、填空題（每空2分，共12分）1、水力最優(yōu)矩形斷面的寬深比是 ，其水力半徑等于 的一半。2、水的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)隨溫度的升高而_ _，它的單位是 。3、紊流時(shí)粘性底層厚度隨雷諾數(shù)的增加而 。4、明渠均勻流的 和 等物理量沿程不變。5、在流量一定，渠道斷面的形狀、尺寸和壁面粗糙一定時(shí)，隨底坡的增大，正常水深將 ，臨界水深將 。6、由于薄壁堰具有穩(wěn)定的 和 關(guān)系，一般多用于實(shí)驗(yàn)室及小河渠的 測(cè)量。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共18分）、試分別說明雷諾

18、數(shù)Re，佛汝德數(shù)Fr的物理意義及其在水力學(xué)中的主要用途？ （5分） 2、什么是水擊？減小水擊壓強(qiáng)的措施有那些？（5分） 3、“恒定流與非恒定流”，“均勻流與非均勻流”，“漸變流與急變流”是如何定義的？ （8分）五、計(jì)算題（共65分）1、某有機(jī)玻璃矩形斷面明渠，底寬，水深，渠底坡，均勻流時(shí)測(cè)得流量，試求渠道的粗糙系數(shù)值。（10分） 2、一矩形斷面渠道，如圖所示。已知閘前水深，閘門開啟高度，渠道底寬，閘孔垂直收縮系數(shù)，閘門局部水頭損失系數(shù)，兩段渠道的底坡分別為：，渠道糙率，不計(jì)閘前行進(jìn)流速，試判別第二段渠道中的水流為緩流或急流？并定性繪出兩段渠道中的水面曲線

19、（兩段渠道均充分長(zhǎng)）。（提示：能量方程求出流量，在求出臨界水深以及臨界底坡）（15分）  3、某矩形斷面渠道中筑有一溢流壩。已知渠寬，流量，壩下收縮斷面處水深，當(dāng)壩下游水深時(shí)，試（1）判別收縮斷面處和壩下游的流態(tài)？（2）下游是否需要修建消能工？（15分）  4、如圖所示為一平面閘門，寬，閘門在水深下工作。求閘門所受靜水總壓力的大小和作用點(diǎn)。（10分） 5、圖示一跨河倒虹吸管，管道直徑，管道總長(zhǎng)，折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為1=0.2，2=0.5，3=1.0，沿程水頭損失系數(shù)=0.024，上下游水位差，求通過的流量? 繪制管道的總水頭線和測(cè)壓管

20、水頭線（15分）  水力學(xué)答案 一、選擇題（每小題1分，共5分）1.B 2.D 3.C 4.B 5.A  二、填空題（每空2分，共12分）1、 2 ； 水深2、降低；m2/s 3、減小 4、水深和斷面平均速度 5、減小 ； 不變 6、流量 和 水頭 ； 流量  三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共18分）、答：（1）雷諾數(shù)Re的物理意義：它表征液流慣性力與粘滯力的對(duì)比關(guān)系，即。在水力學(xué)中主要用它來判別液流的型態(tài)是層流還是紊流。佛汝德數(shù)Fr的物理意義：它表征液流慣性力與重力兩種作用力的對(duì)比關(guān)系。其能量意義是表示過水?dāng)嗝鎲挝恢亓恳后w平均動(dòng)能與平均勢(shì)能之比的二倍開平方，

21、即。在水力學(xué)中主要用它判別水流的流態(tài)是緩流、臨界流或急流。2、答：壓力管道中，由于管中流速突然變化，引起管中壓強(qiáng)急劇增高（或降低），從而使管道斷面上發(fā)生壓強(qiáng)交替升降的現(xiàn)象，稱為水擊。工程上常常采取以下措施來減小水擊壓強(qiáng)：（一）延長(zhǎng)閥門（或?qū)~）的啟閉時(shí)間T（二）縮短壓力水管的長(zhǎng)度（三）修建調(diào)壓室（四）減小壓力管道中的水流流速v0 3、答：（1）沿程水頭損失實(shí)測(cè)裝置設(shè)備 從水位恒定的水塔引出管道，與需要測(cè)量水頭損失的新鋼管相聯(lián)，為了便于操作和計(jì)算，該管水平放置，兩端各開一個(gè)測(cè)壓孔，測(cè)壓孔直徑左右的測(cè)壓管，用橡皮管與壓差計(jì)相連接。測(cè)壓孔間距L視采用壓差計(jì)類型和測(cè)量精度而定，做到讀數(shù)準(zhǔn)確，

22、誤差在5以內(nèi)。 在測(cè)壓孔兩端設(shè)A、B兩個(gè)閘閥，控制流量與排氣。閘閥距測(cè)壓孔距離應(yīng)大于（610）d，（d為新鋼管直徑），避免閘閥后旋渦水流對(duì)測(cè)壓管測(cè)流的影響。 在管道出口采用重量法或體積法測(cè)量流量。也可在管路上裝流量計(jì)測(cè)量流量。工作原理水塔水位恒定，當(dāng)閘門開度一定時(shí)，管中通過的流量一定，測(cè)出流量。管道直徑保持不變，經(jīng)過管道的水流為有壓均勻流，水力坡度與測(cè)壓管坡度相等，由壓差計(jì)測(cè)出壓差經(jīng)簡(jiǎn)單換算即得長(zhǎng)度為L(zhǎng)的管道的沿程水頭損失，即（2）沿程阻力系數(shù)在紊流光滑區(qū)的變化規(guī)律大量實(shí)驗(yàn)證明，在紊流光滑區(qū)，沿程阻力系數(shù)只與雷諾數(shù)Re有關(guān)，與絕對(duì)粗糙度無關(guān)。 五、計(jì)算題（共65分）1.（10分）解：

23、過水?dāng)嗝婷娣e濕周水力半徑 2、（10分）解：由能量方程得則臨界水深時(shí)所對(duì)應(yīng)的個(gè)水力要素為：由于，故第二段渠道為陡坡，且綜合分析其水面線為型降水曲線，,水流為急流。  3、（15分）解：（1），收縮斷面處為急流，下游水流為緩流，所以溢流壩下游必定發(fā)生水躍。（2），下游發(fā)生遠(yuǎn)離式水躍。  4、（10分） 解：5、（15分）解：按短管計(jì)算水力學(xué)練習(xí)題及參考答案一、是非題(正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“×)1、理想液體就是不考慮粘滯性的實(shí)際不存在的理想化的液體。 （）2、圖中矩形面板所受靜水總壓力的作用點(diǎn)與受壓面的形心點(diǎn) O重合。(×)

24、3、園管中層流的雷諾數(shù)必然大于3000。 (×)4、明槽水流的急流和緩流是用Fr判別的，當(dāng) Fr1為急流。 () 5、水流總是從壓強(qiáng)大的地方向壓強(qiáng)小的地方流動(dòng)。 （×）6、水流總是從流速大的地方向流速小的地方流動(dòng)。 （×）6、達(dá)西定律適用于所有的滲流。 （×）7、閘孔出流的流量與閘前水頭的1/2次方成正比。 （）8、漸變流過水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)的測(cè)壓管水頭都相同。 () 9、粘滯性是引起液流運(yùn)動(dòng)能量損失的根本原因。 ()10、直立平板靜水總壓力的作用點(diǎn)就是平板的形心。 （×）11、層流的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)。 ()12、陡坡上出現(xiàn)均勻流必為急

25、流，緩坡上出現(xiàn)均勻流必為緩流。 () 13、在作用水頭相同的條件下，孔口的流量系數(shù)比等直徑的管嘴流量系數(shù)大。 (×)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。 () 15、直立平板靜水總壓力的作用點(diǎn)與平板的形心不重合。 （）16、水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。 (×)17、水頭損失可以區(qū)分為沿程水頭損失和局部水頭損失。 () 18、牛頓內(nèi)摩擦定律適用于所有的液體。 (×)19、靜止液體中同一點(diǎn)各方向的靜水壓強(qiáng)數(shù)值相等。 （）20、明渠過流斷面上各點(diǎn)的流速都是相等的。 (×)21、緩坡上可以出現(xiàn)均

26、勻的急流。 () 22、靜止水體中,某點(diǎn)的真空壓強(qiáng)為50kPa，則該點(diǎn)相對(duì)壓強(qiáng)為-50 kPa。 ()24、滿寧公式只能適用于紊流阻力平方區(qū)。 () 25、水深相同的靜止水面一定是等壓面。 ()26、恒定流一定是均勻流，層流也一定是均勻流。 （×）27、紊流光滑區(qū)的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)。 ()28、陡坡上可以出現(xiàn)均勻的緩流。 (×) 29、滿寧公式只能適用于紊流阻力平方區(qū)。 ()30、當(dāng)明渠均勻流水深大于臨界水深，該水流一定是急流。 (×)31、緩坡上只能出現(xiàn)非均勻流緩流。 （×）32、靜水壓強(qiáng)的大小與受壓面的方位無關(guān)。 ()33、水泵的揚(yáng)程就

27、是指水泵的提水高度。 (×)34、恒定總流能量方程只適用于整個(gè)水流都是漸變流的情況。 （×）35、平坡渠道中不可能發(fā)生均勻流。 ()36、當(dāng)明渠均勻流水深大于臨界水深，該水流一定是急流。 （）37、水躍只能發(fā)生于平底明渠中。 (×)二、單項(xiàng)選擇題(填寫唯一正確答案的編號(hào))1、 作用水頭相同時(shí)，孔口的過流量要比相同直徑的管咀過流量 （2） (1)大 ; (2)小 ； (3)相同 ； (4)無法確定 。2、根據(jù)靜水壓強(qiáng)的特性，靜止液體中同一點(diǎn)各方向的壓強(qiáng) （1） (1) 數(shù)值相等; (2) 數(shù)值不等;(3) 僅水平方向數(shù)值相等;(4) 鉛直方向數(shù)值最大 。3、已知水流

28、的沿程水力摩擦系數(shù)l 只與邊界粗糙度有關(guān)，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(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為100kN/m2，則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為 （2）（1）1 kN/m2 （2）2 kN/m2 （3）5 kN/m2 （4）10 kN/m25、紊流的斷面流速分布規(guī)律符合 （1） (1)對(duì)數(shù)分布； (2)直線分布； (3)拋物線分布； (4)橢圓分布。6、長(zhǎng)管的總水頭線與測(cè)壓管水頭線 （1）（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(duì)。7、滲流的達(dá)西公式只能適用于 （1） (1)

29、恒定均勻?qū)恿?(2) 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(shù)與邊壁粗糙度和雷諾數(shù)都有關(guān)，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； (2) 3/2次方； (3) 2次方； (4) 1次方 。10、溢流壩下泄水流收縮斷面水深 hc0 的躍后水深為 hc02 ，形成遠(yuǎn)離水躍銜接的條件是 （3）(1) ht = hc02 (2) ht > hc02 (3) ht < hc02 (4) 無法確定 11、按重力相似

30、準(zhǔn)則設(shè)計(jì)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(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為108kN/m2，則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為 （4）（1）1 kN/m2 （2）2 kN/m2 （3）8 kN/m2 （4）10 kN/m213、靜止液體中同一點(diǎn)沿各方向上的壓強(qiáng) （1）(1) 數(shù)值相等 ; (2) 數(shù)值不等 ; (3) 僅水平方向數(shù)值相等 。14、矩形斷面明渠水力最佳斷面的寬深比等于 （2）( 1 ) 1 ； ( 2 ) 2 ； ( 3 ) 3 ； ( 4 ) 4 。15、水泵的揚(yáng)程是指 （2）(1) 水泵提水高度 ； (2) 水泵提水高度+吸水

31、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） (1) 一次方關(guān)系； (2) 二次方關(guān)系； (3) 1.752.0次方關(guān)系 。17、在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面 （3） （1）重合； （2）平行 ； （3）正交。18、雷諾數(shù)是判別下列哪種流態(tài)的重要的無量綱數(shù) (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(1) 1次方 ； (2) 2次方 ； (3) 0. 5次方 。20、共軛水深是指 ( 1)(1) 水躍的躍前水深與躍后

32、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r2 > r1 ，則 A、B 兩測(cè)壓管中的液面必為 (2)(1) B 管高于 A 管； (2) A 管高于 B 管； (3) AB 兩管同高。22、紊流的斷面流速分布規(guī)律符合 （1） ( 1 ) 對(duì)數(shù)分布 ； ( 2 ) 橢圓分布 ； ( 3 ) 拋物線分布 ； ( 4 ) 直線分布 。 23平底棱柱形明渠發(fā)生水躍，其水躍函數(shù) J (h1)與 J (h2)的關(guān)系是 （1）( 1 ) J(h1)= J(h2) ( 2 ) J(h1)>J(h2) ( 3 ) J(h1)<

33、J(h2) 24、盛水容器 a 和 b 的測(cè)壓管水面位置如圖 (a)、(b) 所示，其底部壓強(qiáng)分別為 pa和 pb。若兩容器內(nèi)水深相等，則 pa和pb的關(guān)系為 （1） ( 1) pa > pb (2) pa < pb (3) pa = pb (4) 無法確定25、層流斷面流速分布規(guī)律符合 （3）( 1 ) 對(duì)數(shù)分布 ； ( 2 ) 直線分布 ；( 3 ) 拋物線分布 ； ( 4 ) 橢圓分布 。26、佛汝德數(shù)Fr是判別下列哪種流態(tài)的重要的無量綱數(shù) （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

34、粘滯底層厚度 d 比絕對(duì)粗糙高度 D 大得多的壁面稱為 （1）（1）光滑面 ( 2 ) 過渡粗糙面 （3）粗糙面 （4）以上答案均不對(duì)三、填空題(在空格中填寫正確答案)1、水力模型的重力相似準(zhǔn)則是 模型與原型的佛汝德數(shù)相同 。 2、明渠的斷面和流量不變時(shí)，水躍的躍前水深越大，則躍后水深越 小 。3、底流式消能工的主要形式有降低護(hù)坦、修建消能坎、綜合式消能池3種形式。 4測(cè)量明槽流量的主要工具有_堰_(dá) 、_量水槽_ 。 5、根據(jù)管道計(jì)算方法的不同，管道可分類為 長(zhǎng)管 和 短管 。6、滲流的達(dá)西公式是_v=kJ_。7、測(cè)量管道流量的主要儀器有文丘里流量計(jì)、渦輪流量計(jì)。8、 計(jì)算明渠均勻流的公式是。

35、9、根據(jù)管道中水擊波傳播時(shí)間與閥門關(guān)閉時(shí)間的對(duì)比關(guān)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(chǎn)生的水躍，要求是_微淹沒_形式的水躍消能率高且穩(wěn)定。11、按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的模型中，幾何比尺為64，則流速比尺為 8 。12、牛頓內(nèi)摩擦定律適用條件是 牛頓流體 ，層流運(yùn)動(dòng) 13、理想液體與實(shí)際液體的主要區(qū)別是_是否存在液體的拈滯性_14、實(shí)際液體在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)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(xiàn)象；當(dāng)流量一定，躍前水深增大時(shí)，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

36、平面，其中為等壓面的是 BB 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(dāng)外界的壓強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)液體的體積也隨之發(fā)生改變的特性。液體可壓縮性一般情況下可以不必考慮，但是當(dāng)外界壓強(qiáng)變化較大，如發(fā)生水擊現(xiàn)象時(shí)必須予以考慮。2有人說“均勻流一定是恒定流”，這種說法是否正確？為什么？解：這種說法是錯(cuò)誤的，均勻流不一定是恒定流。因均勻流是相對(duì)于空間而言，即運(yùn)動(dòng)要素沿流程不變，而恒定流是相對(duì)于時(shí)間而言，即運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間而變。兩者判別標(biāo)準(zhǔn)不同。3什么是相對(duì)壓強(qiáng)和絕對(duì)壓強(qiáng)？ 4。寫出水力半徑R的表達(dá)式。 5、請(qǐng)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

37、底坡可以分為哪些類型？7、如何用臨界水深hk與渠道內(nèi)的水深h 來判別明渠水流的流態(tài)？8、根據(jù)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(chǎn)生的條件是什么？ 六、根據(jù)題目要求解答下列各題 HROABR1、圖示圓弧形閘門AB(1/4圓), A點(diǎn)以上的水深H1.2m，閘門寬B=4m，圓弧形閘門半徑R=1m，水面均為大氣壓強(qiáng)。確定圓弧形閘門AB上作用的靜水總壓力及作用方向。解：水平分力 Px=pc×Ax=74.48kN 鉛垂分力 Py=×V=85.65kN,靜水總壓力 P2= Px2+ Py2,P=113.50kN,tana= Py/

38、Px=1.15 a=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d0.8m，長(zhǎng) l=50 m，兩個(gè) 30。折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為 1=0.2，2=0.5，3=1.0，沿程水頭損失系數(shù)=0.024，上下游水位差 H=3m。若上下游流速水頭忽略不計(jì)，求通過倒虹吸管的流量Q 。 解： 按短管計(jì)算，取下游水面為基準(zhǔn)面，對(duì)上下游渠道內(nèi)的計(jì)算斷面建立能量方程 計(jì)算圓管道斷面的水力半徑和局部水頭損失系數(shù) 將參數(shù)代入上式計(jì)算，可以求解得到 即倒虹吸管內(nèi)通過的流量為2.091m3/s 。 3、d1v1某水平管路直徑d1=7.5cm，末端連接一漸縮噴嘴通大氣(

39、如題圖)，噴嘴出口直徑d2=2.0cm。用壓力表測(cè)得管路與噴嘴接頭處的壓強(qiáng)p=49kN/m2，管路內(nèi)流速v1=0.706m/s。求水流對(duì)噴嘴的水平作用力F (可取動(dòng)量校正系數(shù)為1) 解：列噴嘴進(jìn)口斷面11和噴嘴出口斷面22的連續(xù)方程：P1x2211得噴嘴流量和出口流速為： R 對(duì)于噴嘴建立x方向的動(dòng)量方程 N 水流對(duì)噴嘴沖擊力:F與R, 等值反向。 4、有一矩形斷面混凝土渡槽，糙率n=0.014，底寬b1.5m，槽長(zhǎng)L120m。進(jìn)口處槽底高程Z1=52.16m，出口槽底高程Z252.04m，當(dāng)槽中均勻流水深h0=1.7m時(shí)，試求渡槽底坡i和通過的流量Q。 解： i=（Z1-Z2）/L =0.0

40、01 m2 m m v=C(Ri)0.51.46m/sQ= vA=3.72m3/s。5、有一矩形斷面混凝土渡槽(n=0.014)，底寬b1.5m,槽長(zhǎng)L116.5m。進(jìn)口處槽底高程Z1=52.06m，當(dāng)通過設(shè)計(jì)流量Q7.65m3/s時(shí)，槽中均勻流水深h 0=1.7m，試求渡槽底坡和出口槽底高程Z 2？6、圖示水箱一側(cè)有一向上開口的短管，箱內(nèi)水位恒定，水通過管嘴向上噴射。若管嘴出口至水箱水面的高度h=5 m，短管的總水頭損失是短管流速水頭的0.2倍，取動(dòng)能校正系數(shù)=1。求管嘴的出流速度v及此射流達(dá)到的高度z。7、求圖中矩形面板所受靜水總壓力的大小及作用點(diǎn)位置，已知水深H=2 m，板寬B3m。 8

41、、圖示一跨河倒虹吸管，正方形斷面，邊長(zhǎng)b=0.8m，長(zhǎng) l=50 m，兩個(gè) 30。折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為 1=0.2，2=0.5，3=1.0，沿程水頭損失系數(shù) =0.024，已知通過流量Q=2.662m3/s。若上下游的行進(jìn)流速水頭忽略不計(jì)，求上下游水位差H 。 9、有一水電站引水鋼管，管道長(zhǎng)度 L=2000 m，管中水流的流速v=2 m/s，管道水擊波波速C1172 m/s。由于管道末端閥門在2秒內(nèi)完全關(guān)閉，產(chǎn)生水擊。試判斷水擊類型；并求管中水擊壓強(qiáng)水頭H。 10、測(cè)定90°彎管的局部水頭損失系數(shù)的試驗(yàn)裝置如題圖所示。已知試驗(yàn)段 AB 長(zhǎng)10 m ，管徑d0.05

42、m，彎管曲率半徑Rd，管段沿程水力摩擦系數(shù)0.0264，實(shí)測(cè)AB兩端測(cè)壓管水頭差h0.63cm，100秒鐘流入量水箱的水體體積為0.028m3，試求彎管局部水頭損失系數(shù)。11、有一矩形斷面混凝土渡槽，糙率n=0.014，底寬b1.5m，槽長(zhǎng)L120m。進(jìn)口處槽底高程Z1=52.16m，出口槽底高程Z252.04m，當(dāng)槽中均勻流水深h0=1.7m時(shí)，試求渡槽底坡i和通過的流量Q。 12、某溢流壩下收縮斷面處水深hc=1.1m，已知單寬流量q14.72m2/s，當(dāng)壩下游水深ht=4.7m時(shí)，1）求對(duì)應(yīng)收縮斷面處水深hc的躍后水深hc2 2）壩下游發(fā)生何種形式的水躍？是否需要修建消能工？ 解：1)計(jì)

43、算臨界水深hk，判斷收縮斷面和下游水流流態(tài)， m因?yàn)槭湛s斷面水深 hc =1.1 m < hk 為急流，下游水深ht=4.7m > hk 為緩流，所以溢流壩下游必定發(fā)生水躍。2）計(jì)算收縮斷面處水深hc的共軛水深hc2hc2 5.81m因?yàn)?hc2 > ht ，該水躍為遠(yuǎn)驅(qū)水躍。3）溢流壩下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍，需要修建消力池。13、 矩形斷面渠道中有一平板閘門，渠寬b3m。閘前水深H4m，閘下收縮斷面水深hc=0.8m，已知渠道流量Q=18m3/s。取動(dòng)能和動(dòng)量校正系數(shù)均為1。求水流作用于閘門上的作用力。14、已知如圖所示水平安裝的文丘里流量計(jì)，已測(cè)得壓強(qiáng)=0.5m，=-0.2m，水管的橫斷面積A1=0.002m2，A2=0.001m2, 不計(jì)水頭損失，求通過文丘里流量計(jì)的流量 Q為多少？15、管道直徑 d = 10 mm，通過流量 Q = 20 cm