水力學試題與

1、（1）在水力學中，單位質量力是指（）a、單位面積液體遇到的質量力；b、單位體積液體遇到的質量力；c、單位質量液體遇到的質量力；d、單位重量液體遇到的質量力。答案：c（2）在均衡液體中，質量力與等壓面（）a、重合；b、平行c、訂交；d、正交。答案：d（3）液體中某點的絕對壓強為100kN/m2，則該點的相對壓強為a、1kN/m2b、2kN/m2c、5kN/m2d、10kN/m2答案：b（4）水力學中的一維流動是指（）a、恒定流動；b、均勻流動；c、層流運動；d、運動因素只與一個坐標相關的流動。答案：d（5）有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比值d/R=（）a、8；b、4；c、2；d、1。答案：b6

2、）已知液體流動的沿程水力摩擦系數(shù)與邊壁相對粗拙度和雷諾數(shù)Re都相關，即能夠判斷該液體流動屬于.a、層流區(qū)；b、紊流圓滑區(qū)；c、紊流過渡粗拙區(qū)；d、紊流粗拙區(qū)答案：c7）忽然完整封閉管道尾端的閥門，產生直接水擊。已知水擊波速c=1000m/s，水擊壓強水頭H=250m，則管道中本來的流速v0為a、1.54mb、2.0mc、2.45md、3.22m答案：c（8）在明渠中不可以夠發(fā)生的流動是（）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。答案：c（9）在緩坡明渠中不可以夠發(fā)生的流動是（）。a、均勻緩流；b、均勻急流；c、非均勻緩流；d、非均勻急流。答案：b-+（10）底寬

3、b=1.5m的矩形明渠，經過的流量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HHk激流a、緩流；b、急流；c、臨界流；答案：b（11）閘孔出流的流量Q與閘前水頭的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）滲流研究的對象是（）的運動規(guī)律。a、重力水；b、毛細水；c、氣態(tài)水；d、薄膜水。答案：a（13）丈量水槽中某點水流流速的儀器有a、文丘里計b、畢托管c、測壓管d、薄壁堰答案：b14）按重力相像準則設計的水力學模型，長度比尺L=100，模型中水深為0.1米，則原型中對應點水深為和流量比尺為a、1米，Q=1000；b、10米，Q=10

4、0；c、1米，Q=100000；d、10米，Q=100000。答案：d2、判斷題：（每題2分）1）隨意受壓面上的均勻壓強等于該受壓面形心處的壓強。）答案：錯誤2）水流老是從壓強盛的地方向壓強小的地方流動。）答案：錯誤3）水力粗拙管道是表示管道的邊壁比較粗拙。）.答案：錯誤4）粘滯性是液體產生水頭損失的內因。）答案：正5）相同條件下直接水擊比間接水擊更不安全。）答案：正確6）在正坡非棱柱渠道內能夠形成均勻流。）答案：錯誤7）矩形斷面水力最正確斷面的寬深比=2。）答案：正確8）斷面比能沿流程老是減小的。）答案：錯誤9）在流量和渠道斷面形式必定的條件下，躍前水深越大，躍后水深也越大。（）答案：錯誤（

5、10）滲流達西定律合用的條件是恒定均勻層流滲流，而且無浸透變形。()答案：正確.3、填空題：（每題24分）（1）牛頓內摩擦定律合用的條件是和。答案：層流運動，牛頓液體（2）液體中某點的絕對壓強為100kN/m2，則該點的相對壓強為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）實質液體在流動時產生水頭損失的兩個主要原由是，。答案：液體存在粘滯性和界限的影響。（5）水流在明渠中的流態(tài)為緩流時，其水深hhk，弗汝德數(shù)Fr1。（填寫、符號）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）依據(jù)管道水頭損失

6、計算方法的不一樣，管道能夠分為和。答案：短管，長管。（8）在水擊計算中閥門封閉的時間Ts水擊相長Tr的水擊，稱為.水擊，把TsTr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，這時弗汝德數(shù)Fr沿程（指增大、減小或不變）答案：斜坡，緩流，減小。(10)溢流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)生遠驅水躍時，下游縮短斷面水深hc的共軛水深hcht(ht為下游河流的水深，填寫、符號)答案：填寫、符號按重力相像準則設計的溢流壩水力模型，長度比尺L=25，當模型中某點的流速為vm=o.8m/s，則原型中對應點的流速為v

7、p=m/s。答案：4m/s。4、問答題：（每題34分）1）什么是理想液體？為何要引入理想液體的觀點？答案：理想液體是指沒有粘滯性的液體。實質液體都擁有粘滯性，在液體流動時會惹起能量損失，給剖析液體運動帶來很大困難。為了簡化液體運動的議論，我們引入了理想.液體的觀點，忽視液體的粘滯性，剖析其運動規(guī)律，而后再考慮粘滯性影響進行修正，能夠獲得實質水流的運動規(guī)律，用以解決實質工程問題。這是水力學重要的研究方法。2）“均勻流必定是恒定流”，這類說法能否正確？為何？答案：這類說法錯誤的。均勻是相關于空間散布而言，恒定是相關于時間而言。當流量不變經過一變直徑管道時，固然是恒定流，但它不是均勻流。（3）簡述尼

8、古拉茲實驗中沿程水力摩擦系數(shù)的變化規(guī)律。答案：經過尼古拉茲實驗能夠發(fā)現(xiàn)：在層流中僅是雷諾數(shù)Re的R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R流圓滑區(qū)=f1（Re）；過渡區(qū)=f2（Re，）；粗拙區(qū)=f3（），紊流粗拙區(qū)又稱為阻力平方區(qū)。vCRi（4）為何舍齊公式只合用于阻力平方區(qū)？答案：舍齊公式是依據(jù)明渠均勻流的大批察看資料總結的公式，自然界中明渠水流幾乎都處于紊流阻力平方區(qū)，所以該公式只合用于紊流阻力平方區(qū)。5）流動相像的含義是什么？答案：流動相像包含幾何相像、運動相像和動力相像。此中幾何相像是前提，動力相像是保證，才能實現(xiàn)流動相像。6）從力學意義上解說明渠均勻流只好在正坡

9、渠道中產生的原由。答案：均勻流的斷面均勻流速水頭和壓強水頭沿程不變，但水流運動總要耗費能量，所以從能量方程來剖析，只好耗費位能來戰(zhàn)勝水.流阻力。所以均勻流只好產生在正坡渠道中。7）剖析水面曲線時，怎樣找尋急流緩和流的控制斷面？答案：急流的控制斷面在上游，由于外界對急流的擾亂不可以向上游流傳；緩流的控制斷面在下游，其原由與急流正好相反。8）在滲流計算中達西定律與杜比公式有何差別？答案：達西定律合用于任一點的滲流流速u=kJ，其合用于恒定均勻層流滲流；而杜比公式是合用于恒定非均勻漸變層流滲流，同一過水斷面上各點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

10、壓管水頭線。(5分)v0=0總水頭線測壓管水頭線v0=0解：.（2）定性繪出圖示棱柱形明渠內的水面曲線，并注明曲線名稱及Ki1iK2KKiiK流態(tài)。(各渠段均充分長，各段糙率相同)(5分)解：N1緩流a1緩流Kb1N1N3b急流2i1iKi2iKN36、計算題：（1）圖示一跨河倒虹吸管，正方形斷面面積為A=0.64m2，長l=50m，兩個30。折角、入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。求經過的流量Q?（10分）.解：按短管計算，取下游水面為基準面，對上下游渠道內的計算斷面成立能量方程Hhw(l)v2(54R2

11、g分)計算方形管道斷面的水力半徑和局部水頭損失系數(shù)RA0.2m,將參數(shù)代入上式計算，能夠求解獲得v4.16m/s,QvA2.662m3/s(5分)即倒虹吸管內經過的流量為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=5.5m。由水箱至噴嘴的水頭損失hw=0.5m。用壓力表測得橡膠管與噴嘴接頭處的壓強p=4.9Ncm2。如用手握住噴嘴，需要多大的水平力R，行近流速v0=0，取動能校訂系數(shù)和動量校訂系數(shù)均為1。（15分）解：以過噴嘴中心的水平面為基準面，列水箱漸變流斷面11和噴嘴出口斷面22的能量方程.H00v22(5分)

12、000.52g求得噴嘴出口流速和流量為v22g59.9msQv2A20.000314m3(1.5分)s橡膠管道內的流速為Q0.706mv3A3s(1分)關于噴嘴成立x方向的動量方程p3A3RQ(v2xv3x)Rp3A3Q(v2v3)187.79N(6.5分)水流對噴嘴沖擊力為RR即為手握噴嘴所需之力。(1分)（3）有一梯形渠道，底寬b=10m，水深h=3m，邊坡為1:1，糙率n=0.014，底坡i=0.001。如流動在紊流粗拙區(qū)，求經過的流量Q。(9分)解：計算渠道斷面水力因素，過流斷面面積Abhmh239m2(1.5分)濕周x2h18.49m(1.5分)b21m.水力半徑RA2.11m(1x分)舍齊系數(shù)C11/s(2分)1R680.90m2n經過的流量Q=AC(Ri)0.5=144.93m3/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，壩下縮短斷面處水深hc=1.1m，當壩下游水深ht=4.7m時，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）能否需要修筑消能工？若需要修筑消能工，估量消力池深。（4分）解：1)計算臨界水深hk，判斷縮短斷面和下游水流流態(tài)，q=Q/B=265/18=14.72m3/smhk3q2314.72