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水力学补修模拟复习题（一）1、单项选择题（每小题3分）（1）静止液体中同一点各方向的压强 （ ） a 、数值相等; b 、数值不等; c、仅水平方向数值相等; d、铅直方向数值最大 。 本题难度：容易。主要考核学生对静水压强特性的理解。答案：a（2）在平衡液体中，质量力与等压面 （ ） a、重合； b、平行 c、斜交； d、正交。本题难度：中等。主要考核学生对等压面概念的理解。答案：d（3）液体只受重力作用，则静止液体中的等压面是 （ ） a、任意曲面； b、水平面 c、斜平面； d、旋转抛物面。本题难度：容易。主要考核学生对等压面概念的理解。答案：b（4）液体中某点的绝对压强为88kN/m2，则该点的相对压强为 （ ）a、10 kN/m2 b、-10kN/m2 c、12 kN/m2 d、-12 kN/m2本题难度：容易。主要考核学生对静水压强换算的掌握。答案：b（5） 过水断面是指 （ ）a、与流线平行的断面； b、与流线正交的横断面 c、与流线斜交的横断面； d、与迹线正交的横断面。本题难度：容易。主要考核学生对过水断面的理解。答案：b（6）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（7）作用水头相同时，孔口的过流量要比相同直径管咀的过流量 （ ）a、大; b、小 ； c、相同 ； d、无法确定 。答案：b（8）已知液体流动的沿程水力摩擦系数l与边壁粗糙度和雷诺数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、紊流粗糙区本题难度：中等。主要考核学生对沿程水力摩擦系数l的理解。答案：c（9）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（10）层流断面流速分布规律符合 ( )a 、对数分布； b 直线分布； c、抛物线分布； d、 椭圆分布。答案：c（11）突扩前后有压管道的直径之比d1/d2 =1：2，则突扩前后断面的雷诺数之比为 （ ）a、2：1 b、1：1 c、1：2 d、1：4答案：a（12）紊流粗糙区的水头损失与流速成 ( ) a、一次方关系； b、二次方关系； c、1.752.0次方关系；d、不能确定 答案：b（13）水泵的扬程是指 （ ）a、 水泵提水高度 ; b、 水泵提水高度+吸水管的水头损失 ;c、水泵提水高度+吸水管与压水管的水头损失 d、以上答案都不是 。答案： c（14）从力学角度看，雷诺数所表示的两种力的对比关系是 ( )a、 惯性力与粘滞力 ； b、 惯性力与重力 ；c、 重力与粘滞力 ； d、 压力与粘滞力 。 答案：a、（15）紊流的流速分布为 （ ） a、呈抛物线分布 b 、呈线性分布 c 、比层流分布更均匀 d、比层流分布更不均匀 答案：c（16）长管的总水头线与测压管水头线 （ ）a、相重合； b、相平行，呈直线； c、相平行，呈阶梯状。答案：a （17）矩形水力最佳断面的宽深比= （ ） a、1； b、2； c、3； d、4 答案：b （18）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（19）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 （20）底宽b = 1.5 m的矩形明渠，通过的流量Q = 1.5 m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4 m，则该处水流的流态为 （ ）a、缓流； b、急流； c、临界流； 答案：b（21）闸孔出流的流量与闸前水头的（ ）成正比。 a、1次方 b、2次方 c、3/2次方 d、1/2次方 答案：d（22）堰流的流量与堰顶水头的( )成正比。 a、1/2次方 ； b、3/2次方 c、2次方； d、1次方 答案：b（23）溢流坝下泄水流收缩断面水深 hc的共轭水深为 hc2 ，下游河道水深为ht，形成远离水跃的条件是 （ ）a、 ht = hc2 b、ht hc2 c、ht hc2 d、无法确定 答案：c（24）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（25）渗流的达西公式只能适用于 （ ） a、 恒定均匀层流 b、 恒定均匀紊流 c、恒定均匀流； d、非恒定流 。答案：a（26）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0.1m，则原型中对应点水深为 （ ）a、 0.5 m； b、1 m； c、5.0 m； d、10 m。 答案：d（27）、按重力相似准则设计模型，若几何比尺为100，则流速比尺为 （ ）a、100 ； b、10 ； c、20 ； d、50。答案：b（28）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（29）量测明槽流量的仪器是（ ） a、文丘里计； b、电磁流量计； c、量水堰； d、孔板流量计。 答案：c2、判断题（每小题3分）（1）理想液体就是不可压缩液体。 （ ）答案：错误（2）作用任意平面上静水总压力的作用点与平面的形心点重合。 （ ）答案：错误（3）均质连续静止液体内任何一点的测压管水头等于常数。 （ ）答案：正确（4）水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。 （ ）答案：错误（5）渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。 （ ） 答案：正确（6）水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。 （ ）答案：错误（7）紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 ( )答案：正确（8）粘滞性是液体产生水头损失的内因。 （ ）答案：正确（9）园管中层流的雷诺数必然大于3000。 ( )答案：错误（10）同样条件下直接水击比间接水击更不安全。 （ ）答案：正确（11）矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比为=2。 （ ）答案：正确（12）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。 （ ）答案：正确（13）在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。 （ ）答案：错误（14）缓坡上可以出现非均匀流急流。 （ ） 答案：错误（15）陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。 （ ） 答案：正确（16）明槽水流的断面比能沿流程总是减小的。 （ ）答案：错误（17）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。（ ）答案：错误（18）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 （19）两个液流只要在相应点的速度和加速度的大小成比例，则两个液流就是运动相似的。（ ）答案：错误3、问答题（每小题6分）（1）什么是理想液体？为什么要引入理想液体的概念？本题难度：中等。要求学生掌握理想液体的概念和水流运动分析方法。评分标准：写出定义，3分；原因叙述正确，3分。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？本题难度：中等。要求学生掌握均匀流和恒定流的概念。评分标准：判断是否正确， 3分；原因叙述正确，3分。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。本题难度：较难。要求学生掌握沿程水力摩擦系数的变化规律以便正确运用。评分标准：的变化规律表达正确， 4分；说明，2分。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？本题难度：中等。要求学生能正确运用舍齐公式，了解糙率的来源。评分标准：正确叙述舍齐公式的来源， 6分。以下类似答案：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）为什么工程中希望在压力管道内发生间接水击？控制压力管道内发生间接水击的措施有那些？答案：发生间接水击时，反射回来的减压波使阀门处的水击压强降低，防止过高的水击压强对管道的。控制压力管道内发生间接水击的措施主要有：延长阀门关闭的时间，缩短压力管道的长度，必要时设计调压井（塔）等。（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。4、计算题：（1）如图所示矩形平板闸门AB宽b=3m，门重G=9800N，=60，h1 =1m，h2=1.73m。试求：下游无水时启门力T。 （10分）说明：本题难度中等。要求学生掌握作用在平面上静水总压力计算。题解和评分标准：解：闸门上的静水总压力P=pcA，pcghc=10009.8（11.730.5）=18.27kN/m2 （2分）P=pcA=18.2731.73sin60109.6 kN （2分）静水总压力作用点到转轴距离为m （1分）各力对转轴取力距Th2/tg60G0.5h2/tg60PL=0 （3分）T=131.6kN （2分）即下游无水时启门力为131.6kN （2）水温 10。C时，水的运动粘度0.0131cm2/s，管径为 10 cm，管中流速为 100 cm/s，试判别水流流态，并求在该管中转变为另一种流态时的流速。（6分）说明：本题较容易。要求学生掌握水流流态的判别，并会进行雷诺数的计算。题解和评分标准：解： 763362000，管内为紊流。 （3分）如果要转变为层流则2000 ，则v2.62cm/s （3分）（3）图示一跨河倒虹吸管，正方形断面面积 A=0.64 m2，长 l=50 m，两个 30。折角、进口和出口的局部水头 损失系数分别为1=0.2，2=0.5，3=1.0，沿程水力摩擦系数=0.024，上下游水位差 H=3m。求通过的流量Q。（10分）说明：本题难度中等。要求学生掌握管道输水能力和方管的水力半径的计算。题解和评分标准：解： (5分） (5分） (4）从水箱接一橡胶管道及喷嘴（如图）。橡胶管直径D=7.5cm，喷嘴出口直径d=2.0cm。水头H=5.5M。由水箱至喷嘴的水头损失hw=0.5m。用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p=4.9N/cm2。如用手握住喷嘴，需要多大 的水平力R ，行近流速v0=0，取动能校正系数均为1。（15分）说明：本题难度较难。是能量方程和动量方程的综合应用题，要求学生掌握能量方程和动量方程的建立和计算。题解和评分标准：解：列水箱渐变流断面1-1和喷嘴出口断面2- 2能量方程 (5分） (1分） (1分） 列X向动量方程 (6分） 水流对喷嘴冲击力 即为手握喷嘴所需之力。 (1分) （5） 有一梯形渠道，底宽 b =10 m，水深 h = 3 m，边坡为 1:1，糙率 n = 0.014，底坡i=0.001。如流动在紊流粗糙区 ，求流量Q。（8分）解：m2 （1分） m （1分） （1分） （2分）Q=A.C.(Ri)0.5=145.1 m3/s （3分）（6）有一梯形渠道，底宽 b =10 m，水深 h = 3 m，边坡为1:1，糙率 n = 0.014，底坡i=0.001。如流动在紊流粗糙区 ，求通过的流量Q 。 （10分）。说明：本题难度中等。要求学生掌握明渠均匀流公式、舍齐系数和流量计算。解：m2 （1分） m （1分） （2分） （3分） Q=A.C.(RJ)0.5=145.1 m3/s （3分）（7）有一3孔WES型实用堰。每孔净宽=8.0 m，上游堰高P=35m，堰顶水头H=3.2m，已知实用堰的流量系数m=0.502，侧受缩系数e1=0.96，堰下游收缩水深hc=0.5m，相应宽度30m，下游水位低于堰顶，下游河道水深ht=3.5m。 （12分）（1）求实用堰的流量Q（2）确定堰下游水跃衔接形式，说明堰下游是否需要修建消能设施？（3）如采用底流式消能，消能池中的水跃应为什么形式水跃？说明：本题难度较难。要求学生掌握堰的流量计算、水跃共轭水深计算、判断水跃的形式和消能池设计。题解和评分标准：解：（1）P/H=35/3.21.33是高堰，且为非淹没，实用堰的流量Qs1mnb 0.960.50238=293.3m3/s （5分）（2）下游单宽流量 q=Q/30=9.78m2/s ，临界水深hk= 2.14m （2分）hc=0.5mhkht=3.5m，而且6.0mht=3.5m堰下游发生远驱水跃，需要修建消力池。 （4分）（3）如采用底流式消能，消能池中的水跃应为微淹没式水跃 水力学补修模拟复习题（二）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、1.54m 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b、 1米，Q =1000； b、10米，Q =100； c、1米，Q =100000； d、10米，Q =100000。 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）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。（ ） 答案：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。（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：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)v0=0测 压 管 水 头 线总 水 头 线v0=0解：（2）定性绘出图示棱柱形明渠内的水面曲线，并注明曲线名称及流态。(各渠段均充分长，各段糙率相同) (5分)解：6、计算题：（1） 图示一跨河倒虹吸管，正方形断面面积为 A=0.64 m2，长 l =50 m，两个 30。折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为1=0.2，2=0.5，3=1.0，沿程水力摩擦系数=0.024，上下游水位差 H=3m。求通过的流量 Q ? （ 10分） 解： 按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道内的计算断面建立能量方程 (5分) 计算方形管道断面的水力半径和局部水头损失系数 将参数代入上式计算，可以求解得到 (5分) 即倒虹吸管内通过的流量为2.662m3/s 。 （2） 从水箱接一橡胶管道及喷嘴(如图)。橡胶管直径D=7.5cm，喷嘴出口直径d=2.0cm。水头H =5.5 m。由水箱至喷嘴的水头损失hw = 0.5m。用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p = 4.9N/cm2。如用手握住喷嘴，需要多大的水平力R，行近流速v0=0，取动能校正系数和动量校正系数均为1。 （15分） 解：以过喷嘴中心的水平面为基准面，列水箱渐变流断面11和喷嘴出口断面22的能量方程 (5分)求得喷嘴出口流速和流量为 (1.5分) 橡胶管道内的流速为 (1分)对于喷嘴建立x方向的动量方程 N (6.5分) 水流对喷嘴冲击力为 即为手握喷嘴所需之力。 (1分) （3） 有一梯形渠道，底宽 b =10 m，水深 h = 3 m，边坡为 1:1，糙率 n = 0.014，底坡i=0.001。如流动在紊流粗糙区 ，求通过的流量Q。 (9分)解：计算渠道断面水力要素，过流断面面积 m2 (1.5分) 湿周 m (1.5分) 水力半径 m (1分) 舍齐系数 (2分) 通过的流量 Q = AC (R i)0.5 = 144.93 m3/s (3分)（4）某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。已知渠宽B18m，流量Q265m3/s，坝下收缩断面处水深hc=1.1m，当坝下游水深ht=4.7m时，问： ( 12分)1）坝下游是否发生水跃？ （4分）2）如发生水跃，属于何种形式的水跃？ （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)计算临界水深hk，判断收缩断面和下游水流流态， q = Q/B =265/18 =14.72 m3/sm m因为收缩断面水深 hc =1.1 m hk 为缓流，所以溢流坝下游必定发生水跃。2）计算收缩断面处水深hc的共軛水深hchc 5.81m因为 hc ht ，该水跃为远驱水跃。3）溢流坝下游发生远驱水跃，需要修建消力池。估算消力池深d，取水跃淹没系数 sj 1.05则池深约为 d = sj hc- ht =1.0535.81 4.7 = 1.40 m水力学补修模拟复习题（三）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=310-6m2/s,密度=800kg/m3,其动力粘度为( ) A.3.7510-9Pas B.2.410-3Pas C.2.4105Pas D.2.4109Pas2.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.QAQB B.QA=QB C.QAQB D.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.=2 C.=1.41 D.=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，求水深h与底宽b C.给定最大允许流速vmax，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.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oil=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A。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=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m=13.6103kg/m3，忽略管中水头损失，试求管道输水流量Q。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/s，试求沿程水头损失。33.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：hi, IJhc, Fr0 分式：dh/ds0, 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