水力学习题集.doc

水力学模拟题（一）1.下列物理量中，有量纲的数为（ ）a) A佛汝德数Fr B. 沿程阻力系数lb) C渗流系数k D. 堰流流量系数m2. 缓坡明渠中的均匀流是（ ）a) A缓流 B. 急流 C. 临界流 D. 可以是急流或缓流3. 管流的负压区是指测压管水头线（ ）A在基准面以下的部分 B. 在下游自由水面以下的部分C 在管轴线以下的部分 D. 在基准面以上的部分4. 有两条梯形断面渠道1和2，已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同，但底坡i1i2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（ ）Ah1h2 B. h1h2 C. h1=h2 D. 无法确定5. 对于并联长管道，每根管道的（ ）相等。A流量 B. 切应力 C. 沿程水头损失 D. 水力坡度6. 平衡液体的等压面必为（ ）A水平面 B. 斜平面 C. 旋转抛物面 D. 与质量力正交的面7. 理想液体恒定有势流动，当质量力只有重力时， （ ）A整个流场内各点的总水头相等B只有位于同一流线上的点，总水头相等C沿流线总水头沿程减小D沿流线总水头沿程增加8. 有一溢流堰，堰顶厚度为2m，堰上水头为2m，则该堰流属于（ ）A薄壁堰流 B. 宽顶堰流 C. 实用堰流 D. 明渠水流9. 同一管道中，当流速不变，温度上升时，则雷诺数（ ）A增大 B. 减小 C. 不变 D. 不一定10. 一段直径不变管道的流速从2m/s增加到4m/s时，在水流都处于紊流粗糙区时，沿程水损失是原来的（ ）倍A1 B. C. 2 D. 41有一明渠均匀流，通过流量，底坡，则其流量模数K= .2水泵进口真空计的读数为，则该处的相对压强水头为 m3矩形断面渠道，水深h=1m，单宽流量,则该水流的佛汝德数Fr= 。4宽顶堰的总水头H0=2m, 下游水位超过堰顶的高度hs=1.4m，此时堰流为 出流。5渗流杜比公式表明，在渐变渗流中过水断面的流速分布为 。6已知谢才系数，则沿程阻力系数l= 。7当液流为 流时，流线与迹线重合。8直径为1m的管道中的水流，其水力半径为 。1画出如图示曲面ABC上的水平压强分布图与压力体图。2画出如图短管上的总水头线与测压管水头线。3有三段不同底坡的棱柱体渠道首尾相连，每段都很长，且断面形状、尺度及糙率均相同。试定性画出各段渠道中水面曲线可能的连接形式。i1=ici2icKh1h2Rp01（本小题10分）如图所示，一个封闭水箱，下面有一1/4园柱曲面AB，宽为1m（垂直于纸面方向），半径R=1m，计算曲面AB所受静水总压力的大小、方向和作用点。1mHL/2L2（本小题10分）有一长度为L的有压管道，管径d=0.1m，作用水头H=3m，在L/2处装一测压管，已知测压管水面高于管轴1m，不计行进流速，求管道中通过的流量。Lxy11223（本小题12分）如图示管路渐变段，已知管轴线与水平面夹角，渐变段长L=10m，渐变段中水体重量G=2KN，进水管直径，流速，形心点相对压强水头水柱高，出水管直径，不计水头损失，试求固定段管路所受的作用力和。Heht4（本小题10分）在矩形断面河道上，有一单孔的与渠道等宽的泄水闸，已知闸前水深，闸门开度，闸下游水深，闸门宽度，（闸门垂向收缩系数，堰流的流量系数，闸孔出流的流量系数），不计行进流速，试求：（1） 通过水闸的流量；（2） 判断闸下游的水流衔接形式，并判断闸下是否要建消能工。水力学模拟题（二）1液体动力粘滞系数的单位是（ ） A.m2/s B.（N. s）/m2 C.N/m2 D.Pa/s2流线与等势线的关系为（ ） A.平行 B.斜交 C.正交 D.不确定3在下列底坡渠道中，不可能发生明渠均匀流的底坡为（ ） A.平坡 B.缓坡 C.陡坡 D.临界坡4两种矩形断面渠道，其过水面积A，糙率n，底坡i均相等，但是底宽b及水深h不同，渠道一b1h1 = 4m1m，渠道二b2h2 = 2m2m，比较渠道中通过的流量相对大小为（ ） A.Q1 Q2 B.Q1 = Q2 C.Q1 n2，在通过相等流量时，其均匀流水深（即正常水深）的相对大小为h1 h2。4管道中的水击过程可分为 个阶段。5处于相对平衡的液体中，等压面与 力正交。6如图所示，B点的相对压强 pB = KN/m2。（水银 = 13.6水） 7图示长管中，A点的相对压强pA = 米水柱。8尼古拉兹试验表明，当管道的尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流区的变化为 9水力坡度是单位长度流程上的 10层流时，沿程水头损失hf与断面平均流速的 次方成正比。简答题1 什么是绝对压强，什么是相对压强？2 均匀流具有的特征是什么？3 流线为什么不能相交？4 圆管层流和紊流粗糙区时的沿程水头损失分别与速度的一次方和二次方成正比，而两种流态下都能应用达西公式，计算沿程水头损失，它们是否矛盾？为什么？5 渗透系数k值的确定有哪几种方法？1图示一密闭容器，两侧各装一测压管，右管上端封闭，其中水面高出容器水面3m，管内液面压强p0=7.8N/cm2，左支管与大气相通，求左侧管内水面距容器液面的高度h = ？2为将水库中水引至堤外灌溉，安装了一根直径d=1.5m的虹吸管，当不计水头损失时，求虹吸管顶部s处的压强。3 水密封容器，液面上气体的相对压强p0=0.5个大气压，在容器底部接一段管路，管长L= 4m，与水平面夹角为30，管径d= 50mm，若管路进口断面到液面的水头H= 5m，水流的总水头损失hw = 2.3v2 /(2g)，求流量Q（容器内水面保持不变，容器内水流速度近似为零）。4已知一射流在平面上以速度v冲击一斜置平板，平板和射流的夹角，如不考虑水头损失即v=v1=v2且取动量系数为1，试证明两分流的流量比。（注，不考虑水流和平板的摩擦力）11. 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12. 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13. 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14. 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n1n2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（ ）Ah1h2 B. h1Q2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（ ）Ah1h2 Bh1n2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（ ）Ah1h2 Bh1h2 Ch1=h2 D无法确定7突然完全关闭管道末端阀门发生直接水击，已知水击波速a=980m/s， 水击压强水头H=250m， 则管中原来的流速V0为 A1.5m/s B2.0m/s C2.5m/s D3.0m/s8恒定渐变渗流的流速分布为（ ） A三角形直线分布； B矩形分布 C抛物形分布 D对数分布9两糙率相同长度相同的并联圆形管道，已知，则流量之比为( )A B C D10阻力平方区的紊流的沿程阻力系数（ ） A仅与雷诺数有关 B仅与相对粗糙度有关 C与雷诺数及相对粗糙度有关 D是常数1液体的粘滞性随温度的升高而 。2断面比能的沿程变化规律，则该水流为 流。3断面单位总水头的沿程变化规律，则该液体为 液体. 4宽顶堰上的闸孔的淹没条件为 。5恒定流是各空间点上的运动参数都不随_变化的流动。6水跃函数相等的两个不同水深称为_。7若正常水深正好等于该流量下的_，相应的渠道底坡称为临界底坡。8当底坡、粗糙系数和断面面积一定时，使_的断面形状，称为水力最优断面。9当堰顶厚度与堰上水头的比值介于0.67与2.5之间时，这种堰称为_。10真实渗流的流速_渗流模型的流速。11处于相对平衡的液体中，等压面与 力正交。12紊流中粘性底层的厚度随雷诺数的增大而 。13 流中只有沿程阻力系数。14动能修正系数的大小取决于 。15并联管道的 相等。1 （本小题12分）有一矩形平面闸门与水平方向成，宽度b=2m（垂直于纸面方向），两边承受水压力，如图所示。已知，。求（1）A点的相对压强及绝对压强；（2）闸门上静水总压力的大小及其作用点的位置。2（本小题10分）有一长度为L的有压管道连结两水池（不计水池中流速），管径d=0.1m，两水池水位差Z=3.5m，在L/2处装一测压管，其水面高出管轴线已知管道进口和出口的局部阻力系数分别为0.5和1.0，求管道中通过的流量。3 （本小题14分）用螺栓将喷嘴固定在圆管上，如图所示。已知管径及喷嘴出口直径分别为D16cm，和D22cm。喷嘴的局部水头损失系数0.08（对应于喷嘴出口流速），喷嘴出口 流速V2 =20m/s。求螺栓所受的拉力。（取动能校正系数及动量校正系数均为1）。6（本小题14分）在矩形断面河道上，有一单孔的与渠道等宽的曲线形实用堰，上下游堰高均为，堰上水头为，堰宽，下游水深（堰流的流量系数，流速系数），不计行进流速，试求：（1）通过堰的流量，并判别闸下是自由出流还是淹没出流；（2）判断堰下游的水流衔接形式，并判断闸下是否要建消能工。一、判断题1、不同液体的粘滞性并不相同，同种液体的粘滞性是个常数。 （ ）2、曲面壁上静水总压力的竖直分力等于压力体的液体重量。 （ ）3、在非均匀流里， 按流线的弯曲程度又分为急变流与渐变流。 （ ）4、运动水流的测压管水头线可以沿程上升，也可以沿程下降。 （ ）5、明渠过水断面上流速分布不均匀是由于液体粘滞性和边壁阻力造成的。 （ ）6、长管的作用水头全部消耗在沿程水头损失上。 （ ）7、水跃是明渠流从缓流过渡到急流的一种渐变水力现象。 （ ）8、薄壁堰、实用堰和宽顶堰的淹没条件相同。 （ ）9、当时发生的水击为直接水击，而为间接水击。 （ ）10、渗流模型中，某断面的渗流流量比该断面实际流量小。 （ ）二、选择题1、在流体力学中，单位质量力是指作用在单位（ ）液体上的质量力。A 面积 B 体积 C质量 D 重量 2、关于水流流向问题的正确说法为（ ）A 水流一定是从高处往低处流 B 水流一定是从压强大处向压强小处流C 水流一定是从流速大处向流速小处流 D 水流一定是从机械能大处向机械能小处流 3、流线和迹线一般情况下是不重合的，若两者完全重合，则水流必为 （ ）A 均匀流 B 非均匀流 C 非恒定流 D 恒定流4、在同一长直等径管道中用不同的液体实验，当流速相同时，其沿程水头损失在（ ）相同。A 层流区 B 紊流光滑管区 C 紊流过度区 D紊流粗燥区5、下列各组物理量中，属于同一量纲的是（ ）A 长度、宽度、动力粘度 B 长度、密度、运动粘度 C 密度、重量、速度 D 水深、管径、测压管水头 6、从作用力角度分析，在下列渠道中能产生均匀流的渠道为（ ） A 平坡渠道 B 正坡渠道 C 逆坡渠道 D非棱柱形正坡渠道7、矩形断面渠道最小断面比能Esmin与相应的临界水深hk之比Esmin/hk =（ ） A 2.0 B 1.5 C 1.0 D 0.5 8、一堰顶厚度=5m，堰前水头H=1.8m，则此堰属于（ ）。 A 薄壁堰 B 实用堰 C 宽顶堰 D 三角堰9、 水击的相长计算式为（ ）。A B C D 10、液流为恒定均匀流时，必有（ ）为零。 A 时变加速度 B 位变加速度 C 水力坡度 D 测压管坡度三、作图题（本大题分3小题，共16分）1 试画出下列左图受压面的压强分布图和右图受压面压力体图，并指示出受力方向。（10分）2下列渠道各段充分长，试画出水面线（3）3定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。 （3）四、简答题1、试述液体静力学的基本方程及其各项的物理意义。 (5分)2、 简述尼古拉兹实验中沿程水力损失系数的变化规律。 （5）3、 雷诺数与佛汝德数的意义、表达式及作用。（5）五、计算题 1、容积为10 m3的水，当压强增加了10个大气压时容积减少10升，试求该水体的体积弹性系数K。 2、一铅直矩形闸门