水力学考试试的题目与答案

1、实用标准文案 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 2，则该点的相对压强为 3）液体中某点的绝对压强为100kN/m（2222 10 kN/md、 2 kN/m c、5 kN/ma、1 kN/m b、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：

2、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?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v为 0 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

3、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 3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，的矩形明渠，10（）底宽b=1.5m通过的流量Q =1.5m则该处水流的流态为 a、 缓流； b、急流； c、临界流； 答案：b 精彩文档实用标准文案 （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

4、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=100，模型中水深为0.1L米，则原型中对应点水深为和流量比尺为 a、 1米， =1000； b、10米， =100； QQ 。=10000010米， =100000； d、c、1米，QQd 答案： 分） 2、判断题：（每小题2 ） （ （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 ） （ ）粘滞性是液

5、体产生水头损失的内因。（4 答案：正确 ） （ ）同样条件下直接水击比间接水击更不安全。 （5 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 ）在流量和渠道断面形式一定的条件下，（9）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 43、填空题：（每小题2 分） 。 和 1（）牛顿内摩擦定律适用的条件是 答案：层流运动，牛顿液体 精彩文档实用标准文案 2，则该点的相对

6、压强为 为（2） 液体中某点的绝对压强100kN/m2，真空度为 ?kN/m 。 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? h，弗汝德数Fr?1。 k（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T ? 水

7、击相长T的水击，称为? 水击，rs把T? T的水击称为?水击。 rs 答案：直接， 间接。 (9) a型水面曲线是发生在? 坡上的 ?流（指急流或缓流）的水面线，2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h的共轭水深 c ?h(h为下游河道的水深，填写? 、? h、?符号) tct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=25，当模型中某点的L流速为v = o.8m/s，则原型中对应点

8、的流速为v=?m/s 。 pm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 精彩文档 实用标准文案 流

9、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。 的变化规律。3）简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数（成反Re仅是雷诺数Re的函数并与答案：通过尼古拉兹实验可以发现：在层流中过渡区； =f的函数；在紊流光滑区（Re）比；在层流到紊流过渡区，仅是Re1? ，紊流粗糙区又称为阻力平方区。 ）=f（ =f（Re， ）；粗糙区32 RR 只适用于阻力平方区？ （4）为什么舍齐公式iCvR?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

10、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

11、渗流，同一过水断面上各点的渗流流速都相等且等v= kJ。于 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 总 水 头 线 测压管水头线v0 0解： 精彩文档实用标准文案 （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) Ki iK1i iK3解： 缓流N缓流a11bK1N1bN23i i K3ii K2急 6、计算题： 2。30 ，两个长 l） 图示一跨河倒虹吸管，正方形断面面积为 A=0.64 m =50 m，（1折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为=0.2，=0.5，=1.0，沿程

12、321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 2vl? (5分) )?h?(H w4R2g计算方形管道断面的水力半径和局部水头损失系数 A?0.2?2?0.5 , ?1.0?1.9.R?02m ? 将参数代入上式计算，可以求解得到 3 (5分) /s6622vA Q?.m,m/s.? ?v416 3/s 。 2.662m即倒虹吸管内通过的流量为 精彩文档 实用标准文案 ，喷嘴出口直径=7.5cm。橡胶管直径D从水箱接一橡胶管道及喷嘴（2） (如图)。用压力表测得橡胶管= 0

13、.5m。由水箱至喷嘴的水头损失hd=2.0cm。水头H =5.5 mw 2，行近流速R。如用手握住喷嘴，需要多大的水平力与喷嘴接头处的压强p = 4.9N?cm （15分）。v=0，取动能校正系数和动量校正系数均为1 0 和喷1解：以过喷嘴中心的水平面为基准面，列水箱渐变流断面1 2的能量方程嘴出口断面22v2?0?0?00?H?0.5 (5分) g2m 求得喷嘴出口流速和流量为 9.2g?5?9v?s23m 分) (1.5 000314?0.?QvAs22 橡胶管道内的流速为 Qm 分) (1 6v?0?0.7s 3A3 方向的动量方程对于喷嘴建立x ? )pAvQ(?v?R?x2x333?

14、Q(v?v)?187.79R?pA?N (6.5分) 3323R?R 即为手握喷嘴所需之力。 (1分) 水流对喷嘴冲击力为 ?（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， 2 239?mh?Abh(1.5 过流断面面积 分) m 精彩文档 实用标准文案 湿周 2 (1.5m分) 4918m.h?xb?21?A水力半径 分 (1) m ?R?2.11 x1 11sR?80m/.90C? 分) (2 舍齐系数 62 n30.5 ) 分 Q

15、= AC (R i)(3= 144.93 m /s 通过的流量 3，坝，流量Q265m/s（4）某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。已知渠宽B18m) ( 12分 =1.1m下收缩断面处水深h，当坝下游水深h=4.7m时，问： tc （4分） ）坝下游是否发生水跃？1 分）（4 ）如发生水跃，属于何种形式的水跃？2 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。 h，判断收缩断面和下游水流流态， 解：1)计算临界水深k3/sm =265/18 =14.72 m q = Q/B 22?q7214.m 812h?.?33k8g9. 为缓流，h=4.7m ? hh因为收缩断面水深 =1

16、.1 m h (3) h ? 12 两管同高。(3) AB (2) A 管高于 B 管； (1) B 管高于 A 管； 22、紊流的断面流速分布规律符合 （1） ? 1 ? 对数分布 ； ? 2 ? 椭圆分布 ； ? 3 ? 抛物线分布 ； ? 4 ? 直线分布 。 23平底棱柱形明渠发生水跃，其水跃函数 J (h)与 J (h)的关系是 （1） 21? 1 ? J(h)= J(h) ? 2 ? J(h)J(h) ? 3 ? J(h) p (2) p .ik 1 iik 1iik 2 上水平方向的分力、定性绘出图示曲面A4KKA B 和铅垂方向压力体。 (5分) C 5、定性绘出图示管道（短管

17、）的总水头线和测压管水头线向。 v=0 0 =0 v0 精彩文档实用标准文案 总水头线 测压管水头=0 v0=0 v0 6、绘出图中的受压曲面AB上水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。 A B 各渠段均充分长，各段糙率相同) 7、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。( i ik2 六、根据题目要求解答下列各题 闸门1.2m，), A点以上的水深宽BH1、图示圆弧形闸门AB(1/4圆 ，水面均为大气压强。确定圆弧形闸R门A=1m=4m，圆弧形闸门半径 B上作用的静水总压力及作用方向。 =74.48kN =p PA解：水平分力 xcx H V=85.65kN, =铅垂分力 Py

18、222, = P+ P静水总压力 PR A yxO P=113.50kN, R ?tan?=49 P/P=1.15 xy 合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。B 。折两个 30，d管径0.8m，长 l=50 m2、图示一跨河倒虹吸圆管， ，=0.024，=1.0，沿程水头损失系数角、进口和出口的局部水头损失系数分别为 =0.2，=0.5312 。若上下游流速水头忽略不计，求通过倒虹吸管的流量H上下游水位差 =3mQ 精彩文档 实用标准文案 对上下游渠道内的计算断面建立能量方按短管计算，取下游水面为基准面，解： 程 2vl?)?h?(H? wg24R管道断面的水力半径和局部水头损失系数 计算圆 A?

19、9?1, .2?0.?2?0.5?1.0R?/?d4?0.2m ? 将参数代入上式计算，可以求解得到3/s091m ?v?4.16m/s , Q?vA?2. 3/s倒虹吸管内通过的流量为2.091m 。 即 。)3、，末端连接一渐缩喷嘴通大气=2.0cm(某水平管路直径d，喷嘴出口直径如题图=7.5cmd21 2求水流对喷嘴的水平管路内流速v=0.706m/s用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p=49kN?m。，1 可取动量校正系数为作用力F (1) v1 d1 2的连续方程：解：列喷嘴进口断面11和喷嘴出口断面23m4031vA?0.0Q? 喷嘴流量和出口流速为： 得 s11Q R m1 9

20、9?.?v s 2A22 P对于喷嘴建立 x方向的动量方程?)?vQ(vpA?R? 2 x1121x N ?8187.)(v?vR?pA?Q1 3332x 与 等值反向。 水流对喷嘴冲击力:F R, Z。进口处槽底高程120m=0.014有一矩形断面混凝土渡槽，糙率n，底宽b1.5m，槽长L4、1和通过的流i=1.7m时，试求渡槽底坡=52.16m，出口槽底高程Z52.04m，当槽中均匀流水深h02 量Q。 （ Z-Z）/L =0.001解： i=21 2 552.?Abh? m 9?4.2x?b?h m A 52?R.?0 m x 精彩文档 实用标准文案 111 s64.06m/C?R?62

21、 n 0.51.46m/s v=C(Ri)3 /sQ= vA=3.72m。 2/s，当坝下游水深h=4.7m，已知单宽流量q12、14.72m某溢流坝下收缩断面处水深h=1.1mtc时，1）求对应收缩断面处水深h的跃后水深h c2c2）坝下游发生何种形式的水跃？是否需要修建消能工？ h，判断收缩断面和下游水流流态， k22?q14.72?2.81?hm 33kg9.8h =1.1 m h 为急流，下游水深 40分，各题必须有解题步骤。） 解：1)计算临界水深 因为收缩断面水深 kch=4.7m ? h 为缓流， kt所以溢流坝下游必定发生水跃。 2）计算收缩断面处水深h的共軛水深h c2c2h

22、qc(1?8?1) h 32ghc2c27214.1.1?(1?8?1) 5.81m 3211.8?9 因为 h ? h ，该水跃为远驱水跃。 tc23）溢流坝下游发生远驱水跃，需要修建消力池。 H h c 一、填空（每小题1分，共15分） 1. 运动粘滞系数与动力粘滞系数成 正 比。 ? 2. 单位质量流体所受的力为 单位质量 力。 3. 真空值的测量起点为 。 4. 任一平面上的静水总压力等于 平面形心点上的静水压强 精彩文档实用标准文案 与平面面积 的 乘积 。 5. 当为 恒定 流时，流线与迹线重合。 6. 单位长度上的沿程水头损失为 水力坡度 。 7. 应用能量方程时，两过水断面必须

23、取在 渐变 流上。 8. 管流液体的流动方向应为总机械能沿程 损失 的方向。 9. 圆管和明渠的临界雷诺数分别为 2000 和 500 。 10. 圆管均匀层流的最大流速为平均流速的 2 倍。 11. 长管和短管水力计算的区别在于前者忽略了 局部水头损失 和 流速水头 。 二、名词解释（每小题3分，共15分） 1. 表面力p9 作用于所取液体表面，与受作用表面面积成比例的力，分为垂直作用面的压力和平行作用面的切力。 2. 测压管水头P19 位置水头和压强水头的和，称为测压管水头。静止液体内个点测压管水头等于常数。 3. 均匀流流线是互相平行的直线的流动。 4. 水头损失由于液流内部各液团和各液

24、层间产生的阻抗相对运动的内摩擦力产生的能耗。 过水断面垂直流线的液流横断面。 精彩文档实用标准文案 得分 评卷人 三、单项选择（每小题2分，共20分） 1. 某点静水压强（ A ）。 A的方向与受压面垂直并指向受压面；B的大小与受压面的方向有关；C的大小与容器大小有关；D的大小与液体重度无关 2. 曲面上静水总压力的（ B ）。 A垂直分力的方向与重力一致；B垂直分力的大小等于压力体的水重；C水平分力的方向指向曲面的水平投影面；D水平分力的大小等于水平投影面形心点的压强与水平投影面积的乘积 3. 满足在同一过水断面上测压管水头相等的条件为（ C ）。 A恒定流；B非恒定流；C均匀流；D非均匀流

25、 4. （ D ）正比。 hfA糙率；B流速；C谢才系数；D流段长度 5. 虹吸管的最大真空值出现在（ D ）。 A入口处；B出口处；C最高处；D最高处的最末端 6. 下列的（ D ）不是动量方程左端的力。 A作用于流段上的动水压力；B作用于流段上的固体边界摩阻力； C水对固体边界的作用力；D作用于流段上的重力 7. 薄壁孔口与管嘴（厚壁孔口）的区别在于（ D ）。 A有无收缩断面；B自由出流还是淹没出流；C作用水头的大小；D是 精彩文档 实用标准文案 否有真空压强存在 注：两括号填同一字母。并联管道的（ A ）等于（ A ）8. 各分管段水头 B总水头损失A总水头损失 各分管段水头损失；各分

26、管段流量 D总流量C总流量 各分管段的流量；损失之和； 之和 注：两括号填同一字母）等于（ D ）。9. 均匀泄流管道的（ D 入口断面某断面流量 水头损失 同长同质的直管水头损失；BA同长同质的直水头损失 折算流量；D的流量；C某断面的流量管水头损失的 3110.在环状管网的设计中，不正确的做法是（ D ）。 A按经济流速设计管径；B任一环路上的水头损失的代数和为零；C任一节点的流量代数和为零；D.当大于规定的环路闭合差时才能终止计算 得分 评卷人 四、判断（每小题1分，共10分。对者划“”；错者划“”） 1. 重度与容重是同一概念。（ ） 2. 汽化温度随压强的降低而降低。（ X ） 3.

27、 均匀流上两断面测压管水头差等于它们之间的水头损失。（ ） 4. 在同一水平轴线且无分流的串联管道中，流速大，则压强小。（ ） 5. 在连通的同种液体中，任一水平面都是等压面。（ ） 6. 不同过水断面上的测压管水头一般不相等。（ ） 7. 毕托管是专门测量流量用的。（ 流速 ） 精彩文档实用标准文案 8. 糙率与谢才系数成反比。（ ） 9. 常用的临界雷诺数指的是下临界雷诺数。（ ） 10.能量方程的应用条件之一就是作用于液体上的质量力只有重力。（ ） 得分 评卷人 五、计算（共比压，两容器中液体的重度为?，比压计上计下部液体的重度为?m两容器与B求部液体的重度为。A? 5分）之间的压强差。（、B 1.A P22 精彩文档实用标准文案 2. 一水管直径，测得水银压差计cm?20d）中的，若断3cm15h?mkN/和轴线处流速存在关系uVm，忽略水头损失，求管中通过12分） （?28?133.m面平均流速u8?0.Vm的流量。（P106 精彩文档实用标准文案 3. ，?02640.?md?0.05mAB?1010