水力学复习题.(DOC)

1、水力学复习题 重庆交通大学 水利与港航专业通用 二00八年十二月 水利水电专业2006级水力学复习题 一、是非题（正确的划“J”，错误的划“X） 1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。（） 2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压而的形心点0重合。（） V i A 0 B h 1 么 3、园管中层流的雷诺数必然大于3000. 4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当Frl为急流。（） 5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（） 6、达四定律适用于所有的渗流。（） 7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。（） 8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。（

2、） 9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。（） 10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（） 11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 12、陡坡上岀现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。（） 13、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。（） 14、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。（） 15、水力粗糙管道是表示管适的边壁比较粗糙。 16、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。（） 17、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。（） 18、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（） 19、明渠过流断而上各点的流速都是相等的。 2

3、0、缓坡上可以出现均匀的急流。（） 21、静止水体中，某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。（） 22、水深相同的静止水而一定是等压面。（） 23、恒定流一迄是均匀流，层流也一定是均匀流。（） 24、素流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 25、陡坡上可以出现均匀的缓流。（） 26、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。（） 27、缓坡上只能出现非均匀流缓流。（） 28、静水压强的大小与受压面的方位无关。（） 29、水泵的扬程就是指水泵的提水髙度。（） 30、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。（） 31、平坡渠道中不可能发生均匀流。（） 3

4、2、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。（） 33、水跃只能发生于平底明渠中。 34、当液体中某点的绝对压强小于当地大气压强时必建存在真空。（） 35、当管流过水断面流速符合对数规律分布时，管中水流为层流。（） 36、在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。（） 37、对于实用堰与宽顶堰，只要下游水位不超过堰顶时，就一定是自由出流。（） 38、阻力平方区的沿程水头损失系数兄与断面平均流速v的平方成正比。（） 39、渗流中模型流速与真实流速数值相等。（） 40、均匀流中只考虑沿程水头损失；渐变流中只考虑局部水头损失。（） 41、相对静止液体中的等压而可以是倾斜平面或曲

5、而。（） 42、不可压缩液体连续性微分方程丑 +冬上+ 匕 =0只适用于恒泄流。（） dx y z 二、单项选择题（填写唯一正确答案的编号） 1、作用水头相同时，孔口的过流量要比相同直径的管咀过流量（）。 大（2）小（3）相同（4）无法确定 2、根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强（）0 （1）数值相等（2）数值不等（3）仅水平方向数值相等（4）铅直方向数 值最大。 3、已知水流的沿程水力摩擦系数只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（） 1 层流区：2紊流光滑区： 3紊流过渡粗糙区：4素流粗糙区。 4、液体中某点的绝对压强为100kN/m：,则该点的相对压强为（） （1） 1 kN

6、/mc（2） 2 kN/m2 （3） 5 kN/mc（4） 10 kN/m3 5、紊流的断面流速分布规律符合（） 1对数分布； 2直线分布： 3抛物线分布；4椭圆分布。 6、长管的总水头线与测压管水头线 (1)相重合： (2)相平行，呈直线; (3)相平行，呈阶梯状： (4)以上答案都不对。 7、渗流的达西公式只能适用于 () (1)恒泄均匀层流(2)恒定均匀紊流 (3)恒泄均匀流：(4)非恒肚流。 8、液流的沿程水力摩擦系数与边壁粗糙度和雷诺数都有关，即可判断该液流属() 1层流区： 2 紊流光滑区 ： 3紊流过渡粗糙区； 4 紊流粗糙区。 9、堰流的流量与堰顶水头的 成正比。 11/2 次

7、：2 3/2次方； 32次方； 41次 方 o 10、溢流坝下泄水流收缩断面水深hc0的跃后水深为hc02 形成远禽水跃衔接的条件是 () (1) ht = hc02(2) ht hc02(3) ht J（hJ 2直线分布 4椭圆分布 22、层流断面流速分布规律符合 1 对数分布 抛物线分布 23、佛汝徳数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数 急流和缓流: 2 均匀流和非均匀流： 层流和紊流: 4恒左流和非恒宅流。 24、素流中粘滞底层厚度比绝对粗糙髙度大得多的壁而称为 （1）光滑而2 过渡粗糙面 （3）粗糙而 （4）以上答案均不对 25、在水力学中，单位质量力是指（） a、单位而积液体受到

8、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虽力。 26、在平衡液体中，质量力与等压而（） a、重合： b、平行 c、相交：d、正交。 27、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。 28、有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（） a、 8； b、 4；6 2： d、 1。 29、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、素流光滑区：c、紊流过渡粗糙区：d、紊流粗糙区 30、在明渠中不可以发生的流动

9、是（） a、恒定均匀流；b、恒泄非均匀流； c、非恒泄均匀流：d、非恒左非均匀流。 31、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。 32、闸孔出流的流量0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 33、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。 34、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 三、问答题 1、什么是液体的可圧缩性？什么情况下需要考虑液体的可压缩性？ 2、有人说均匀流一左是恒左流”，这种说法是否正

10、确？为什么？ 3、什么是相对压强和绝对压强？ 5、请分别叙说明渠均匀流水深和临界水深的含义和区别。 6、明渠的底坡可以分为哪些类型？ 7、如何用临界水深厶与渠道内的水深力来判别明渠水流的流态？ 8、根据边界条件的不同，水头损失可以分为哪两类？ 9、试叙述判断明渠水流流态有哪些方法。 10、明渠均匀流产生的条件是什么？ 11、“恒左流与非恒泄流”，“均匀流与非均匀流”，“渐变流与急变流”等三个槪念是如 何定义的？它们之间有么联系？渐变流具有什么重要的性质？ 12、关于水流去向问题，曾有以下一些说法如水一定是从髙处向低处”，水是由压力大的 地方向压力小的地方流”，“水是由流速大的地方向流速小的地方

11、流”这些说法对吗？试用基本 方程式论证说明。 13、什么叫总水头线和测压管水头线？水力坡度和测压管坡度？均匀流的测压管水头线和总水 头线的关系怎样？ 14、何谓“层流底层” ？它与雷诺数有何关系？它的厚度对沿程水头损失有何影响？ 15、紊流中存在脉动现象，具有非恒左流性质，但又是恒左流，英中有无矛盾？为什么？ 16、今欲将产生均匀流的渠道中的流速减小，以减小冲刷，但流量仍然保持不变，试问有几种 方法可以达到此目的。 17、佛汝徳数的物理意义是什么？为什么可以用它来判别明渠水流的流态？ 18、缓坡渠道只能产生缓流，陡坡渠道只能产生急流，对吗？缓流或急流为均匀流时，只能分 别在缓坡或陡坡上发生，对

12、吗？ 19、为什么可以利用水跃来消除能量？什么形式的水跃消能效率最髙？ 20、泄水建筑物下游常采用的水面衔接及消能措施有哪几种？它们各自的水流特征是什么？ 21、怎样判别堰、闸下游水流衔接形式（即确左水跃位巻），可能有哪三种形式的水跃产生？ 22、用解析法分析液体质点运动的基本方法有哪两种？为什么我们常采用欧拉法？ 23、什么叫无涡流？什么叫有涡流？它们的基本特征是什么？判別条件是什么？ 24、连续性方程+= 0,对可压缩液体或非恒泄流动是否成立，为什么？ ox y z 25、有势流的特点是什么？研究平面势流有何实际意义？ 26、势函数和流函数存在的充分必要条件是什么？ 27、渗流的基本立律是

13、什么？写出数学表达式并说明其物理意义？ 四、作图题（在题图上绘出正确答案） 1、圧性绘岀图示棱柱形明渠的水而曲线，并注明曲线塔称。（各渠段均充分长，各段糙率 相同） 2、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。 P v*o=O 3. 龙性绘出图示棱柱形明渠的水而曲线，并注明曲线需称 （各渠段均充分长，各段糙率 相同，末端有一跌坎） 4. 定性绘出图示曲而ABC上铅垂方向压力体。 5、泄性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线向。 v（）=0 总水头线 v(y=O 测压管水头 v（）=0 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。 7、龙性绘出图示棱

14、柱形明渠的水而曲线，并注明曲线需称。（各渠段均充分长，各段糙率 相同） 9试做出下图中二向曲而AB上的压力体。 BB 10、泄性绘出图示棱柱形明渠内的水而曲线，并注明曲线名称及流态。（各渠段均充分长, 各段糙率相同） 五. 计算题 k图示圆弧形闸门AB（l/4圆），A点以上的水深H=1.2闸门宽万 二4m,圆弧形闸门半径用lm,水而均为大气压强。确左圆弧形闸门A B上作用的静水总压力及作用方向。 2、图示一跨河倒虹吸圆管,管径d=0. 8m,长2=50 m,两个30*折 角、进口和出口的局部水头损失系数分别为 匚二0.2, :=0.5, 18m7so取动能和动量校正系数均为1。求水流作用于闸门

15、上的作用力。 12、已知如图所示水平安装的文丘里流量计， 已测得压强=05m,生二-02m,水管的横 YY 断而积AfO. 002m Ac=O. 001m不计水头损失,求 通过文丘里流量讣的流量Q为多少？ 13、管道直径d二10 mm,通过流量Q二20 cm3/s,运动粘度 二0.0101 cm7so问管中水流 流态属层流还是紊流？若将宜径改为/ = 30 mm,水温、流量不变，问管中水流属何种流态？ 14、有一矩形断而渠道底宽b=1.5m,底坡2=0. 0004,糙率n=0. 014,当槽中均匀流水深hFl 7m时,试求通过的流量Q o 15. 图示一水平放宜的弯管，直径ZM）2 m,转角a

16、 =90 , 1一1断面管轴处的动水压强为卩二4 OkN/m：, 2-2断而与大气连通，管中流量为eO.lm/s,求水流通过弯管时对管壁的作用力。（ 取动能校正系数和动量修正系数均为1） 16. 求图中圆弧形闸门AB所受静水总压力的大小及方向。已知水深H=4 m,板宽B=2m 17. 有一浆砌块石的矩形断而渠道，糙率厂二0.025,宽6= 6m,当0二14. 0m7s时，渠中均 匀水深h = 2m,试判断渠道中的明渠水流流态。 18. 某矩形断而渠道，通过的流量为Q=30m7s底宽为b=5m,水深为h=lm,判断渠内水流是急 流还是缓流？如果是急流，试计算发生水跃的跃后水深是多少。 19. 有

17、一水平放宜的管道（如图）。管径/二10 cm,边二5 emo管中流量的二10 L/s断面1处测 管髙度H二2 m不计管道收缩段的水头损失。取动能与动量校正系数均为1。求水流作用于收缩 20、有一浆砌块石的矩形断而渠道，糙率力二0. 025,宽b = 5m,当0二15. 0m3/s时，渠中均 匀水深力二2m,试判断渠道中的明渠水流流态。 21、有一单孔水闸，平板闸门孔宽=3.0 m,闸门开度e二0.5m,闸前水深力 =6. 0 m,闸孔流量 系数卩二0.556,闸底板与渠底齐平。不计闸前行进流速水头，按自由出流求过闸流疑仏 22、水温1CTC时水流的运动粘滞系数为二0.0131 cm7s,水管的

18、直径为10 cm,管中流 速为100 cm/s,试判別水流流态。 23、有一矩形断而渠道均匀流，底宽b =10 m,水深A = 3 m,糙率n二0.014,底坡 2-0.001 o如流动在紊流粗糙区，求谢才系数C和流量Q.并判别是急流还是缓流。 24、有一虹吸管（如图）。已知管径古10 cm,力产1.5 m,厶二3 m,不计水头损失，取动能校正系 数0=1。求断而c-c中心处的压强久。 : 1-1 h： 25. 图示直径为20mm,长450m的管道自水库取水并泄入大气中，出口比水库水而低13 m,已 知沿程水头损失系数X=0. 04,进口局部水头损失系数=1. 7m 时，试求通过的流虽：4,并

19、判别是急流还是缓流。 29. 在不可压缩流场中流函数f=a -a 式中a=l/m. so （1）判断该流场是否是势流？ （2）如果是势流求岀势函数，并证明流线与等势线相互垂直。 30、如图所示串联供水管路，各段管长 儿二350m,人二300mdaF200m：管径 心二300mm,心二200mm, do=100mm：流量 qFlOO 1/s, q：=60 1/s, qa=30 1/s：若管路的沿程摩阻系数 20 03, XO. 035, X o=0. 04： D点所需的自由水头为25m,试求水塔的供水髙度H。 31、若矩形渠道设置一潜坎，试证明缓流通过潜坎时，水面要下降，而急流通过潜坎时，水而

20、要上升（不计损失）。 32、已知不可压缩液体在圆管中的流速分布公式心詈曲“）求: （1）是恒怎流还是非恒左流动? （2）是均匀流还是非均匀流？ （3）是否满足连续性微分方程? （4）有无线变形？ （5）是有旋流还是无旋流动？ （6）有无剪切变形？ 33、已知某流场的流速势为0 =斗（，一）卫）式中a为常数，试求: 2 （1）Ux 及 Uy （2 ）流函数方程 34、试求下列各种不同流速分布的流线和迹线: (1) ex x + y u: = 0 (2) ma =x2 - y2,uy = -2x)u： = 0 35、不可压缩二维流动的流速分虽:为：_=x-4”“、. =-y 4x ,要求: (1)

21、 该流动是恒定流还是非恒定流： (2) 该流动是否连续： (3) 写出流线方程式； (4) 判别有无线变形和角变形运动： (5) 判别有涡流还是无涡流； (6) 判别是否为势流，若流动有势，写出流速势函数表达式。 36、已知不可压缩液体平而流动的流函数0=(，+严)/2。要求： (1) 画出该流动的流线图形，并标明流向： (2) 判别是有旋流动还是无旋流动： 附加复习题： 1. 什么是牛顿内摩擦公式？适用条件是什么？ 2. 什么是液体的粘滞性？常温下水的粘性一般取多少？ 3. 连续介质和理想液体的概念是什么？ 4. 常见的表而力和质量力有哪些？ 5. 静水压强的2个特性是什么？ 6. 等压而性质及其应用。 7. 绝对压强、相对压强、真空及真空度的概念。 3. 两类水头损失