《水力学》期末模拟题+答案

1、2008级给水排水工程水力学复习题一、判断题（每题1分，共10分）（对的打，错的打X）1、静止液体有粘滞性，所以有水头损失。（X ）2、缓坡上一定产生缓流。（X ）3、堰的应用过程中，通常流量系数m md 0（ x ）4、前提条件相同，采用实用堰的过流能力大于宽顶堰。（，）5、挖深式消力池的出口是折线型实用堰，而消力坎式消力池的出口是宽顶堰。（X ）6、水流由急流过渡到缓流时一定会产生水跃。（V ）7、粘滞性和固体边界的影响是液体产生能量损失的内因。（X ）8、断面比能沿流程总是减小的。（X ）9、测压管水头线总是沿程下降的。（X ）10、临界水深和正常水深都与渠道的糙率、底坡有关。（x ）1

2、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。（，）12、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点 O重合。（X ）13、园管中层流的雷诺数必然大于3000。x14、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当Fr> 1为急流。（，）15、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（X）16、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。（X）17、达西定律适用于所有的渗流。（X）18、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。（，）18、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。（，）19、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。（，）20、直立平板静水总压力的作用点就是平板

3、的形心。（X）21、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。V22、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。（，）23、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。（X）24、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。（，）25、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。（，）26、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。X27、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。（，）28、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。 （X） 29、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（，）30、明渠过流断面上各点的流速都是

4、相等的。X31、缓坡上可以出现均匀的急流。（，）32、静止水体中，某点的真空压强为 50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。（V）34、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。（，）35、水深相同的静止水面一定是等压面。（，）36、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（X）37、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。V38、陡坡上可以出现均匀的缓流。（X）39、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。（，）40、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。（X）41、缓坡上只能出现非均匀流缓流。（X）42、静水压强的大小与受压面的方位无关。（，）43、水泵的扬程就是指水泵的提水高度。（X

5、 ）44、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。（X ）45、平坡渠道中不可能发生均匀流。（，）46、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。（，）47、水跃只能发生于平底明渠中。（X）二、选择题（每小题 1分，共10分）1、明渠均匀流可能发生在：（B ）A、平坡棱柱形渠道；B、顺坡棱柱形渠道；C逆坡棱柱形渠道；D、都有可能。2、某水库水深为10m处的绝对压强为：（D ）A. 10kPa； B. 98kPa； C. 147kP D. 196kPa。3、在圆管流中，层流的断面流速分布符合：（C ）A、均匀规律；B、直线变化规律；C、抛物线规律；D、对数曲线规律。4、圆柱形外管

6、嘴的正常工作条件是：（B ）A. l（3 4） d, H0 9m； B. l（3 4） d , H0 9m；A. C. l > （3 4） d,H0 9m ； d. l < （3 4） d,H0 9m。5、粘性液体总水头线沿程的变化是：（A ）A.沿程下降；B.沿程上升；C.保持不变；D.前三种情况都有可能。6、仅受重力时，静止液体的测压管水头线为（ A ）A.水平线；B斜线；C平行线；D.铅垂线.7、稳定水跃时，其跃前断面的佛汝德数Fr 1 kN/m 2应（C ）。AFr11.7 2.5 .RFr12.5 4.5 CFr14.5 9.0A.;B.? C.D Fr1 9.08、测量

7、水槽中某点水流流速时，可采用的仪器是（ B ）。A. A.文丘里计;B.毕托管;C.测压管;D.薄壁堰。9、挖深式消力池出池水流与宽顶堰流相似，坎式消力池出池水流一般被看作（C ）。A.无坎宽顶堰流；B.曲线型实用堰堰流；C.折线型实用堰流；D.矩形薄壁堰流。10、圆管紊流过渡区的沿程水水头损失系数与（D ）有关。A.雷诺数；B.管壁相对粗糙度；C.雷诺数和管壁相对粗糙度；D.雷诺数和管道长度。11 .输水管道在流量和温度一定时，随着管径的减小，水流的雷诺数就（A ）A加大B减小C不变D不定12 .管道中水流为紊流时，过水断面流速分布符合（ D ）A均匀分布规律B直线分布规律C抛物线分布规律D

8、对数曲线分布规律13 .静水中，某点压强与受压面的关系是（ A ）A垂直指向受压面B垂直背向受压面C平行于受压面D倾斜指向受压面14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（2）（1）大；（2）小；（3）相同 ；（4）无法确定。16、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(4)(1)层流区 ；紊流过渡粗糙区紊流光滑区紊流粗糙区17、液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为O(2)(1) 1 kN/m(3) 5 kN/m(2)(4)2 kN/m 210 kN/m 218、紊流的断面流速分布规律符合2直线分布;3抛物线分布;(1)椭圆分布。15

9、、根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强(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(1)20、21、(1)相重合；(3)相平行，呈阶梯状；渗流的达西公式只能适用于(1)恒定均匀层流 (2)恒定均匀紊流(2)相平行，呈直线;(4)以上答案都不对。(3)恒定均匀流;液流的沿程水力摩擦系数与边壁粗糙度和雷诺数都有关,(4)非恒定流。 即可判断该液流属(1)(3)层流区 ；紊流过渡粗糙区紊流光滑区紊流粗糙区22、堰流的流量与堰顶水头的11/2 次；2成正比。32次方;2次方;19、长管的总水头线与测压管水头线次方23、溢流坝下泄水流收缩断面水深hc0的跃

10、后水深为hc02件(3)(1) ht = hc02(2) ht > hc0224、按重力相似准则设计模型，若几何比尺为(1) 100;10；(3)形成远离水跃衔接的条是 ht < hc02100,则流速比尺为(4)无法确定(2)20；(4) 50。(4)25、液体中某点的绝对压强为108kN/m 2,则该点的相对压强为(2) 2 kN/m2(3) 8 kN/m2(4) 10 kN/m226、静止液体中同一点沿各方向上的压强(1)(1)数值相等；(2)数值不等；(3)仅水平方向数值相等27、矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比3等于11；28、水泵的扬程是指(1)水泵提水高度(3)水泵提

11、水高度(2)4 。(2)(2)水泵提水高度+吸水管的水头损失; 吸水管与压水管的水头损失。29、紊流粗糙区的水头损失与流速成(2)次方关系;二次方关系;次方关系(3)30、在平衡液体中，质量力与等压面(1)重合;(2)平行；31、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数1急流和缓流3层流和紊流;2均匀流和非均匀流4恒定流和非恒定流。32、闸孔出流的流量与闸前水头3 成正比11次方 ；33、共轲水深是指(1)水跃的跃前水深与跃后水深(3)均匀流水深34、图示容器中有两种液体，密度B管高于A管；(2) A22次方 ；30. 5次方 。(1)(2)溢流坝下游水流收缩断面水深(4)临界水深2 >

12、 1 ,则A、B两测压管中的液面必为(2)管高于B管；(3) AB两管同高。35、紊流的断面流速分布规律符合(1)对数分布；抛物线分布；椭圆分布 直线分布36平底棱柱形明渠发生水跃，其水跃函数J (h)与J (h2)的关系是(1)1J(h1)= J(h2)J(hi)>J(h2)3J(h1)< J(h2)37、盛水容器a和b的测压管水面位置如图(a)、(b)所示，其底部压强分别为Pa和Pb。若两容器内水深相等，则Pa和pb的关系为(1)(1) Pa > Pb(2) Pa< Pb(4)无法确定pa =Pb38、层流断面流速分布规律符合(3)对数分布；抛物线分布直线分布椭圆分

13、布39、佛汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数(1)急流和缓流 层流和紊流;2均匀流和非均匀流4恒定流和非恒定流。40、紊流中粘滞底层厚度比绝对粗糙高度大得多的壁面称为(1)(1)光滑面过渡粗糙面(3)粗糙面(4)以上答案均不对三、作图题(每小题 5分，共10分)1、作出标有字母的平面压强分布图并注明各点相对压强的大小(5分)上暴冷体H.下耳液悻IL2、请定性作出下图总水头线与测压管水头线（两段均为缓坡）（5分）3、例图四、简答题（每小题 5分，共20分）1、试分别说明雷诺数 Re,佛汝德数Fr的物理意义及其在水力学中的主要用途（5分）答：（1）雷诺数Re的物理意义：它表征液流惯性力与

14、粘滞力的对比关系，即Re v?d/v。在水力学中主要用它来判别液流的型态是层流还是紊流。佛汝德数Fr的物理意义：它表征液流惯性力与重力两种作用力的对比关系。其能量意义是表示过水断面单位重量液怜。在水力学中主要用它判别Fr体平均动能与平均势能之比的二倍开平方，即水流的流态是缓流、临界流或急流。2、什么是水击减小水击压强的措施有那些（5分）答：压力管道中，由于管中流速突然变化，引起管中压强急剧增高（或降低），从而使管道 断面上发生压强交替升降的现象，称为水击。工程上常常采取以下措施来减小水击压强:（一）延长阀门（或导叶）的启闭时间 T（二）缩短压力水管的长度（三）修建调压室v0（四）减小压力管道中

15、的水流流速3.总流能量方程的物理意义是什么试说明方程中各项的物理意义乙答：总流的能量方程表述为：2PiVi2g =27P2 V2 HZ2二- hw1 22g各项物理意义如下:它的物理意义是：水流只能从总机械能大的地方流向总机械能小的地方。Z 一总流过水断面上单位重量液体所具有的位能，简称为单位位能；Pi总流过水断面上单位重量液体所具有的压能，简称为单位压能；Pi总流过水断面上单位重量液体所具有的平均势能，简称为单位势能;2 g 一总流过水断面上单位重量液体所具有的平均动能；2H Z E -v-2g 一总流过水断面上单位重量液体所具有的总能量，即总机械能;4.什么叫总水头线和测压管水头线什么是水

16、力坡度和测压管坡度2H Z E上答：连接各断面的总水头(2g )得到的线，即总水头线；连接Z -各断面的测压管水头()得到的线，即为测压管水头线。dH1 ;测压管水头线的坡度即测压J dhw水力坡度就是总水头线的坡度，用J表示， ld(Z p/ )管坡度，用Jp表示，dl 。5输水管的流量，水温一定，随管径加大，雷诺数如何变化为什么 答：输水管流量，水温一定随管径加大，雷诺数变小；因为RevdQd/-d-4Qd , Q一定，水温一定，运动粘滞性系数 也一定，故管径d加大，雷诺数变小。6. “恒定流与非恒定流”，“均匀流与非均匀流”，“渐变流与急变流”是如何定义的答：(1)液体运动时，若任何空间

17、点上所有的运动要素都不随时间而改变，这种水流称为恒定流。若任何空间点上所有的运动要素随时间发生了变化，这种水流称为非恒定流。(2)在恒定流中，液流同一流线上液体质点流速的大小和方向均沿程不变地流动，称为均匀流。当流线上各质点的运动要素沿程发生变化，流线不是彼此平行的直线时，称为非均匀流。(3)流线接近于平行直线的流动称为渐变流，流线的曲率较大，流线之间的夹角也较大的流动，称为急变流。答：由梯形断面的最佳条件m b 2( 1h7、试说明梯形明渠水力最佳断面是否就是经济实用断面2、m m)可知，当 m 0.75, m 1 ,这是一种底宽较小，水深较大的窄深式断面。虽然水力最佳断面在相同流量下过水断

18、面面积最小，工程量少，但应用于较大型渠道时， 由于深挖高填，施工效率低，管理维护也不方便。而且在流量改变时，渠中水深变化较大，给灌溉、航运等部门带来不变，所以反而不经济。这说明水力最佳断面不一定是渠道的实用经济断面。所以在设计渠道断面时，必须结合实际条件，从经济和技术方面来考虑， 既要考虑水力的最佳断面，但又不能完全受此条件约束。8、请写出堰流的流量公式并说明各系数的影响因素有那些答：堰流的流量公式是：Q s mb72gH0%式中s为淹没系数，它主要反映了下游淹没程度对流量的影响;为侧收缩系数，它主要反映了闸墩或边墩对流量的影响;m为流量系数,它主要反映了堰顶水头及堰的边界条件对流量的影响。五

19、、计算题（每小题10分，共50分）1、如图所示，已知:Z=1m, h=2m,求A点的相对压强，绝对压强和真空压强（10分）解：A点相对压强一空气APpAi6h zPaPa(z h) 9.8 (1 2) 9.8kPa绝对压强98 9.888.2kPa真空压强Pa真| pA | 9.8kPan ,可采用如图所示装置。已知 AB段1） A、B两测压管的水头差为 0.8m, （2）2、为测定AB管段的沿程阻力系数入或者粗糙系数 的管长为10m ,管径d=50mm。今测得实验数据（经90秒钟流入量水箱的水量为立方米，求该管段的沿程阻力系数值，并用曼宁公式求其粗 糙系数n。（15分）VQ 一 t4Qv彳P1 P2 hf 一 一 h0.247 2.74L/S904 0.00274 2 1.396m/ s3.14 0.05hfL V2d 2ghf0.8流程阻力系数8gc1r6,n3、某有机玻璃矩形断面明渠,流时测得流量Q20L/S解：过水断面面积A bh湿周2h02g底宽101.3960.05 2 9.88g 8 9.