山东大学网络教育水力学期末考试试题及参考答案

A21.9.8静水压强可以产生的水银柱高度为1.9.8静水压强可以产生的水银柱高度为 A 。A.73.6mm B.736mm C.13.6m D.12.6m闸孔出流的流量Q与闸前水头H的 成正比。DA.1次方 B.2次方 C.3/2次方 D.1/2 次方测压管水头为 A 。A.流速水头与压强水头之和C.位置水头与流速水头之和和

B.压强水头与位置水头之和D.流速水头、位置水头、压强水头三者之A.增加，B.减小，水的运动粘度随温度上升而 ，其单位为 A.增加，B.减小，C.增加，D.减小，均匀层流的内摩擦力与 BC.增加，D.减小，流速 B.流速梯度 C.压强 D.压强梯度流量确定，管径沿程减小时，测压管水头线 c 。可能沿程上升也可能沿程下降 B.总是与总水头线平行C.只能沿程下降 D.不行能低于管轴线假设壁面粗糙度确定，当水流为 c 时，粘性底层最薄。水力光滑区 B.水力过渡区 C.粗糙区 D.层流区当i<J时，断面比能沿程 a 。减小 B.增加 C.不变 D.可增可减_a 中存在脉动性。紊流 B.急流 C.非均匀流一堰顶厚度δ=5m，堰前水头H=1.8m，则此堰属于 c 。A.薄壁堰 B.有用堰 C.宽顶堰水面曲线处于临界坡上的3区的水流为 。A.均匀流 B.缓流 C.急流当i>J时，断面比能沿程 b 。A.减小 B.增加 C.不变二、推断题明槽水流的断面比能沿流程总是减小的。×舍齐公式和曼宁公式适用于紊流阻力平方区。√3/2次方成正比。×静水压强的大小与受压面的方位无关。√明槽水流的急流和缓流可用Fr判别：当Fr>1为急流。√糙率与谢才系数成反比。√恒定流是指流场内任意两点间的流速矢量相等。×平坡渠道中不行能发生均匀流。√当管流过水断面流速按对数规律分布时，管中水流为紊流。×水流总是从总水头高的地方向总水头低的方向流淌。√

D.非恒定流D.D.D.可增可减三、计算题门轴摩擦力，水的容重〕1.如图，一矩形闸门，门宽b=2.0m，水深h=2.5m，门的转轴位于端点O，闸门重G=9.8kN，门与水平面交角α=45°，在门的另一端点用铅垂方向钢索吊起，试求闸门启门力F〔不计门轴摩擦力，水的容重〕2.底宽2.底宽b=2.0mh=0.8m，试推断急流四、简答题陡坡是指坡度大于陡坡是指坡度大于临界底坡的渠道底坡,也指急剧上升的斜坡，与水平夹角小的坡地;平缓的斜坡，在棱柱形渠道中，断面外形尺寸、流量确定时，在渠中形成均匀流，假设均匀流的正常水深恰好等于该流量的临界水深，则这个渠道的底坡叫做临界底坡。陡坡上消灭均匀流必为急流,缓坡上消灭均匀流必为缓流。假设发生均匀流，判别急流、缓流的方法有哪几种？1一、单项选择题 中存在脉动性。AA.紊流 B.急流 C.非均匀流 D.非恒定流2.位于缓坡3区的水面线为 。AA.壅水曲线 B.降水曲线建立水跃方程时，可以无视 。AA.沿程水头损失 B.局部水头损失测量水槽中某点水流流速的仪器有 。BA.文丘里计 B.毕托管静止液体不能承受 B 。A.压力 B.剪切力抱负流体是指 。DA.无视密度变化的流体C.无视黏性变化的流体

C.平行底坡 D.水平线C.动水压力 D.边界切应力C.测压管 D.薄壁堰C.外表力 D.质量力B.无视温度变化的流体D.无视黏性的流体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.测压管坡度液体的粘滞性可以视为液体抵抗 的特性。C重力 B.惯性力 C.剪切变形 D.体积膨胀承受水跃消能时，跃前的 越小，消能效果越 。D雷诺数，好 B.雷诺数，差 C.佛汝德数，好 D.佛汝德数，差渗流中真实渗流流速比模型渗流流速 。渗流计算得到的渗流流速为 。AA.大，模型流速 B.小，真实流速 C.大，真实流速 D.小，模型流速二、推断题矩形断面水力最正确断面的宽深比β=1/2。×渗流模型中，某断面的渗流流速比该断面实际流速大。×牛顿内摩擦定律适用于全部的液体。×紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。√棱柱体水平明渠中，水跃的跃前水深和跃后水深具有一样的水跃函数值。√粘滞性是引起液流运动能量损失的根本缘由。√明渠过流断面上各点的流速都是相等的。×静水压强的大小与受压面的方位无关。√明渠的临界底坡与断面外形、尺寸、流量及糙率有关，与渠道的实际底坡无关。√水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。×三、计算题水头损失为〔v为水泵吸水管中的流速，求通过水泵的流量Q。1.如以下图为水泵吸水管装置，管径d=0.3m，水泵进口处的真空度水头损失为〔v为水泵吸水管中的流速，求通过水泵的流量Q。2.一有压管流，A、B两点高差h=1.0m(B点高2.一有压管流，A、B两点高差h=1.0m(B点高)，管径，，两点压强为，B点平均流速。试求(1)四、简答题何为确定压强，相对压强，真空压强及真空度，其相互关系是什么？某点的实际压强称为确定压强。相对压强为确定压强减大气压强。当某点确定压强小于大气压强时，称该点为真空，真空压强为大气压强与确定压强之差。真空度为用水头表示的真空压强。其关系为：解释渗流的达西定律。达西渗透定律为渗流流速与水力坡度成正比。其适用条件为恒定均匀层流渗流。尼古拉兹试验提示了人工粗糙管道中沿程水头损失系数λ〔也称沿程水力摩擦系数〕的变化规律，请简述之。水力学试卷A一、单项选择牛顿流体满足粘滞切应力与 成正比，比例系数越大，流体的粘滞性越 〔B〕A压强梯度，大 B流速梯度，大 C浓度梯度，小 D温度梯度，小9.8KN/m2静水压强可以产生的水银柱高度为 〔A〕A73.6mm B736mm C13.6m D12.6m对均匀流而言，z+p/γ=C(常数〕是针对 才成立〔D〕A某一点 B整个流场 C流线 D过水断面流线可以表示出流场在某一瞬间的 〔D〕A压强大小 B压强方向 C速度大小 D速度方向在水力粗糙区中，沿程阻力系数λ可以表示为λ＝ 〔B〕Bf(r0/Δ) Cf(Rer0/Δ) D常数没有流量分出的并联管路的特点是各段 相等〔A〕A水头损失 B流量 C流速 D压强分布利用曼宁公式计算舍齐系数时，应用条件为 〔C〕A水力光滑区 B水力过渡区 C水力粗糙区 D三区皆可无能量输入时，总水头线是一条 曲线〔B〕A沿程上升 B沿程下降 C可升可降 D沿程不变位于陡坡c区〔即3区〕的水面线为 〔A〕A壅水曲线 B降水曲线 C平行底坡 D水平线渗流争论的对象是 的运动规律。〔A〕A重力水 B毛细水 C气态水 D薄膜水二、1粘滞性、没有外表张力的液体。某点的相对压强定义为该点确实定压强减去大气压强 。当水流流线间的夹角很大，或曲率半径很小时，水流称为非均匀 急变 流。〔或答湿周〕最小的型式尺寸为水力最优断面。明渠均匀流h0称为正常水深。三、推断对错液体的内摩擦力与液体的速度呈正比。( × )流量、温度确定时，圆管水流随管径加大，其雷诺数也加大。( × )(√)层流状态和水力光滑区流态时的沿程阻力系数均仅与雷诺数相关，且计算公式一样。( × )孔口漂移出流时，孔口漂移越深，其出流的流速和流量就越大。(× )四、简答明渠均匀流有哪些特点？1〕〔2〕总水头线、测压管水头线〔水面线〕和底坡线平行。写出雷诺数的表达式，并说明其意义和主要作用。雷诺数的表达式为Re能判别水流流态。

vR1.1.如图为一圆柱形闸门。半径R=2m，水深AB上的静水总压力和方〔γ=9.8kN/m3〕PPhA1H21x c z2Pz =γV=γ×〔1/4〕×πR2·1=9800×(1/4)×π×22×1=30800NP2P2xP2y196002308002

=36500Ntgα=Pz/Px=30800/19600=1.57 α=57.5°36.5kN，57.5°，通过圆心。Q=0.4m3/s，不计水头损失，试求作用在法兰螺栓上的拉力(即水流对喷嘴的作用力)。1-12-2断面。v2=4Q/(πd2)=50.93m/s喷嘴入口流速：v1=4Q/(πD2)=8.15m/s1-1断面，2-2断面建立能量方程，不计水头损失，有p1=1264kN/mp1=1264kN/m2对于喷嘴建立水平方向的动量方程p1A1-R=βρQ(v2-v1)，R=p1A1-ρQ(v2-v1)=44.94kN44.94kN。山东大学网络教育水力学试卷B参考答案一、单项选择静止液体不能承受 〔B〕A压力 B剪切力 C外表力 D质量力一个工程大气压即1at= 〔D〕A9.8N/m2 B9.8kN/m2 C98N/m2 D98kN/m2均匀层流的内摩擦力与 成正比〔B〕A流速 B流速梯度 C压强 D压强梯度应用动量方程时，动水压强承受 〔B〕A确定压强 B相对压强 C真空压强 D三者皆可平面静水总压力为作用面积与 处的压强的乘积〔A〕A形心 B重心 C压力中心 D作用点二、填空外表张力特性。当水流流线间的夹角很小，曲率半径很大时，水流称为渐变流。直径为1m0.25m。n确定时，流量最大时的断面为水力最优断面。2区，该水面线为降水〔S2型〕曲线。三、推断对错体积弹性系数K值越小，液体越简洁压缩。〔√ 〕层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。〔√ 〕舍齐公式和曼宁公式适用于紊流阻力平方区。〔√ 〕水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。〔× 〕当管流过水断面流速按对数规律分布时，管中水流为紊流。〔√〕粘滞性是液体产生水头损失的内因。〔√〕明渠均匀流过流断面上各点的流速都是相等的。( ×)界底坡与断面外形、尺寸、流量及糙率有关，与渠道的实际底坡无关。〔√ 〕水跃是明渠流从缓流过渡到急流的一种水力现象。〔× 闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。 ( √ )四、简答什么叫正常水深？它与渠道底坡、糙率、流量之间有何关系？坡增大时，正常水深减小。简述紊流流态时的水力分区及各区的特点。系数只与管道的相对粗糙度有关，而与雷诺数无关。五、计算AB上静水总压力的水平分力和铅直分力，并指出水平分力和铅直〔γ9.8KN/m3〕PhAx c z

9.813(34)176.4kN2铅直分力方向向上，大小为：1z 4dDR2.从水箱接一消防软管，末端接铝质变径喷嘴。软管直径D=7.5cm，喷嘴出口。水箱与大气相dDRH=5.5mhW=0.5m。用压力表测R。1。〕解：H+0+0=0+0+v22/2g+0.5v2=9.90m/s橡胶管道内的流速为v3=Q/A橡胶管道内的流速为v3=Q/A3=0.704m/sx方向的动量方程p3A3-R=βρQ(v2x-v3x)R即为手握喷嘴所需之力。山东大学网络教育水力学试卷C参考答案一、单项选择题急变流时，过水断面的平均动水压强 静水压强〔D〕A大于 B小于 C等于 D不等于流速水头的量纲为 〔A〕A长度量纲 B能量量纲 C动量量纲 D无量纲假设壁面粗糙度确定，当水流为 时，粘性底层最薄〔C〕A水力光滑区 B水力过渡区 C水力粗糙区 D层流区理论上，水泵的安装高度不能大于 〔B 〕A5m B10m C100m D可为无穷大在紊流过渡区中，沿程阻力系数λ可以表示为λ＝ 〔C 〕Af(Re) Bf(r0/Δ) Cf(Re,r0/Δ) D常数满足 条件时，水流为临界流〔D〕AdFr/dl=0 Bdh/dl=0 CdEs/dl=0 DdEs/dh=0没有流量分出的串联管路的特点是各段 相等〔B〕A水头损失 B流量 C流速 D压强分布8．有压长管路的水力计算中，可无视 〔C A沿程水头损失和局部水头损失B局部水头损失和测压管水头C局部水头损失和流速水头D沿程水头损失和测压管水头9．要满足水力最优断面，必需满足 〔B〕A水力半径最小 B湿周最小 C水深最小 D宽深比最小10．渗透系数是一个 ，反映岩土的渗透力气。粘土的渗透系数 〔D 〕A无量纲数，大于 B无量纲数，小于C有量纲数，大于 D有量纲数，小于二、填空抱负液体是指没有_粘滞性 的液体。某点的相对压强定义为该点确实定压强减去。当水流流线间的夹角很大，或曲率半径很小时，水流称为 急变 流。液体质点沿流发生混掺，作杂乱无章运动，这种流态称为 紊流_。在管道的水力粗糙区，水头损失与流速的 2 次方成正比。三、推断对错液体只有在运动状态下才具有粘滞性。(√ )水体中，某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50kPa。 (√ )水流总是从压强大的地方向压强小的地方流淌。()当管流过水断面流速按抛物线规律分布时，管中水流为紊流。( ×)在同一水平轴线且无分流的串联管道中，流速大，则压强小。(×)四、简答Fr v写出佛汝德数的表达式，并说h其意义和主要作用。佛汝德数的表达式为 。反映过水断面水流惯性力与重力之比。作用为能判别明渠水流属于缓流还是急流流态。产生明渠均匀流需满足的条件是什么？1〕底坡i>，即渠道为正底坡〔2〕渠道为棱柱体渠道，即渠道为直的且断面〔3糙率沿流不变〔4水流为恒定流〔答前四项即可〕五、计算1.1.一混凝土重力坝如以下图，试计算压力及垂直总水压力。PH＝1/2γH2=1/2×9.8×352＝6002.5KNPV＝γΩ＝1881.6KN

—1/2×4×4] ＝2.压差12两点处的压差2.压差12两点处的压差d=10cm，不计水头损失，求通过的pp1 2

h133.280.2533.32kPam由能量方程，不计水头损失，有：pp v2v21 2

1 202g由连续性方程AvAv

v D2v

152v

2.25v11 2 2

2 d2

102 1 133.32 v2(2.25v)21 1 09.8 29.8v1=4.05m/sv2=9.11m/sQ D2v4 1

0.072m3/s山东大学网络教育水力学试卷D参考答案一、单项选择题承受水跃消能时，跃前的 越小，消能效果越 。D雷诺数，好 B.雷诺数，差 C.佛汝德数，好 D.佛汝德数，差位于陡坡1区的水面线为 A 。壅水曲线 B.降水曲线 C.平行底坡 D.水平线正常水深是 所对应的水深。B1－Fr2=0 B.dFr/dh=0 C.dEs/ds=0 D.dEs/dh=04.当承受实际雷诺数4.当承受实际雷诺数为判别层流与紊流的标准数，当 为层流。流量确定，管径沿程减小时，测压管水头线 C 。A.可能沿程上升也可能沿程下降 B.总是与总水头线平行C.只能沿程下降 D.不行能低于管轴线6.9.8静水压强可以产生的水银柱高度为6.9.8静水压强可以产生的水银柱高度为 A_。水闸地基渗流的流网与＿＿有关。B作用水头 B.渗透系数 C.地下轮廓线 D.下游水位堰坎厚度δ与堰顶水头H的比值δ/H＝3.6，则水流为 D 。明渠流 B.薄壁堰流 C.有用堰流 D.宽顶堰流水流处于急流状态时，则有 。dEs/dh>0 B.dEs/dh<0 C.dEs/ds>0 D.dEs/ds<0一堰顶厚度δ=5m，堰前水头H=1.8m，则此堰属于 宽顶堰 。二、推断题对毕托管是特地测量流量用的。对薄壁堰、有用堰和宽顶堰的漂移条件一样。错两条明渠的断面外形、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。对圆管中运动液流的下临界雷诺数与液体的种类及管径无关。对应用恒定总流的能量方程式解决实际问题时，基准面必需选在两断面最低点，不能任意选取。错流线上任何一点的切向代表该点的流体质点的瞬时流速方向。对舍齐公式和曼宁公式适用于紊流阻力平方区。对紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。对均匀流同一过水断面上的动水压强符合静水压强分布规律。错三、计算题i=0.0015，假设正常水深时，求此时渠道所能通过的流量。1.一梯形渠道，壁面用混凝土衬砌，糙率n=0.015，底宽b=3.0m，边坡系数m=1.5i=0.0015，假设正常水深时，求此时渠道所能通过的流量。2.一有压管流，2.一