大二水力学考试题及答案

大二水力学考试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共10题）1.液体的粘滞性随温度的升高而（）A.增大B.减小C.不变D.不能确定2.连续介质假定认为流体（）连续。A.分子间B.微观上C.宏观上D.原子间3.静止液体中同一点各方向的静水压强（）A.数值相等B.数值不等C.仅水平方向相等D.铅直方向最大4.恒定流是指（）A.各过流断面的速度分布相同B.流线是相互平行的直线C.流动随时间按一定规律变化D.流场中各空间点上的运动要素不随时间变化5.均匀流的（）A.流线是曲线B.过流断面为曲面C.过流断面上压强分布服从于静水压强分布规律D.各过流断面平均流速不相等6.圆管层流的沿程阻力系数λ（）A.与雷诺数有关B.与管壁粗糙度有关C.与雷诺数和管壁粗糙度有关D.只与管长有关7.突然扩大管的局部水头损失hj计算公式中的流速是（）A.小管中的流速B.大管中的流速C.小管和大管流速的平均值D.大管流速与小管流速之差8.薄壁小孔口恒定出流，作用水头H保持不变，孔口直径d加倍，则出流流量Q（）A.加倍B.变为原来的4倍C.变为原来的8倍D.变为原来的16倍9.水击现象产生的原因是（）A.液体具有粘性B.液体可压缩性和惯性C.液体重力D.液体表面张力10.量纲分析的基本原理是（）A.伯努利方程B.牛顿定律C.相似原理D.量纲和谐原理答案：1.B2.C3.A4.D5.C6.A7.A8.B9.B10.D二、多项选择题（每题2分，共10题）1.以下属于流体的基本特性的有（）A.流动性B.可压缩性C.粘性D.表面张力特性2.作用在流体上的力按其作用方式可分为（）A.质量力B.表面力C.重力D.压力3.下列关于流线的说法正确的是（）A.流线不能相交B.流线是某一瞬时的曲线C.流线表示流体质点的运动轨迹D.流线与迹线在恒定流中重合4.理想流体的特征包括（）A.无粘性B.不可压缩C.粘性为常数D.符合牛顿内摩擦定律5.紊流的特征有（）A.流体质点的运动轨迹不规则B.有脉动现象C.断面流速分布较均匀D.沿程阻力系数只与雷诺数有关6.减小沿程水头损失的措施有（）A.减小管壁粗糙度B.增大管径C.减小流速D.减小管长7.局部水头损失产生的原因有（）A.流道断面突然变化B.流道形状突然改变C.流动方向改变D.流体内部粘性作用8.管嘴出流与孔口出流相比，特点有（）A.出流流量大B.作用水头相同情况下，流速大C.收缩系数大D.局部水头损失小9.明渠均匀流的形成条件包括（）A.底坡不变B.断面形状尺寸不变C.糙率不变D.流量不变10.渗流模型的特点有（）A.渗流模型的流量与实际渗流的流量相等B.渗流模型的阻力与实际渗流的阻力相等C.渗流模型中任意点的压强与实际渗流中对应点的压强相等D.渗流模型中流速与实际渗流中流速相等答案：1.ABCD2.AB3.ABD4.AB5.ABC6.ABCD7.ABC8.AC9.ABCD10.ABC三、判断题（每题2分，共10题）1.液体的密度随压强和温度的变化而变化。（）2.静止液体中不存在切应力。（）3.流线一定与迹线重合。（）4.均匀流一定是恒定流。（）5.圆管层流的断面平均流速是最大流速的一半。（）6.沿程水头损失与流速的平方成正比。（）7.突然缩小的局部水头损失系数计算中的流速是大管中的流速。（）8.孔口淹没出流时，其出流流量与淹没深度无关。（）9.明渠水流的临界流状态下，弗劳德数Fr=1。（）10.达西定律适用于层流和紊流渗流。（）答案：1.√2.√3.×4.×5.√6.×7.×8.√9.√10.×四、简答题（每题5分，共4题）1.简述液体的粘滞性定义。答案：液体在运动状态下，具有抵抗剪切变形的能力，即相邻两层液体作相对运动时，在接触面上产生内摩擦力，阻止其相对运动，这种性质称为液体的粘滞性。2.写出恒定总流的伯努利方程并说明各项的物理意义。答案：$z_1+\frac{p_1}{\rhog}+\frac{v_1^2}{2g}=z_2+\frac{p_2}{\rhog}+\frac{v_2^2}{2g}+h_{w1-2}$。$z$为位置水头，反映单位重量流体的位置势能；$\frac{p}{\rhog}$为压强水头，反映单位重量流体的压强势能；$\frac{v^2}{2g}$为流速水头，反映单位重量流体的动能；$h_{w1-2}$为两断面间的水头损失。3.简述层流和紊流的判别方法。答案：用雷诺数$Re$判别。对于圆管流动，当$Re=\frac{vd}{\nu}<2000$时为层流；当$Re=\frac{vd}{\nu}>4000$时为紊流；$2000<Re<4000$为过渡流。4.简述水击现象及危害。答案：水击是在有压管路中，由于某种原因（如阀门突然关闭等），使水流速度突然变化，引起管内压强急剧交替升降的现象。危害主要是产生的过高压强可能导致管道破裂，影响管道系统正常运行。五、讨论题（每题5分，共4题）1.讨论在实际工程中，如何根据不同的水流情况选择合适的水头损失计算方法。答案：对于层流，常用哈根-泊肃叶公式。紊流时，短管考虑局部和沿程水头损失，长管可忽略局部损失。具体根据管道长度、断面变化、流速等情况。如管道长且断面变化小可选长管计算法；流速大、管件多要重视局部损失计算。2.讨论提高明渠输水能力的措施有哪些？答案：可增大过水断面面积，如加大底宽或水深；减小糙率，采用光滑衬砌材料；优化底坡，在允许范围内适当增大。合理调整断面形状，如采用水力半径大的断面，这些措施能提高明渠输水能力。3.讨论在管流实验中，如何准确测量流量和水头损失？答案：流量测量可用体积法、重量法或用流量计。水头损失测量用测压管或压差计，要保证仪器安装正确、读数准确，实验