水力学期末考试题及答案

水力学期末考试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.液体的重度γ与密度ρ的关系是（）A.γ=ρB.γ=ρgC.ρ=γgD.γ/ρ=12.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.仅水平方向数值相等D.铅直方向数值最大3.圆管层流的沿程阻力系数λ（）A.仅与雷诺数有关B.仅与相对粗糙度有关C.与雷诺数和相对粗糙度有关D.与雷诺数和管长有关4.理想液体的特征是（）A.黏度为常数B.不可压缩C.无黏性D.符合牛顿内摩擦定律5.恒定流是（）A.流动随时间按一定规律变化B.各空间点上的运动要素不随时间变化C.各过流断面的速度分布相同D.迁移加速度为零6.流线与迹线重合的条件是（）A.恒定流B.非恒定流C.均匀流D.非均匀流7.突然扩大管，局部水头损失的计算公式是（）A.$h_j=\frac{(v_1-v_2)^2}{2g}$B.$h_j=\frac{v_1^2-v_2^2}{2g}$C.$h_j=\frac{(v_2-v_1)^2}{2g}$D.$h_j=\frac{v_2^2-v_1^2}{2g}$8.明渠均匀流的水力特征之一是（）A.过水断面的形状沿程不变B.过水断面面积沿程增大C.过水断面面积沿程减小D.水深沿程增大9.弗劳德数Fr表示（）A.黏性力与重力之比B.惯性力与重力之比C.惯性力与黏性力之比D.压力与重力之比10.渗流达西定律v=kJ中，J表示（）A.流速B.水力坡度C.渗透系数D.流量答案：1.B2.A3.A4.C5.B6.A7.C8.A9.B10.B二、多项选择题（每题2分，共20分）1.以下属于流体的力学性质的有（）A.密度B.重度C.黏性D.压缩性E.表面张力2.下列关于静水压强的特性，说法正确的是（）A.静水压强的方向垂直指向作用面B.同一点处各方向的静水压强大小相等C.静水压强随水深呈线性变化D.静水压强不随水深变化E.静水压强的大小与受压面的方位有关3.能量方程应用时应满足的条件有（）A.恒定流B.不可压缩流体C.质量力只有重力D.过流断面为渐变流E.两过流断面间无能量输入输出4.沿程水头损失产生的原因有（）A.流体的黏性B.管壁的粗糙度C.流速大小D.管径大小E.流体的密度5.以下哪些措施可以减小局部水头损失（）A.减小管径B.避免管道突然扩大或缩小C.减少管道的转弯次数D.采用光滑的管道材料E.增加管道长度6.明渠均匀流的形成条件有（）A.底坡不变B.糙率不变C.断面形状不变D.流量不变E.渠道必须是顺坡7.堰流的类型有（）A.薄壁堰流B.实用堰流C.宽顶堰流D.明渠堰流E.淹没堰流8.渗流模型的基本假定有（）A.渗流模型的流量与实际渗流的流量相等B.渗流模型的阻力与实际渗流的阻力相等C.渗流模型的压强与实际渗流的压强相等D.渗流模型中，土颗粒所占的空间忽略不计E.渗流模型中，孔隙所占的空间忽略不计9.以下属于量纲基本量的是（）A.长度B.时间C.质量D.温度E.力10.模型试验中，选择相似准则的依据有（）A.试验目的B.原型流动的特点C.试验条件D.量纲分析结果E.模型材料答案：1.ABCDE2.ABC3.ABCDE4.AB5.BCD6.ABCDE7.ABC8.ABCD9.ABCD10.ABCD三、判断题（每题2分，共20分）1.流体的黏性是引起流体运动能量损失的根本原因。（）2.静止液体中任一点静水压强的大小与受压面的方位无关。（）3.恒定流时，流线的形状和位置不随时间变化。（）4.均匀流的过水断面为平面，且过水断面的形状和尺寸沿程不变。（）5.圆管中层流的断面平均流速是最大流速的一半。（）6.局部水头损失系数只与局部阻碍的形状有关，与雷诺数无关。（）7.明渠均匀流的总水头线、测压管水头线、底坡线三者互相平行。（）8.堰流中，薄壁堰的堰顶厚度δ与堰上水头H的关系是δ/H>0.67。（）9.渗流中，达西定律适用于层流和紊流。（）10.量纲和谐原理是指一个正确的物理方程中各项的量纲必须相同。（）答案：1.√2.√3.√4.√5.√6.×7.√8.×9.×10.√四、简答题（每题5分，共20分）1.简述流体的黏性定义。答：流体在运动状态下，抵抗剪切变形的能力称为黏性。它表现为流体内部相邻两流体层间存在内摩擦力，阻碍流体层间的相对滑动。2.简述能量方程中各项的物理意义。答：$z+\frac{p}{\rhog}+\frac{v^2}{2g}$，$z$是位置水头，表示单位重量流体的位置势能；$\frac{p}{\rhog}$是压强水头，表示单位重量流体的压强势能；$\frac{v^2}{2g}$是流速水头，表示单位重量流体的动能，三项之和为总水头。3.简述沿程水头损失和局部水头损失产生的主要原因。答：沿程水头损失主要因流体黏性，在均匀流中克服沿程阻力做功而产生；局部水头损失是由于管道局部边界改变，使流体流速大小、方向变化，形成漩涡，造成能量损失。4.简述明渠均匀流的水力特征。答：明渠均匀流的水力特征为：过水断面的形状、尺寸沿程不变；水深沿程不变；总水头线、测压管水头线、底坡线三者互相平行，即水力坡度J、测压管坡度Jp和底坡i相等。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论在实际工程中减小沿程水头损失的措施及意义。答：措施有选用光滑管材，减小管壁粗糙度；合理设计管径，降低流速；优化管道布置，避免不必要的弯曲等。意义在于减少能量损耗，降低运行成本，提高系统效率，保证工程正常运行。2.讨论堰流在水利工程中的应用及需要注意的问题。答：应用于测量流量，如薄壁堰用于实验室测流量；也用于拦水、分水等，像实用堰、宽顶堰在水坝等工程中常见。需注意堰型选择要适配工程需求，还要重视堰体的稳定性、水流冲刷对堰体的影响等。3.讨论渗流研究在土木工程中的重要性。答：在土木工程中，渗流研究能评估地基的渗漏情况，防止建筑物因渗漏导致地基沉降、失稳；对地下工程防水设计很关键，