水力学计算题试题及答案

水力学计算题试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.液体中某点的绝对压强为100kN/m²，则该点的相对压强为（）。（当地大气压为98kN/m²）A.100kN/m²B.2kN/m²C.-2kN/m²D.98kN/m²2.恒定流是指（）。A.各断面流速分布相同B.流动随时间按一定规律变化C.流场中任意点的运动要素不随时间变化D.迁移加速度为零3.圆管层流运动，过流断面上的切应力分布为（）。A.均匀分布B.线性分布C.抛物线分布D.对数曲线分布4.水流在明渠中的流态为缓流时，其水深h与临界水深hk的关系为（）。A.h>hkB.h<hkC.h=hkD.不确定5.水跃是（）。A.急流过渡到缓流B.缓流过渡到急流C.临界流过渡到急流D.临界流过渡到缓流6.作用于液体上的质量力包括（）。A.压力B.表面张力C.重力D.摩擦力7.雷诺数Re反映了（）的对比关系。A.粘滞力与重力B.惯性力与粘滞力C.惯性力与重力D.压力与粘滞力8.并联管道中各支管的（）相等。A.流量B.切应力C.能量损失D.流速9.薄壁堰流的流量与堰顶水头的（）成正比。A.1/2次方B.3/2次方C.2次方D.1次方10.棱柱形渠道是指（）。A.过水断面为棱柱形B.过水断面形状、尺寸沿程不变的长直渠道C.底坡为常数的渠道D.糙率沿程不变的渠道答案：1.B2.C3.B4.A5.A6.C7.B8.C9.B10.B二、多项选择题（每题2分，共20分）1.液体的主要物理性质有（）。A.惯性B.粘滞性C.压缩性D.表面张力2.描述液体运动的方法有（）。A.拉格朗日法B.欧拉法C.牛顿法D.爱因斯坦法3.属于有压管流的有（）。A.城市供水管道B.虹吸管C.明渠水流D.倒虹吸管4.紊流的特征有（）。A.流体质点做不规则运动B.有脉动现象C.存在层流底层D.沿程水头损失与流速的1.75-2次方成正比5.明渠均匀流的形成条件有（）。A.流量沿程不变B.渠道为长直棱柱形C.底坡为正坡且沿程不变D.糙率沿程不变6.水击现象的特点有（）。A.压强升高B.流速降低C.压力波传播D.能量损失大7.影响水跃长度的因素有（）。A.跃前水深B.跃后水深C.流量D.渠道糙率8.堰流的类型有（）。A.薄壁堰流B.实用堰流C.宽顶堰流D.三角堰流9.渗流的达西定律适用条件有（）。A.层流B.均匀流C.紊流D.非均匀流10.以下关于水流能量方程应用条件的说法正确的有（）。A.恒定流B.不可压缩流体C.质量力只有重力D.所取过流断面为渐变流断面答案：1.ABCD2.AB3.ABD4.ABCD5.ABCD6.ABC7.ABC8.ABC9.AB10.ABCD三、判断题（每题2分，共20分）1.静止液体中同一点各方向的静水压强大小相等。（）2.恒定流一定是均匀流。（）3.圆管层流的断面平均流速是最大流速的一半。（）4.缓流一定是层流。（）5.水跃的跃前水深越大，跃后水深也越大。（）6.作用于静止液体上的表面力只有压力。（）7.雷诺数越大，说明流动越容易保持层流。（）8.并联管道的总流量等于各支管流量之和。（）9.薄壁堰流的流量系数只与堰的形状有关。（）10.明渠均匀流的断面单位能量沿程不变。（）答案：1.√2.×3.√4.×5.×6.√7.×8.√9.×10.×四、简答题（每题5分，共20分）1.简述液体粘滞性的概念。答：液体粘滞性是指液体在流动时，相邻液层间因相对运动而产生内摩擦力以抵抗其相对运动的性质。它是液体固有的物理属性，与温度有关，温度升高，液体粘滞性减小。2.什么是恒定流和非恒定流？答：恒定流指流场中任意点的运动要素（流速、压强等）不随时间变化的流动；非恒定流则是流场中任意点的运动要素随时间变化的流动。例如水库放水，水位稳定时为恒定流，水位变化时为非恒定流。3.简述明渠均匀流的特征。答：明渠均匀流特征：①过水断面形状、尺寸及水深沿程不变；②流速分布及断面平均流速沿程不变；③总水头线、水面线和渠底线相互平行，水力坡度、水面坡度和底坡相等。4.简述水击现象及其危害。答：水击是指有压管道中，因流速突然变化引起压强急剧升高或降低的现象。危害有：使管道承受过高压力，导致管道破裂；产生强烈振动和噪声，影响管道系统正常运行；降低设备使用寿命。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论液体的压缩性对水力学问题的影响。答：一般情况下，液体压缩性小，在多数水力学问题中可忽略，按不可压缩流体处理，简化计算。但在水击、水下爆炸等问题中，液体压缩性影响显著，不能忽略，需考虑其压缩性对压强、流速等参数的影响。2.分析雷诺数在判别流态中的作用。答：雷诺数反映惯性力与粘滞力的对比关系。当雷诺数小于临界雷诺数时为层流，此时粘滞力起主导作用，流体质点做有规则的分层流动；当雷诺数大于临界雷诺数时为紊流，惯性力起主导作用，流体质点运动紊乱。它是判别流态的重要指标。3.讨论明渠水流流态的判别方法及意义。答：判别方法有临界水深法（h>hk为缓流，h<hk为急流）、佛汝德数法（Fr<1为缓流，Fr>1为急流）。意义在于不同流态下水流特性不同，对渠道的设计、