水力學(xué)復(fù)習(xí)題附答案

1、水力學(xué)復(fù)習(xí)題附答案一、單選題（在本題的每一小題的備選答案中，只有一個(gè)答案是正確的， 多選不給分。）1,發(fā)生XX的充分必要條件是4 從層流過(guò)渡到紊流 從陡坡過(guò)渡到緩坡 從緩流過(guò)渡到急流 從 急流過(guò)渡到緩流2對(duì)于正坡（i>0）明渠非均勻流，當(dāng)水深卜玲口時(shí)4dh玲Odsdh ds（2）dh f+oc ds dh ->i（4）ds3,圓管紊流中的上臨界雷諾數(shù)4 是紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鲿r(shí)的雷諾數(shù) 是層 流和紊流的主要判別參數(shù) 等于2300 對(duì)流態(tài)判別作用不大4.圖示A、B兩點(diǎn)間有兩根并聯(lián)長(zhǎng)管道1和2,設(shè)管1的沿程水頭損失為hfl,管2 沿程水頭損失為hf2,則hfl與hf2的關(guān)系為2h f 1 h

2、 f 2hfl=hf 2h f 1 hf2無(wú)法確定5,粘滯底層厚度6比絕對(duì)粗糙度A小得多的壁面稱為4 光 滑面過(guò)渡粗糙面粗糙面以上答案均不對(duì)6,管軸高程沿流向增大的等 直徑管道，其管軸壓強(qiáng)沿流向2增大減小不變不定7.圖示為一 水平彎管，管中流量不變，在過(guò)水?dāng)嗝鍭A內(nèi)外兩側(cè)的1、2兩點(diǎn)處各裝一根測(cè)壓管，則兩測(cè)壓管水面的高度hl與h2的關(guān)系為 30hl>h2（2）hl=h2（3）hl<h2（4）不定8.圖示兩塊擋水板，寬度相等。Ll=L2,al< a2,則Bl和B2兩點(diǎn)靜水壓強(qiáng)的關(guān)系為29.pBl = pB2pBl<pB2pBl>pB2 無(wú)法確定平衡液體中的等壓面 必

3、為4水平面斜平面旋轉(zhuǎn)拋物面與質(zhì)量力相正交的面10.牛頓流 體具有2擴(kuò)散并充滿整個(gè)容器的特性在任何切應(yīng)力作用下不能維持靜止 狀態(tài)的特性實(shí)際上絕對(duì)不可壓縮的性質(zhì)切應(yīng)力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)的性質(zhì)11.水的動(dòng)力粘度隨溫度的升高而.增大,減小,不變,不定12 .圖中 正確的等壓面是水.AA水水AA.BBCC.CCBB.DDDD13,圖中容器內(nèi) 液面的真空壓強(qiáng)為,9.8KN/m2.一1m水柱高(2)(2)汞,一10KN/m.1個(gè)工程大氣壓2 (1)(13題圖)(14題圖)14.如圖所示，一平板在油面上作水平運(yùn)動(dòng)。已知平 板運(yùn)動(dòng)速度v=lm/s,平板與固定邊界的距離6=5mm,油的動(dòng)力粘度H=0.1Pas,則作用

4、在平板單位面積上的粘滯阻力為(3)(l).10Pa.15Pa(3).20Pa(4).25Pa15,均勻流是.當(dāng)?shù)丶铀俣葹榱?向心加速度為零.16.圓管層流 過(guò)流斷面上切應(yīng)力分布為(a).在過(guò)流斷面上是常數(shù).管壁處是零，向管軸線性增大(遷移加速度為零合加速度為零2)(b ) (b),管軸處是零，且與半徑成正比(d).按拋物線分布(a)(b)©(d)”.水流通過(guò)一串聯(lián)管道，已知小管直徑為dl,雷諾數(shù)為Rei,大管直徑為 d2,雷諾數(shù)為Re2。當(dāng)Rdl = 0.5時(shí)，雷諾數(shù)的比值el為d2 Re 2 (2)1218.19.20.21.22.23.24.1.205.4對(duì)于并聯(lián)長(zhǎng)管道，每根管道

5、的（3）.流量相等切應(yīng)力相等,沿程水頭損失相等.水力坡度相 等若明渠水力最優(yōu)矩形斷面的水深為1.2m,其寬度為（4）06m.1.2m.1.8m24m圓管層流中，沿程水頭損失與斷面 平均速度的（2） 0.0.5次方成正比.L0次方成正比.1.75次方成正比20次方成正比明渠水力最優(yōu)斷面的 水力半徑R（1） （1）等于水深的一半；（2）等于底寬的一半；（3）等于水面寬度的一半；（4）等于濕周的一半。在正常工作條件下，在孔口外接一個(gè)相同管徑的管 嘴，作用水頭相同時(shí)，管嘴比孔口出流量（2） （1）大；（2）??；（3）相等;（4）不定圓管紊流光滑區(qū)的沿程水頭損失系數(shù)入（1）（1）只與雷諾數(shù)有關(guān)；（2）只

6、與相對(duì)粗糙度有關(guān)；（3）與雷諾數(shù)及相對(duì)粗糙度有關(guān)；（4）與雷諾數(shù)及管長(zhǎng)有關(guān)。莫迪圖（1）（1）適用于層流、紊流各流區(qū)；（2）只適用于紊流光滑區(qū)；（3）只適用與紊流過(guò)渡區(qū)；（4）只適用于阻力平方區(qū)。25.恒定流的（3） （1）位變加速度為零；（2）時(shí)變加速度為零；（3）位變加速度及時(shí)變加速度均為零；（4）位變加速度及時(shí)變加速度均不為零。26.水總是（4） （1）從高處向低處流；（2）從壓強(qiáng)大處向壓強(qiáng)小處流；（3）從流速大處向流速小處流；（4）從總水頭大處向總水頭小處流。27.如圖兩個(gè)擋水板，A為矩形，B 為圓形，兩板面積相等，形心點(diǎn)水深均為h,則兩板所收的靜水總壓力關(guān)系為（1）（1）大小相等，方

7、向不同； （2）大小不等；方向相同;（3）大小相等，方向相同；（4）大小不等；方向不同。28.按是否考慮液體的粘滯性，可將液體分為（5） （1）牛頓液體與非牛頓液體；（2）連續(xù)液體與非連續(xù)液體；（3）可壓縮液體與不可壓縮液體；（4）理想液體與實(shí)際液體。29影響水的粘度的主要因素是,水的溫度,水的密度,水的流速.當(dāng)?shù)貧鈮?0,明渠水力最優(yōu)斷 面，在流量Q、底坡i、粗糙系數(shù)n 一定的條件下，是（2）.緩流過(guò)渡到急流時(shí)的斷面,過(guò)水?dāng)嗝婷娣eA最小的斷面. 弗勞德數(shù)Fr=l的斷面,濕周X最大的斷面二、填空題（每空2分）填空題1. 兩條棱柱形渠道的斷面形狀和尺寸、糙率均相同，但底坡il>i2。當(dāng)通過(guò)

8、的流量 Q1=Q2 時(shí),<h02,臨界水深 hkl>hk2。它們的正常水深h012.水躍的躍前水深卜越小，其弗勞德數(shù)Fr越大，水躍 的躍后水深h越小。=hf2, 3.圖示為一并聯(lián)長(zhǎng)管道。已知流量Q1>Q2,則管1與管2的水頭損失關(guān)系為hfl單位 時(shí)間內(nèi)通過(guò)的液體總機(jī)械能損失關(guān)系為VQlhfl>vQ2hf2。（填>、=、V、H 等）（3題圖）（4題圖）4如圖所示，兩水庫(kù)水位差為H,其間以兩根管路連 通，已知直徑dl=2d2,管長(zhǎng)I及沿程水頭損失系數(shù)人均相同，若按長(zhǎng)管計(jì)算， 則兩管的流量之比為（2： 8o 5.圖示兩根測(cè)壓管的水面高差h代表局部水頭損失的是圖d o6.

9、 7.圓管層流實(shí)測(cè)管軸上流速為4m/s,則斷面平均流速為2有一水平分叉管中 液流流動(dòng)如圖示，已知Q2=Q3=0.5QL A2=A3=O.5A1,各斷面形心位于同一水平 面內(nèi)，取al=a2=a3,忽略水頭損失，則22斷面的形心點(diǎn)壓強(qiáng)p2與11斷面形 心點(diǎn)壓強(qiáng)pl的關(guān)系為二。m/so8.在鉛直管道中有密度p=800kg/m3的煤油流動(dòng)，管道直徑d=20cm,裝有兩 個(gè)壓力表讀數(shù)分別為pl=196kPa, 2=392kPa, p假設(shè)管中流速不變，不計(jì)水頭 損失，的長(zhǎng)度應(yīng)為24m H。（8題圖）（9題圖）9,圖示容器內(nèi)液面壓強(qiáng)pO為Pa。10.某液體的動(dòng) 力粘度產(chǎn)0.005PaS,密度p=850Kg/

10、m3,則其運(yùn)動(dòng)粘度v = ll,圖示為一密閉容 器，上裝有一 U形水銀測(cè)壓計(jì)，其中1、2、3點(diǎn)位于同一水平面上，其壓強(qiáng)P1、P2、p3的關(guān)系為。水321汞（11題圖）（12題圖）12.水平射流流量為Q、以速度v射向固定平 板，則射流對(duì)平板的水平作用力F為。13.在有壓管流的管壁上開(kāi)一小孔，如果 沒(méi)有液體從小孔中流出，且向孔內(nèi)吸氣，這說(shuō)明孔內(nèi)液體的相對(duì)壓強(qiáng)零（填寫(xiě) 大于、小于、等于等）。14.圓管層流沿程水頭損失系數(shù)人的計(jì)算公式為。15.如 圖所示：水箱一側(cè)接一串聯(lián)管道，已知末端管徑d=0.2m,流速v=5m/s,分流量 q=0.2m3/s,則水箱出流量Q為m3/s。P1P2vQAplp2Apl

11、p2Aplp2AqBBBB(a)(b)(c)(d)(15題圖)(16題圖)16.如圖所示，容器中盛有兩種不同密度的靜止液 體，作用在容器AB壁面上的靜水壓強(qiáng)分布圖為?！?明渠均勻流的力學(xué)特征 是。18.流量模數(shù)的單位是。19.水流在等直徑直管中作恒定流動(dòng)，其測(cè)壓管水 頭線沿程20.在緩坡、陡坡、臨界坡、平坡、負(fù)坡五種底坡明渠中，不能夠發(fā)生 均勻流的底坡是。21.紊流過(guò)水?dāng)嗝嫔系牧魉俜植急葘恿鬟^(guò)水?dāng)嗝嫔系牧魉俜?布222,水在直徑為1cm的圓管中流動(dòng)，流速v=lm/s ,運(yùn)動(dòng)粘度v=0.01cm/s, 雷諾數(shù)，水流為流。=23,作層流運(yùn)動(dòng)的牛頓流體，其層間切應(yīng)力為。24.如圖所 示三種形式的葉片

12、，受流量為Q、流速為v的射流沖擊，試問(wèn)葉片上受沖力最 大的是。（24題圖）（25題圖）25,圖示容器內(nèi)有一放水孔，孔口設(shè)有面積為A的閥門(mén) ab,容器內(nèi)水深為h,則閥門(mén)所受的靜水總壓力為。26.切應(yīng)力t與流速梯度du 符合下列關(guān)系的液體為dy液體。du dy t0 00.3 20.6 40.9 61.2 8 mm汞柱高。12327.自由水面以下30m處的靜水相對(duì)壓強(qiáng)等于個(gè)工程大氣壓，等于28.當(dāng)管 道尺寸及粗糙度一定時(shí)，隨著流量的加大，紊流流區(qū)的變化是29.如圖所示的并 聯(lián)長(zhǎng)管段A、之間各支管的水頭B ,流量關(guān)損失關(guān)系是hfAB二系是QA=。AB30.在短流程內(nèi)，明渠水流從小于臨界水深的急流狀態(tài)

13、突然過(guò)渡到大于臨界 水深的緩流狀態(tài)的局部水力現(xiàn)象稱為；從大于臨界水深的緩流狀態(tài)過(guò)渡到小于 臨界水深的急流狀態(tài)的局部水力現(xiàn)象稱為。三、簡(jiǎn)答題（每題6分）簡(jiǎn)答題1、流線和跡線的區(qū)別和聯(lián)系是什么？2、簡(jiǎn)述過(guò)水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓苛黧w的平均總機(jī)械能E （斷面總能）與斷面比 能e的區(qū)別與聯(lián)系。3、何為連續(xù)介質(zhì)模型？水力學(xué)研究中引入連續(xù)介質(zhì)模型的可行性和必要性 是什么？4、簡(jiǎn)述明渠均勻流的形成條件和特征。5、簡(jiǎn)述雷諾數(shù)Re、弗勞德數(shù)Fr的物理意義。6、何為長(zhǎng)管？何為短管？7、正常工作條件下，作用水頭、面積相同的孔口和圓柱型外管嘴的出流能 力是否相同？為什么？8、何為水躍?何為水跌?四、作圖題（每題6分）作圖題繪

14、出圖示曲面上的 壓力體圖及水平方向的靜水壓強(qiáng)分布圖，標(biāo)明靜水壓強(qiáng)的大小和方向以及壓力 體的方向。五、計(jì)算題（難度不同，分值不等）計(jì)算題L一條長(zhǎng)直的矩形斷面 明渠，粗糙系數(shù)n=0.02,底寬b=5m,當(dāng)流量Q=40m3/s時(shí)，正常水深 h0=2mo試分別用hk、ik、Fr及vk來(lái)判斷水流流態(tài)。水泵將水抽至水塔，如 圖所示。已知水泵功率N=18.37KW,抽水流量Q=100l/s,吸水管長(zhǎng)度ll=8m, 壓水管長(zhǎng)度l2=50m,管徑d=300mm,沿程水頭損失系數(shù)入=0.025。水泵允許真 空值hv=6m水柱。水泵總效率175%。局部水頭損失系數(shù)：進(jìn)口 61=6；每個(gè)轉(zhuǎn)彎62=0.4；出口 63=

15、1。求:（1）水泵提水高度Z；（2）水泵最大安裝高度Zso水塔9/122.Z吸水管壓水管水池3 .圖示一突然擴(kuò)大的圓管，液流自小斷面A1進(jìn)入大斷面A2時(shí)，流股脫離固 體邊界，四周形成旋渦，然后流股逐漸擴(kuò)大，約經(jīng)(58) d2以后才與大斷面吻 合。證明在滿足下列條件Av2時(shí)，其局部水頭損失計(jì)算公式為hj = 2 12。A2gl條件：(1)不計(jì)突然擴(kuò)大部分的沿程水頭損失及邊壁切應(yīng)力；(2)由實(shí)驗(yàn)得知，環(huán)形斷面a-b-b-a上，液流旋渦區(qū)的動(dòng)水壓強(qiáng)近似于突 然擴(kuò)大前斷面的壓強(qiáng)分布；(3) al = a2 = l,01 = 02 = 1。24 .如圖所示，一矩形平板閘門(mén)AB,寬b=2m,與水平面夾角a

16、=30。，其自重 G=19.6kN,并較接于A點(diǎn)，水深h=2.1m,試求打開(kāi)閘門(mén)的最小鉛直拉力To5 .如圖從水箱接一橡膠管道及噴嘴，橡膠管直徑D=7.5cm,噴嘴出口直徑 d=2.0cm,水頭dH=5.5m,由水箱至噴嘴出口的水頭損失hw=0.5mo用壓力表測(cè)得橡膠管與 噴嘴接頭處的壓強(qiáng)p=4.9N/cm2。行近流速vO=O,取動(dòng)能、動(dòng)量修正系數(shù)均為 lo（1）計(jì)算通過(guò)管道的流量Q;（2）如用手握住噴嘴，需要多大的水平力？方向如何？6 .如圖所示，消防水管直徑dl=0.15m,噴嘴出口直徑d2=0.03m,設(shè)計(jì)流 量Q=0.03m3/s。噴嘴和管路用法蘭盤(pán)連接并用螺栓固定。不計(jì)水頭損失，試求

17、 螺栓所受的總拉力。7,有一漿砌塊石的矩形斷面渠道。已知渠道長(zhǎng)l=500m,底寬b=3.2m,渠 中水深h0=1.6m,粗糙系數(shù)n=0.025,通過(guò)的流量Q=6m3/s,試求沿程水頭損 失。8.如圖用U形水銀測(cè)壓計(jì)測(cè)量A點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)，其讀數(shù)為h,令A(yù)點(diǎn)壓 強(qiáng)保持不變，將U形管下降高度H,則水銀測(cè)壓計(jì)讀數(shù)放大為h+Ah,試證明 h=H/13,1o9 .有一渠道用兩根d=lm的混凝土虹吸管n =0.014）（來(lái)跨越鐵路，渠 道上游水位1 = 100 m,下游水位2二99.0 m,虹吸管長(zhǎng)度ll=8m, I2=12m, I3=15m,中間有60。的折角彎頭兩個(gè)，單個(gè)6彎=0.365, 5進(jìn)口 =0.5, 5出口二 10,試確定：.（1）每根虹吸管的輸水能力；（2）當(dāng)虹吸管中的最大允許真空度hv max二7m時(shí)，虹吸管的最高安裝高 程為多少？10 .一棱柱形矩形斷面變坡渠道，渠道寬度b=6m,糙率n=0.02,底坡 il=0.001/2=0.0065,上游渠道臨界水深hkl=1.37