《水力學》期末模擬題+答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上2008級給水排水工程水力學復習題一、判斷題（每題1分，共10分）（對的打，錯的打）1、靜止液體有粘滯性，所以有水頭損失。 （ ）2、緩坡上一定產(chǎn)生緩流。 （ ）3、堰的應用過程中，通常流量系數(shù)。 （ ）4、前提條件相同，采用實用堰的過流能力大于寬頂堰。 （ ）5、挖深式消力池的出口是折線型實用堰，而消力坎式消力池的出口是寬頂堰。（ ）6、水流由急流過渡到緩流時一定會產(chǎn)生水躍。 （ ）7、粘滯性和固體邊界的影響是液體產(chǎn)生能量損失的內(nèi)因。（ ）8、斷面比能沿流程總是減小的。 （ ）9、測壓管水頭線總是沿程下降的。 （ ）10、臨界水深和正常水深都與渠道的糙率、底坡有關(guān)。

2、 （ ）11、理想液體就是不考慮粘滯性的實際不存在的理想化的液體。 （）12、圖中矩形面板所受靜水總壓力的作用點與受壓面的形心點 O重合。() 13、園管中層流的雷諾數(shù)必然大于3000。 ()14、明槽水流的急流和緩流是用Fr判別的，當 Fr1為急流。 () 15、水流總是從壓強大的地方向壓強小的地方流動。 （）16、水流總是從流速大的地方向流速小的地方流動。 （）17、達西定律適用于所有的滲流。 （）18、閘孔出流的流量與閘前水頭的1/2次方成正比。 （）18、漸變流過水斷面上各點的測壓管水頭都相同。 () 19、粘滯性是引起液流運動能量損失的根本原因。 ()20、直立平板靜水總壓力的作用點

3、就是平板的形心。 （）21、層流的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)。 ()22、陡坡上出現(xiàn)均勻流必為急流，緩坡上出現(xiàn)均勻流必為緩流。 () 23、在作用水頭相同的條件下，孔口的流量系數(shù)比等直徑的管嘴流量系數(shù)大。 ()24、兩條明渠的斷面形狀、尺寸、糙率和通過的流量完全相等，但底坡不同，因此它們的正常水深不等。 () 25、直立平板靜水總壓力的作用點與平板的形心不重合。 （）26、水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。 ()27、水頭損失可以區(qū)分為沿程水頭損失和局部水頭損失。 () 28、牛頓內(nèi)摩擦定律適用于所有的液體。 ()29、靜止液體中同一點各方向的靜水壓強數(shù)值相等。 （）30、明渠過流斷面

4、上各點的流速都是相等的。 ()31、緩坡上可以出現(xiàn)均勻的急流。 () 32、靜止水體中,某點的真空壓強為50kPa，則該點相對壓強為-50 kPa。 ()34、滿寧公式只能適用于紊流阻力平方區(qū)。 () 35、水深相同的靜止水面一定是等壓面。 ()36、恒定流一定是均勻流，層流也一定是均勻流。 （）37、紊流光滑區(qū)的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)。 ()38、陡坡上可以出現(xiàn)均勻的緩流。 () 39、滿寧公式只能適用于紊流阻力平方區(qū)。 ()40、當明渠均勻流水深大于臨界水深，該水流一定是急流。 ()41、緩坡上只能出現(xiàn)非均勻流緩流。 （）42、靜水壓強的大小與受壓面的方位無關(guān)。 ()43、水泵的揚

5、程就是指水泵的提水高度。 ()44、恒定總流能量方程只適用于整個水流都是漸變流的情況。 （）45、平坡渠道中不可能發(fā)生均勻流。 ()46、當明渠均勻流水深大于臨界水深，該水流一定是急流。 （）47、水躍只能發(fā)生于平底明渠中。 ()二、選擇題（每小題1分，共10分）1、明渠均勻流可能發(fā)生在：（B ）A、平坡棱柱形渠道；B、順坡棱柱形渠道； C、逆坡棱柱形渠道；D、都有可能。2、某水庫水深為10m處的絕對壓強為：（ D ）A. 10kPa；B. 98kPa；C. 147kPa；D. 196kPa。3、在圓管流中，層流的斷面流速分布符合：( C )A、均勻規(guī)律；B、直線變化規(guī)律； C、拋物線規(guī)律；D

6、、對數(shù)曲線規(guī)律。4、圓柱形外管嘴的正常工作條件是：（ B ）A.4），； B. 4），；A. C. (34) ,；D. hc02 (3) ht r1 ，則 A、B 兩測壓管中的液面必為 (2)(1) B 管高于 A 管； (2) A 管高于 B 管； (3) AB 兩管同高。35、紊流的斷面流速分布規(guī)律符合 （1） ( 1 ) 對數(shù)分布 ； ( 2 ) 橢圓分布 ； ( 3 ) 拋物線分布 ； ( 4 ) 直線分布 。 36平底棱柱形明渠發(fā)生水躍，其水躍函數(shù) J (h1)與 J (h2)的關(guān)系是 （1）( 1 ) J(h1)= J(h2) ( 2 ) J(h1)J(h2) ( 3 ) J(h1

7、) pb (2) pa pb (3) pa = pb (4) 無法確定 38、層流斷面流速分布規(guī)律符合 （3）( 1 ) 對數(shù)分布 ； ( 2 ) 直線分布 ；( 3 ) 拋物線分布 ； ( 4 ) 橢圓分布 。39、佛汝德數(shù)Fr是判別下列哪種流態(tài)的重要的無量綱數(shù) （1）( 1 ) 急流和緩流 ； ( 2 ) 均勻流和非均勻流 ；( 3 ) 層流和紊流； ( 4 ) 恒定流和非恒定流。 40、紊流中粘滯底層厚度 d 比絕對粗糙高度 D 大得多的壁面稱為 （1）（1）光滑面 ( 2 ) 過渡粗糙面 （3）粗糙面 （4）以上答案均不對三、作圖題（每小題5分，共10分）1、作出標有字母的平面壓強分布

8、圖并注明各點相對壓強的大小（5分） 2、請定性作出下圖總水頭線與測壓管水頭線（兩段均為緩坡）（5分）3、例圖四、簡答題（每小題5分，共20分）、試分別說明雷諾數(shù)Re，佛汝德數(shù)Fr的物理意義及其在水力學中的主要用途？ （5分）答：（1）雷諾數(shù)Re的物理意義：它表征液流慣性力與粘滯力的對比關(guān)系，即。在水力學中主要用它來判別液流的型態(tài)是層流還是紊流。佛汝德數(shù)Fr的物理意義：它表征液流慣性力與重力兩種作用力的對比關(guān)系。其能量意義是表示過水斷面單位重量液體平均動能與平均勢能之比的二倍開平方，即。在水力學中主要用它判別水流的流態(tài)是緩流、臨界流或急流。2、什么是水擊？減小水擊壓強的措施有那些？（5分）答：壓

9、力管道中，由于管中流速突然變化，引起管中壓強急劇增高（或降低），從而使管道斷面上發(fā)生壓強交替升降的現(xiàn)象，稱為水擊。工程上常常采取以下措施來減小水擊壓強：（一）延長閥門（或?qū)~）的啟閉時間T（二）縮短壓力水管的長度（三）修建調(diào)壓室（四）減小壓力管道中的水流流速v03. 總流能量方程的物理意義是什么？試說明方程中各項的物理意義？答：總流的能量方程表述為：=它的物理意義是：水流只能從總機械能大的地方流向總機械能小的地方。各項物理意義如下：總流過水斷面上單位重量液體所具有的位能，簡稱為單位位能；總流過水斷面上單位重量液體所具有的壓能，簡稱為單位壓能；總流過水斷面上單位重量液體所具有的平均勢能，簡稱為單

10、位勢能；總流過水斷面上單位重量液體所具有的平均動能；總流過水斷面上單位重量液體所具有的總能量，即總機械能；4. 什么叫總水頭線和測壓管水頭線？什么是水力坡度和測壓管坡度？答：連接各斷面的總水頭（）得到的線，即總水頭線；連接各斷面的測壓管水頭（）得到的線，即為測壓管水頭線。水力坡度就是總水頭線的坡度，用J表示，;測壓管水頭線的坡度即測壓管坡度，用表示，。5 輸水管的流量，水溫一定，隨管徑加大，雷諾數(shù)如何變化？為什么？答： 輸水管流量，水溫一定隨管徑加大，雷諾數(shù)變??；因為 , Q一定，水溫一定，運動粘滯性系數(shù)也一定，故管徑d加大，雷諾數(shù)變小。6. “恒定流與非恒定流”，“均勻流與非均勻流”，“漸變

11、流與急變流”是如何定義的？答：(1)液體運動時，若任何空間點上所有的運動要素都不隨時間而改變，這種水流稱為恒定流。若任何空間點上所有的運動要素隨時間發(fā)生了變化，這種水流稱為非恒定流。(2)在恒定流中，液流同一流線上液體質(zhì)點流速的大小和方向均沿程不變地流動，稱為均勻流。當流線上各質(zhì)點的運動要素沿程發(fā)生變化，流線不是彼此平行的直線時，稱為非均勻流。(3)流線接近于平行直線的流動稱為漸變流，流線的曲率較大，流線之間的夾角也較大的流動，稱為急變流。7、試說明梯形明渠水力最佳斷面是否就是經(jīng)濟實用斷面？答：由梯形斷面的最佳條件可知，當，這是一種底寬較小，水深較大的窄深式斷面。雖然水力最佳斷面在相同流量下過

12、水斷面面積最小，工程量少，但應用于較大型渠道時，由于深挖高填，施工效率低，管理維護也不方便。而且在流量改變時，渠中水深變化較大，給灌溉、航運等部門帶來不變，所以反而不經(jīng)濟。這說明水力最佳斷面不一定是渠道的實用經(jīng)濟斷面。所以在設計渠道斷面時，必須結(jié)合實際條件，從經(jīng)濟和技術(shù)方面來考慮，既要考慮水力的最佳斷面，但又不能完全受此條件約束。8、請寫出堰流的流量公式并說明各系數(shù)的影響因素有那些？答：堰流的流量公式是：式中為淹沒系數(shù)，它主要反映了下游淹沒程度對流量的影響；為側(cè)收縮系數(shù)，它主要反映了閘墩或邊墩對流量的影響；為流量系數(shù)，它主要反映了堰頂水頭及堰的邊界條件對流量的影響。五、計算題（每小題10分，共

13、50分）1、如圖所示，已知：Z=1m, h=2m,求A點的相對壓強，絕對壓強和真空壓強（10分） 解：A點相對壓強 絕對壓強 真空壓強 2、為測定AB管段的沿程阻力系數(shù)或者粗糙系數(shù)n ，可采用如圖所示裝置。已知AB段的管長為10m，管徑d=50mm。今測得實驗數(shù)據(jù)（1）A、B兩測壓管的水頭差為0.8m，（2）經(jīng)90秒鐘流入量水箱的水量為0.247立方米，求該管段的沿程阻力系數(shù)值，并用曼寧公式求其粗糙系數(shù)n 。（15分）解：據(jù)能量方程，流程阻力系數(shù) 3、某有機玻璃矩形斷面明渠，底寬，水深，渠底坡，均勻流時測得流量，試求渠道的粗糙系數(shù)值。（10分）解：過水斷面面積濕周水力半徑4、為收集某土質(zhì)渠道的糙率資料，今在開挖好的渠道中進行實測：流量Q=9