水力學(xué)考試試題和答案

...wd......wd......wd...1、選擇題：〔每題2分〕〔1〕在水力學(xué)中，單位質(zhì)量力是指〔〕a、單位面積液體受到的質(zhì)量力；b、單位體積液體受到的質(zhì)量力；c、單位質(zhì)量液體受到的質(zhì)量力；d、單位重量液體受到的質(zhì)量力。答案：c〔2〕在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面〔〕a、重合；b、平行c、相交；d、正交。答案：d〔3〕液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為100kN/m2，那么該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為a、1kN/m2b、2kN/m2c、5kN/m2d、10kN/m2答案：b〔4〕水力學(xué)中的一維流動(dòng)是指〔〕a、恒定流動(dòng)；b、均勻流動(dòng)；c、層流運(yùn)動(dòng)；d、運(yùn)動(dòng)要素只與一個(gè)坐標(biāo)有關(guān)的流動(dòng)。答案：d〔5〕有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比值d/R=〔〕a、8；b、4；c、2；d、1。答案：b〔6〕液體流動(dòng)的沿程水力摩擦系數(shù)與邊壁相對(duì)粗糙度和雷諾數(shù)Re都有關(guān)，即可以判斷該液體流動(dòng)屬于a、層流區(qū)；b、紊流光滑區(qū)；c、紊流過渡粗糙區(qū)；d、紊流粗糙區(qū)答案：c〔7〕突然完全關(guān)閉管道末端的閥門，產(chǎn)生直接水擊。水擊波速c=1000m/s，水擊壓強(qiáng)水頭H=250m，那么管道中原來的流速v0為a、1.54mb、2.0mc、2.45md、3.22m答案：c〔8〕在明渠中不可以發(fā)生的流動(dòng)是〔〕a、恒定均勻流；b、恒定非均勻流；c、非恒定均勻流；d、非恒定非均勻流。答案：c〔9〕在緩坡明渠中不可以發(fā)生的流動(dòng)是〔〕。a、均勻緩流；b、均勻急流；c、非均勻緩流；d、非均勻急流。答案：b〔10〕底寬b=1.5m的矩形明渠，通過的流量Q=1.5m3/s，渠中某處水深h=0.4m，那么該處水流的流態(tài)為緩流；b、急流；c、臨界流；答案：b〔11〕閘孔出流的流量Q與閘前水頭的H〔〕成正比。a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方答案：d〔12〕滲流研究的對(duì)象是〔〕的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。a、重力水；b、毛細(xì)水；c、氣態(tài)水；d、薄膜水。答案：a〔13〕測(cè)量水槽中某點(diǎn)水流流速的儀器有a、文丘里計(jì)b、畢托管c、測(cè)壓管d、薄壁堰答案：b〔14〕按重力相似準(zhǔn)那么設(shè)計(jì)的水力學(xué)模型，長(zhǎng)度比尺λL=100，模型中水深為0.1米，那么原型中對(duì)應(yīng)點(diǎn)水深為和流量比尺為1米，λQ=1000；b、10米，λQ=100；c、1米，λQ=100000；d、10米，λQ=100000。答案：d2、判斷題：〔每題2分〕〔1〕任意受壓面上的平均壓強(qiáng)等于該受壓面形心處的壓強(qiáng)?！病炒鸢福哄e(cuò)誤〔2〕水流總是從壓強(qiáng)大的地方向壓強(qiáng)小的地方流動(dòng)?！病炒鸢福哄e(cuò)誤〔3〕水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙?！病炒鸢福哄e(cuò)誤〔4〕粘滯性是液體產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因。〔〕答案：正確〔5〕同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。〔〕答案：正確〔6〕在正坡非棱柱渠道內(nèi)可以形成均勻流?！病炒鸢福哄e(cuò)誤〔7〕矩形斷面水力最正確斷面的寬深比β=2?！病炒鸢福赫_〔8〕斷面比能沿流程總是減小的?！病炒鸢福哄e(cuò)誤〔9〕在流量和渠道斷面形式一定的條件下，躍前水深越大，躍后水深也越大?！病炒鸢福哄e(cuò)誤〔10〕滲流達(dá)西定律適用的條件是恒定均勻?qū)恿鳚B流，并且無(wú)滲透變形。()答案：正確3、填空題：〔每題2～4分〕牛頓內(nèi)摩擦定律適用的條件是和。答案：層流運(yùn)動(dòng)，牛頓液體液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為100kN/m2，那么該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為kN/m2，真空度為。答案：2，不存在. 只受重力作用，靜止液體中的等壓面是。答案：水平面。實(shí)際液體在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生水頭損失的兩個(gè)主要原因是，。答案：液體存在粘滯性和邊界的影響。水流在明渠中的流態(tài)為緩流時(shí)，其水深hhk，弗汝德數(shù)Fr1。〔填寫、、符號(hào)〕答案：，。在流量不變的條件下，水躍的躍前水深越小，那么水躍的躍后水深越。答案：大。根據(jù)管道水頭損失計(jì)算方法的不同，管道可以分為和。答案：短管，長(zhǎng)管。在水擊計(jì)算中閥門關(guān)閉的時(shí)間Ts水擊相長(zhǎng)Tr的水擊，稱為水擊，把TsTr的水擊稱為水擊。答案：直接，間接。a2型水面曲線是發(fā)生在坡上的流〔指急流或緩流〕的水面線，這時(shí)弗汝德數(shù)Fr沿程〔指增大、減小或不變〕答案：陡坡，緩流，減小。(10)溢流堰的過堰流量與堰頂水頭的次方成正比。答案：3/2?！?1〕泄水建筑物下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍時(shí)，下游收縮斷面水深hc的共軛水深hc’’ht(ht為下游河道的水深，填寫、、符號(hào))答案：填寫、、符號(hào)(12)按重力相似準(zhǔn)那么設(shè)計(jì)的溢流壩水力模型，長(zhǎng)度比尺λL=25，當(dāng)模型中某點(diǎn)的流速為vm=o.8m/s，那么原型中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的流速為vp=m/s。答案：4m/s。4、問答題：〔每題3～4分〕〔1〕什么是理想液體為什么要引入理想液體的概念答案：理想液體是指沒有粘滯性的液體。實(shí)際液體都具有粘滯性，在液體流動(dòng)時(shí)會(huì)引起能量損失，給分析液體運(yùn)動(dòng)帶來很大困難。為了簡(jiǎn)化液體運(yùn)動(dòng)的討論，我們引入了理想液體的概念，忽略液體的粘滯性，分析其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后再考慮粘滯性影響進(jìn)展修正，可以得到實(shí)際水流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，用以解決實(shí)際工程問題。這是水力學(xué)重要的研究方法?！?〕“均勻流一定是恒定流〞，這種說法是否正確為什么答案：這種說法錯(cuò)誤的。均勻是相對(duì)于空間分布而言，恒定是相對(duì)于時(shí)間而言。當(dāng)流量不變通過一變直徑管道時(shí)，雖然是恒定流，但它不是均勻流。〔3〕簡(jiǎn)述尼古拉茲實(shí)驗(yàn)中沿程水力摩擦系數(shù)λ的變化規(guī)律。答案：通過尼古拉茲實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)：在層流中λ僅是雷諾數(shù)Re的函數(shù)并與Re成反比；在層流到紊流過渡區(qū)，λ僅是Re的函數(shù)；在紊流光滑區(qū)λ=f1〔Re〕；過渡區(qū)λ=f2〔Re，〕；粗糙區(qū)λ=f3〔〕，紊流粗糙區(qū)又稱為阻力平方區(qū)。〔4〕為什么舍齊公式只適用于阻力平方區(qū)答案：舍齊公式是根據(jù)明渠均勻流的大量觀察資料總結(jié)的公式，自然界中明渠水流幾乎都處于紊流阻力平方區(qū)，因此該公式只適用于紊流阻力平方區(qū)?！?〕流動(dòng)相似的含義是什么答案：流動(dòng)相似包括幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似。其中幾何相似是前提，動(dòng)力相似是保證，才能實(shí)現(xiàn)流動(dòng)相似?！?〕從力學(xué)意義上解釋明渠均勻流只能在正坡渠道中產(chǎn)生的原因。答案：均勻流的斷面平均流速水頭和壓強(qiáng)水頭沿程不變，但水流運(yùn)動(dòng)總要消耗能量，因此從能量方程來分析，只能消耗位能來抑制水流阻力。所以均勻流只能產(chǎn)生在正坡渠道中?！?〕分析水面曲線時(shí)，如何尋找急流和緩流的控制斷面答案：急流的控制斷面在上游，因?yàn)橥饨鐚?duì)急流的干擾不能向上游傳播；緩流的控制斷面在下游，其原因與急流正好相反?！?〕在滲流計(jì)算中達(dá)西定律與杜比公式有何區(qū)別答案：達(dá)西定律適用于任一點(diǎn)的滲流流速u=kJ，其適用于恒定均勻?qū)恿鳚B流；而杜比公式是適用于恒定非均勻漸變層流滲流，同一過水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)的滲流流速都相等且等于v=kJ。5、作圖題：〔1〕定性繪出圖示管道〔短管〕的總水頭線和測(cè)壓管水頭線。(5分)vv0>0測(cè)壓管水頭線總水頭線測(cè)壓管水頭線總水頭線v0>0〔2〕定性繪出圖示棱柱形明渠內(nèi)的水面曲線，并注明曲線名稱及流態(tài)。(各渠段均充分長(zhǎng)，各段糙率一樣)(5分)解：6、計(jì)算題：〔1〕圖示一跨河倒虹吸管，正方形斷面面積為A=0.64m2，長(zhǎng)l=50m，兩個(gè)30。折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水力摩擦系數(shù)λ=0.024，上下游水位差H=3m。求通過的流量Q?〔10分〕解：按短管計(jì)算，取下游水面為基準(zhǔn)面，對(duì)上下游渠道內(nèi)的計(jì)算斷面建設(shè)能量方程(5分)計(jì)算方形管道斷面的水力半徑和局部水頭損失系數(shù)將參數(shù)代入上式計(jì)算，可以求解得到(5分)即倒虹吸管內(nèi)通過的流量為2.662m3/s?！?〕從水箱接一橡膠管道及噴嘴(如圖)。橡膠管直徑D=7.5cm，噴嘴出口直徑d=2.0cm。水頭H=5.5m。由水箱至噴嘴的水頭損失hw=0.5m。用壓力表測(cè)得橡膠管與噴嘴接頭處的壓強(qiáng)p=4.9Ncm2。如用手握住噴嘴，需要多大的水平力R，行近流速v0=0，取動(dòng)能校正系數(shù)和動(dòng)量校正系數(shù)均為1。〔15分〕解：以過噴嘴中心的水平面為基準(zhǔn)面，列水箱漸變流斷面1—1和噴嘴出口斷面2—2的能量方程(5分)求得噴嘴出口流速和流量為(1.5分)橡膠管道內(nèi)的流速為(1分)對(duì)于噴嘴建設(shè)x方向的動(dòng)量方程N(yùn)(6.5分)水流對(duì)噴嘴沖擊力為即為手握噴嘴所需之力。(1分)〔3〕有一梯形渠道，底寬b=10m，水深h=3m，邊坡為1:1，糙率n=0.014，底坡i=0.001。如流動(dòng)在紊流粗糙區(qū)，求通過的流量Q。(9分)解：計(jì)算渠道斷面水力要素，過流斷面面積m2(1.5分)濕周m(1.5分)水力半徑m(1分)舍齊系數(shù)(2分)通過的流量Q=AC(Ri)0.5=144.93m3/s(3分)〔4〕某矩形斷面渠道中筑有一溢流壩。渠寬B＝18m，流量Q＝265m3/s，壩下收縮斷面處水深hc=1.1m，當(dāng)壩下游水深ht=4.7m時(shí)，問：(12分)1〕壩下游是否發(fā)生水躍〔4分〕2〕如發(fā)生水躍，屬于何種形式的水躍〔4分〕3)是否需要修建消能工假設(shè)需要修建消能工，估算消力池深?！?分〕解：1)計(jì)算臨界水深hk，判斷收縮斷面和下游水流流態(tài)，q=Q/B=265/18=14.72m3/smm因?yàn)槭湛s斷面水深hc=1.1m<hk為急流，下游水深ht=4.7mhk為緩流，所以溢流壩下游必定發(fā)生水躍。2〕計(jì)算收縮斷面處水深hc的共軛水深hc"hc"＝＝＝5.81m 因?yàn)閔c"ht，該水躍為遠(yuǎn)驅(qū)水躍。3〕溢流壩下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍，需要修建消力池。估算消力池深d，取水躍淹沒系數(shù)j＝1.05那么池深約為d=jhc"-ht=1.05×5.81–4.7=1.40m一、是非題(正確的劃“√〞，錯(cuò)誤的劃“×)1、理想液體就是不考慮粘滯性的實(shí)際不存在的理想化的液體?！病獭?、圖中矩形面板所受靜水總壓力的作用點(diǎn)與受壓面的形心點(diǎn)O重合。(×) 3、園管中層流的雷諾數(shù)必然大于3000?！?、明槽水流的急流和緩流是用Fr判別的，當(dāng)Fr＞1為急流。(√)5、水流總是從壓強(qiáng)大的地方向壓強(qiáng)小的地方流動(dòng)?！病痢?、水流總是從流速大的地方向流速小的地方流動(dòng)?！病痢?、達(dá)西定律適用于所有的滲流。〔×〕7、閘孔出流的流量與閘前水頭的1/2次方成正比。〔√〕8、漸變流過水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)的測(cè)壓管水頭都一樣。(√)9、粘滯性是引起液流運(yùn)動(dòng)能量損失的基本原因。(√)10、直立平板靜水總壓力的作用點(diǎn)就是平板的形心。〔×〕11、層流的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)?！?2、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。(√)13、在作用水頭一樣的條件下，孔口的流量系數(shù)比等直徑的管嘴流量系數(shù)大。(×)14、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。(√)15、直立平板靜水總壓力的作用點(diǎn)與平板的形心不重合?！病獭?6、水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙?！?7、水頭損失可以區(qū)分為沿程水頭損失和局部水頭損失。(√)18、牛頓內(nèi)摩擦定律適用于所有的液體。(×)19、靜止液體中同一點(diǎn)各方向的靜水壓強(qiáng)數(shù)值相等。〔√〕20、明渠過流斷面上各點(diǎn)的流速都是相等的?！?1、緩坡上可以出現(xiàn)均勻的急流。(√)22、靜止水體中,某點(diǎn)的真空壓強(qiáng)為50kPa，那么該點(diǎn)相對(duì)壓強(qiáng)為-50kPa。(√)24、滿寧公式只能適用于紊流阻力平方區(qū)。(√)25、水深一樣的靜止水面一定是等壓面。(√)26、恒定流一定是均勻流，層流也一定是均勻流?！病痢?7、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)?！?8、陡坡上可以出現(xiàn)均勻的緩流。(×)29、滿寧公式只能適用于紊流阻力平方區(qū)。(√)30、當(dāng)明渠均勻流水深大于臨界水深，該水流一定是急流。(×)31、緩坡上只能出現(xiàn)非均勻流緩流?！病痢?2、靜水壓強(qiáng)的大小與受壓面的方位無(wú)關(guān)。 (√)33、水泵的揚(yáng)程就是指水泵的提水高度。(×)34、恒定總流能量方程只適用于整個(gè)水流都是漸變流的情況?！病痢?5、平坡渠道中不可能發(fā)生均勻流。(√)36、當(dāng)明渠均勻流水深大于臨界水深，該水流一定是急流?！病獭?7、水躍只能發(fā)生于平底明渠中。(×)二、單項(xiàng)選擇題(填寫唯一正確答案的編號(hào))作用水頭一樣時(shí)，孔口的過流量要比一樣直徑的管咀過流量〔2〕(1)大;(2)小；(3)一樣；(4)無(wú)法確定。2、根據(jù)靜水壓強(qiáng)的特性，靜止液體中同一點(diǎn)各方向的壓強(qiáng)〔1〕(1)數(shù)值相等;(2)數(shù)值不等;(3)僅水平方向數(shù)值相等;(4)鉛直方向數(shù)值最大。3、水流的沿程水力摩擦系數(shù)只與邊界粗糙度有關(guān)，可判斷該水流屬于〔4〕1層流區(qū)；2紊流光滑區(qū)；3紊流過渡粗糙區(qū)；4紊流粗糙區(qū)。4、液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為100kN/m2，那么該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為〔2〕〔1〕1kN/m2〔2〕2kN/m2〔3〕5kN/m2〔4〕10kN/m25、紊流的斷面流速分布規(guī)律符合〔1〕1對(duì)數(shù)分布；2直線分布；3拋物線分布；4橢圓分布。6、長(zhǎng)管的總水頭線與測(cè)壓管水頭線〔1〕〔1〕相重合；〔2〕相平行，呈直線；〔3〕相平行，呈階梯狀；〔4〕以上答案都不對(duì)。7、滲流的達(dá)西公式只能適用于〔1〕(1)恒定均勻?qū)恿?2)恒定均勻紊流(3)恒定均勻流；(4)非恒定流。8、液流的沿程水力摩擦系數(shù)與邊壁粗糙度和雷諾數(shù)都有關(guān)，即可判斷該液流屬〔3〕1層流區(qū)；2紊流光滑區(qū)；3紊流過渡粗糙區(qū)；4紊流粗糙區(qū)。9、堰流的流量與堰頂水頭的2成正比。11/2次；23/2次方；32次方；41次方。10、溢流壩下泄水流收縮斷面水深hc0的躍后水深為hc02，形成遠(yuǎn)離水躍銜接的條件是〔3〕(1)ht=hc02(2)ht>hc02(3)ht<hc02(4)無(wú)法確定11、按重力相似準(zhǔn)那么設(shè)計(jì)模型，假設(shè)幾何比尺為100，那么流速比尺為〔2〕〔1〕100；〔2〕10；〔3〕20；〔4〕50。12、液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為108kN/m2，那么該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為〔4〕〔1〕1kN/m2〔2〕2kN/m2〔3〕8kN/m2〔4〕10kN/m213、靜止液體中同一點(diǎn)沿各方向上的壓強(qiáng)〔1〕 (1)數(shù)值相等;(2)數(shù)值不等; (3)僅水平方向數(shù)值相等。14、矩形斷面明渠水力最正確斷面的寬深比β等于〔2〕11；22；33；44。15、水泵的揚(yáng)程是指〔2〕(1)水泵提水高度；(2)水泵提水高度+吸水管的水頭損失；(3)水泵提水高度+吸水管與壓水管的水頭損失。16、紊流粗糙區(qū)的水頭損失與流速成〔2〕1一次方關(guān)系；2二次方關(guān)系；31.75～2.0次方關(guān)系。17、在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面〔3〕〔1〕重合；〔2〕平行；〔3〕正交。18、雷諾數(shù)是判別以下哪種流態(tài)的重要的無(wú)量綱數(shù)31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。19、閘孔出流的流量與閘前水頭3成正比11次方；22次方；30.5次方。20、共軛水深是指(1)(1)水躍的躍前水深與躍后水深(2)溢流壩下游水流收縮斷面水深(3)均勻流水深〔4〕臨界水深21、圖示容器中有兩種液體，密度2>1，那么A、B兩測(cè)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。22、紊流的斷面流速分布規(guī)律符合〔1〕1對(duì)數(shù)分布；2橢圓分布；3拋物線分布；4直線分布。23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〕1J(h1)=J(h2)2J(h1)>J(h2)3J(h1)<J(h2)24、盛水容器a和b的測(cè)壓管水面位置如圖(a)、(b)所示，其底部壓強(qiáng)分別為pa和pb。假設(shè)兩容器內(nèi)水深相等，那么pa和pb的關(guān)系為〔1〕(1)pa>pb(2)pa<pb(3)pa=pb(4)無(wú)法確定25、層流斷面流速分布規(guī)律符合〔3〕1對(duì)數(shù)分布；2直線分布；3拋物線分布；4橢圓分布。26、佛汝德數(shù)Fr是判別以下哪種流態(tài)的重要的無(wú)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。27、紊流中粘滯底層厚度比絕對(duì)粗糙高度大得多的壁面稱為〔1〕〔1〕光滑面2過渡粗糙面〔3〕粗糙面〔4〕以上答案均不對(duì)三、填空題(在空格中填寫正確答案)1、水力模型的重力相似準(zhǔn)那么是模型與原型的佛汝德數(shù)一樣。2、明渠的斷面和流量不變時(shí)，水躍的躍前水深越大，那么躍后水深越小。3、底流式消能工的主要形式有降低護(hù)坦、修建消能坎、綜合式消能池3種形式。4．測(cè)量明槽流量的主要工具有_堰_(dá)_、__量水槽_。5、根據(jù)管道計(jì)算方法的不同，管道可分類為長(zhǎng)管和短管。6、滲流的達(dá)西公式是____v=kJ__。7、測(cè)量管道流量的主要儀器有文丘里流量計(jì)、渦輪流量計(jì)。8、計(jì)算明渠均勻流的公式是。9、根據(jù)管道中水擊波傳播時(shí)間與閥門關(guān)閉時(shí)間的比照關(guān)系，水擊可分類為〔1〕直接水擊和〔2〕間接水擊。10、底流式消力池中產(chǎn)生的水躍，要求是__微淹沒___形式的水躍消能率高且穩(wěn)定。11、按重力相似準(zhǔn)那么設(shè)計(jì)的模型中，幾何比尺為64，那么流速比尺為8。12、牛頓內(nèi)摩擦定律適用條件是牛頓流體，層流運(yùn)動(dòng)13、理想液體與實(shí)際液體的主要區(qū)別是___是否存在液體的拈滯性____________14、實(shí)際液體在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因是液體的粘滯性，外因是邊界條件的影響。15、水躍是水流從_急_流過渡到緩流的局部水力現(xiàn)象；當(dāng)流量一定，躍前水深增大時(shí)，那么躍后水深是減小。16、三種液體盛有容器中，如以下列圖的四條水平面，其中為等壓面的是B—B四、問答題1．．什么是液體的可壓縮性什么情況下需要考慮液體的可壓縮性解：可壓縮性是：當(dāng)外界的壓強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)液體的體積也隨之發(fā)生改變的特性。液體可壓縮性一般情況下可以不必考慮，但是當(dāng)外界壓強(qiáng)變化較大，如發(fā)生水擊現(xiàn)象時(shí)必須予以考慮。2．有人說“均勻流一定是恒定流〞，這種說法是否正確為什么解：這種說法是錯(cuò)誤的，均勻流不一定是恒定流。因均勻流是相對(duì)于空間而言，即運(yùn)動(dòng)要素沿流程不變，而恒定流是相對(duì)于時(shí)間而言，即運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間而變。兩者判別標(biāo)準(zhǔn)不同。3．什么是相對(duì)壓強(qiáng)和絕對(duì)壓強(qiáng)4。寫出水力半徑R的表達(dá)式。5、請(qǐng)分別敘說明渠均勻流水深和臨界水深的含義和區(qū)別。6、明渠的底坡可以分為哪些類型7、如何用臨界水深hk與渠道內(nèi)的水深h來判別明渠水流的流態(tài)8、根據(jù)邊界條件的不同，水頭損失可以分為哪兩類9、試表達(dá)判斷明渠水流流態(tài)有哪些方法。10明渠均勻流產(chǎn)生的條件是什么五、作圖題(在題圖上繪出正確答案)i.1>iki2i.1>iki2<ik2、定性繪出圖示管道〔短管〕的總水頭線和測(cè)壓管水頭線。v0=0v0=0測(cè)壓管水頭線總水頭線測(cè)壓管水頭線總水頭線v0=03、定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱。(各渠段均充分長(zhǎng)，各段糙率一樣,末端有一跌坎)(5分)ii.1>iki2<ik4、定性繪出圖示曲面AＢＣ上水平方向的分力和鉛垂方向壓力體。(5分)5、定性繪出圖示管道〔短管〕的總水頭線和測(cè)壓管水頭線向。vv0=0v0=0v0=0測(cè)壓管水頭總水頭線v0=0v0測(cè)壓管水頭總水頭線v0=0v0=06、繪出圖中的受壓曲面AB上水平分力的壓強(qiáng)分布圖和垂直分力的壓力體圖。7、定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱。(各渠段均充分長(zhǎng)，各段糙率一樣)六、根據(jù)題目要求解答以下各題HROABR1、圖示圓弧形閘門AB(1/4圓),A點(diǎn)以上的水深HHROABR解：水平分力Px=pc×Ax=74.48kN鉛垂分力Py=γ×V=85.65kN,靜水總壓力P2=Px2+Py2,P=113.50kN,tan=Py/Px=1.15∴=49°合力作用線通過圓弧形閘門的圓心。2、圖示一跨河倒虹吸圓管，管徑d＝0.8m，長(zhǎng)l=50m，兩個(gè)30。折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水頭損失系數(shù)λ=0.024，上下游水位差H=3m。假設(shè)上下游流速水頭忽略不計(jì)，求通過倒虹吸管的流量Q。解：按短管計(jì)算，取下游水面為基準(zhǔn)面，對(duì)上下游渠道內(nèi)的計(jì)算斷面建設(shè)能量方程計(jì)算圓管道斷面的水力半徑和局部水頭損失系數(shù)將參數(shù)代入上式計(jì)算，可以求解得到即倒虹吸管內(nèi)通過的流量為2.091m3/s。3、d1v1某水平管路直徑d1=7.5cm，末端連接一漸縮噴嘴通大氣(如題圖)，噴嘴出口直徑d2=2.0cm。用壓力表測(cè)得管路與噴嘴接頭處的壓強(qiáng)p=49kNm2，管路內(nèi)流速v1=0.706m/s。求水流對(duì)噴嘴的水平作用力Fd1v1解：列噴嘴進(jìn)口斷面1—1和噴嘴出口斷面2—2的連續(xù)方程：P1x2P1x2211RR對(duì)于噴嘴建設(shè)x方向的動(dòng)量方程N(yùn)水流對(duì)噴嘴沖擊力:F與R,等值反向。4、有一矩形斷面混凝土渡槽，糙率n=0.014，底寬b＝1.5m，槽長(zhǎng)L＝120m。進(jìn)口處槽底高程Z1=52.16m，出口槽底高程Z2＝52.04m，當(dāng)槽中均勻流水深h0=1.7m時(shí)，試求渡槽底坡i和通過的流量Q。解：i=〔Z1-Z2〕/L=0.001m2mmv=C(Ri)0.5＝1.46m/sQ=vA=3.72m3/s。12、某溢流壩下收縮斷面處水深hc=1.1m，單寬流量q＝14.72m2/s，當(dāng)壩下游水深ht=4.7m時(shí)，1〕求對(duì)應(yīng)收縮斷面處水深hc的躍后水深hc22〕壩下游發(fā)生何種形式的水躍是否需要修建消能工解：1)計(jì)算臨界水深hk，判斷收縮斷面和下游水流流態(tài)，m因?yàn)槭湛s斷面水深hc=1.1mhk為急流，下游水深ht=4.7mhk為緩流，所以溢流壩下游必定發(fā)生水躍。2〕計(jì)算收縮斷面處水深hc的共軛水深hc2hc2＝＝＝5.81m因?yàn)閔c2ht，該水躍為遠(yuǎn)驅(qū)水躍。3〕溢流壩下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍，需要修建消力池。一、填空〔每題1分，共15分〕運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)與動(dòng)力粘滯系數(shù)成正比。單位質(zhì)量流體所受的力為單位質(zhì)量力。真空值的測(cè)量起點(diǎn)為。任一平面上的靜水總壓力等于平面形心點(diǎn)上的靜水壓強(qiáng)與平面面積的乘積。當(dāng)為恒定流時(shí)，流線與跡線重合。單位長(zhǎng)度上的沿程水頭損失為水力坡度。應(yīng)用能量方程時(shí)，兩過水?dāng)嗝姹仨毴≡跐u變流上。管流液體的流動(dòng)方向應(yīng)為總機(jī)械能沿程損失的方向。圓管和明渠的臨界雷諾數(shù)分別為2000和500。圓管均勻?qū)恿鞯淖畲罅魉贋槠骄魉俚?倍。長(zhǎng)管和短管水力計(jì)算的區(qū)別在于前者忽略了局部水頭損失和流速水頭。二、名詞解釋〔每題3分，共15分〕外表力——p9作用于所取液體外表，與受作用外外表積成比例的力，分為垂直作用面的壓力和平行作用面的切力。測(cè)壓管水頭——P19位置水頭和壓強(qiáng)水頭的和，稱為測(cè)壓管水頭。靜止液體內(nèi)個(gè)點(diǎn)測(cè)壓管水頭等于常數(shù)。均勻流——流線是互相平行的直線的流動(dòng)。水頭損失——由于液流內(nèi)部各液團(tuán)和各液層間產(chǎn)生的阻抗相對(duì)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)摩擦力產(chǎn)生的能耗。過水?dāng)嗝妗怪绷骶€的液流橫斷面。得分評(píng)卷人三、單項(xiàng)選擇〔每題2分，共20分〕某點(diǎn)靜水壓強(qiáng)〔A〕。A．的方向與受壓面垂直并指向受壓面；B．的大小與受壓面的方向有關(guān)；C．的大小與容器大小有關(guān)；D．的大小與液體重度無(wú)關(guān)曲面上靜水總壓力的〔B〕。A．垂直分力的方向與重力一致；B．垂直分力的大小等于壓力體的水重；C．水平分力的方向指向曲面的水平投影面；D．水平分力的大小等于水平投影面形心點(diǎn)的壓強(qiáng)與水平投影面積的乘積滿足在同一過水?dāng)嗝嫔蠝y(cè)壓管水頭相等的條件為〔C〕。A．恒定流；B．非恒定流；C．均勻流；D．非均勻流〔D〕正比。A．糙率；B．流速；C．謝才系數(shù)；D．流段長(zhǎng)度虹吸管的最大真空值出現(xiàn)在〔D〕。A．入口處；B．出口處；C．最高處；D．最高處的最末端以下的〔D〕不是動(dòng)量方程左端的力。A．作用于流段上的動(dòng)水壓力；B．作用于流段上的固體邊界摩阻力；C．水對(duì)固體邊界的作用力；D．作用于流段上的重力薄壁孔口與管嘴〔厚壁孔口〕的區(qū)別在于〔D〕。A．有無(wú)收縮斷面；B．自由出流還是淹沒出流；C．作用水頭的大?。籇．是否有真空壓強(qiáng)存在并聯(lián)管道的〔A〕等于〔A〕。[注：兩括號(hào)填同一字母]A．總水頭損失各分管段水頭損失；B．總水頭損失各分管段水頭損失之和；C．總流量各分管段的流量；D．總流量各分管段流量之和均勻泄流管道的〔D〕等于〔D〕。[注：兩括號(hào)填同一字母]A．水頭損失同長(zhǎng)同質(zhì)的直管水頭損失；B．某斷面流量入口斷面的流量；C．某斷面的流量折算流量；D．水頭損失同長(zhǎng)同質(zhì)的直管水頭損失的在環(huán)狀管網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，不正確的做法是〔D〕。A．按經(jīng)濟(jì)流速設(shè)計(jì)管徑；B．任一環(huán)路上的水頭損失的代數(shù)和為零；C．任一節(jié)點(diǎn)的流量代數(shù)和為零；D.當(dāng)大于規(guī)定的環(huán)路閉合差時(shí)才能終止計(jì)算得分評(píng)卷人四、判斷〔每題1分，共10分。對(duì)者劃“√〞；錯(cuò)者劃“×〞〕重度與容重是同一概念?！病獭称瘻囟入S壓強(qiáng)的降低而降低?！瞂〕均勻流上兩斷面測(cè)壓管水頭差等于它們之間的水頭損失?！病痢吃谕凰捷S線且無(wú)分流的串聯(lián)管道中，流速大，那么壓強(qiáng)小。〔√〕在連通的同種液體中，任一水平面都是等壓面?！病痢巢煌^水?dāng)嗝嫔系臏y(cè)壓管水頭一般不相等?！病獭钞呁泄苁菍ｉT測(cè)量流量用的?！擦魉佟痢巢诼逝c謝才系數(shù)成反比?！病獭吵Ｓ玫呐R界雷諾數(shù)指的是下臨界雷諾數(shù)。〔√〕能量方程的應(yīng)用條件之一就是作用于液體上的質(zhì)量力只有重力?！病獭车梅衷u(píng)卷人五、計(jì)算〔共40分，各題必須有解題步驟?！矨、B兩容器中液體的重度為，比壓計(jì)下部液體的重度為，比壓計(jì)上部液體的重度為。求A與B兩容器之間的壓強(qiáng)差?！?分〕P22一水管直徑，測(cè)得水銀壓差計(jì)〔〕中的，假設(shè)斷面平均流速和軸線處流速存在關(guān)系，忽略水頭損失，求管中通過的流量?！?2分〕P106，，，，100秒鐘流出的水體的體積為，求彎管的水頭損失系數(shù)。〔11分〕P159煙囪直徑，，煙氣密度，煙氣流量，外界大氣的密度，煙囪底部的壓強(qiáng)低于地面大氣壓強(qiáng)水柱，求煙囪高度〔12分〕P214第一局部選擇題(共20分)一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題，每題2分，共20分)在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。1.某流體的運(yùn)動(dòng)粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其動(dòng)力粘度μ為(

)

A.3.75×10-9Pa·s

B.2.4×10-3Pa·s

C.2.4×105Pa·s

D.2.4×109Pa·s2.圖中相互之間可以列總流伯努利方程的斷面是

A.1-1斷面和2-2斷面

B.2-2斷面和3-3斷面

C.1-1斷面和3-3斷面

D.3-3斷面和4-4斷面3.如以下列圖，孔板上各孔口的大小形狀一樣，那么各孔口的出流量是(

)A.QA>QB

B.QA=QB

C.QA<QB

D.不能確定4.并聯(lián)管道A、B，兩管材料、直徑一樣，長(zhǎng)度B=2，兩管的水頭損失關(guān)系為(

)

A.=

B.=2

C.=1.41

D.=45.如以下列圖，水泵的揚(yáng)程是(

)

A.

B.

C.+

D.++6.在通過流量Q、渠道底坡i、邊坡系數(shù)m及粗糙系數(shù)n的條件下，計(jì)算梯形斷面渠道尺寸的補(bǔ)充條件及設(shè)問不能是(

)

A.給定水深h，求底寬b

B.給定寬深比β，求水深h與底寬b

C.給定最大允許流速［v］max，求水底h與底寬b

D.給定水力坡度J，求水深與底寬7.斷面單位能量隨水深的變化規(guī)律是(

)

A.存在極大值

B.存在極小值

C.隨增加而單調(diào)增加

D.隨增加而單調(diào)減少8.以下各型水面曲線中，表現(xiàn)為上凸型的水面曲線是(

)

A.M3型

B.C3型

C.S3型

D.H3型9.根據(jù)堰頂厚度與堰上水頭的比值，堰可分為(

)

A.寬頂堰、實(shí)用堰和薄壁堰

B.自由溢流堰、淹沒溢流堰和側(cè)收縮堰

C.三角堰、梯形堰和矩形堰

D.溢流堰、曲線型實(shí)用堰和折線型實(shí)用堰10.速度v、長(zhǎng)度l、運(yùn)動(dòng)粘度v的無(wú)量綱組合是(

)

A.

B.

C.

D.第二局部非選擇題(共80分)二、填空題(本大題共10空，每空1分，共10分)不寫解答過程，將正確的答案寫在每題的空格內(nèi)。錯(cuò)填或不填均分無(wú)。11.潛體所受浮力的大小與其所在液體的______成正比。12.恒定流是各空間點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)參數(shù)都不隨______變化的流動(dòng)。13.圓管流的臨界雷諾數(shù)Rec為______。14.水由孔口直接流入另一水體中，稱為______出流。15.在一樣的作用水頭作用下，同樣口徑管嘴的出流量比孔口的出流量______。16.渠道中的水深h大于臨界水深hc時(shí)，水流流態(tài)為______。17.水躍函數(shù)相等的兩個(gè)不同水深稱為______。18.自由出流寬頂堰堰上水流流態(tài)為______。19.達(dá)西定律適用于______滲流。20.具有自由液面的水流模型試驗(yàn)，一般選用______準(zhǔn)那么設(shè)計(jì)模型。三、名詞解釋題(本大題共5小題，每題2分，共10分)21.粘性22.斷面平均流速23.粘性底層24.短管25.臨界底坡四、簡(jiǎn)答題(本大題共4小題，每題5分，共20分)26.試述液體靜力學(xué)的基本方程及其各項(xiàng)的物理意義。27.如以下列圖，一倒置U形管，上部為油，其密度ρoil=800kg/m3，用來測(cè)定水管中的A點(diǎn)流速uA，假設(shè)讀數(shù)△h=200mm，求該點(diǎn)流速μA。28.如何判別圓管和非圓管有壓流中的流態(tài)?29.試根據(jù)棱柱形渠道非均勻漸變流微分方程分析M2型水面曲線的變化趨勢(shì)。五、計(jì)算題(本大題共4小題，每題10分，共40分)30.如以下列圖，一矩形平板閘門AB，寬b=2m，與水平面夾角α=30°，其自重G=19.6kN，并鉸接于A點(diǎn)。水面通過A點(diǎn)，水深h=2.1m，試求翻開閘門的最大鉛直拉力T。31.如以下列圖，文丘里流量計(jì)管道直徑d1=200mm，喉管直徑d2=100mm，水銀差壓計(jì)讀數(shù)y=20mm，水銀密度ρm=13.6×103kg/m3，忽略管中水頭損失，試求管道輸水流量Q。32.有一漿砌塊石的矩形斷面渠道。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，通過的流量Q=6m3/s，試求沿程水頭損失。33.水塔經(jīng)圖示管道系統(tǒng)供水。供水流量Q=0.1m3/s,各段管長(zhǎng)l1=l2=100m,l2=50m,l3=200m,各段管道直徑d1=d4=200mm(比阻a1=a4=9.029s2/m6),d2=d3=150mm(比阻a2=a3=41.85s2/m6),