水力學(xué)試題與

（1）在水力學(xué)中，單位質(zhì)量力是指（）a、單位面積液體遇到的質(zhì)量力；b、單位體積液體遇到的質(zhì)量力；c、單位質(zhì)量液體遇到的質(zhì)量力；d、單位重量液體遇到的質(zhì)量力。答案：c（2）在均衡液體中，質(zhì)量力與等壓面（）a、重合；b、平行c、訂交；d、正交。答案：d（3）液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為100kN/m2，則該點(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（）、恒定流動(dòng)；b、均勻流動(dòng)；c、層流運(yùn)動(dòng)；d、運(yùn)動(dòng)因素只與一個(gè)坐標(biāo)相關(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/a、8；b、4；c、2；d、1。

R=（

）答案：b（6）已知液體流動(dòng)的沿程水力摩擦系數(shù)與邊壁相對(duì)粗拙度和雷諾數(shù)Re都相關(guān)，即能夠判斷該液體流動(dòng)屬于a、層流區(qū)；b、紊流圓滑區(qū)；c、紊流過渡粗拙區(qū)；d、紊流粗拙區(qū)答案：c（7）忽然完整封閉管道尾端的閥門，產(chǎn)生直接水擊。已知水擊波速c=1000m/s，水擊壓強(qiáng)水頭

H=250m，則管道中本來的流速

v0為a、b、c、d、答案：c（8）在明渠中不可以夠發(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夠發(fā)生的流動(dòng)是（

）。、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=的矩形明渠，經(jīng)過的流量

Q=s，已知渠中某處水深h=，則該處水流的流態(tài)為

H<Hk激流a、緩流；b、急流；c、臨界流；答案：

b（11）閘孔出流的流量a、1次方b

Q與閘前水頭的、2次方c

H（、3/2

）成正比。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）丈量水槽中某點(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：b14）按重力相像準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的水力學(xué)模型，長(zhǎng)度比尺λL=100，模型中水深為米，則原型中對(duì)應(yīng)點(diǎn)水深為和流量比尺為a、1米，λQ=1000；b、10米，λQ=100；c、1米，λQ=100000；d、10米，λQ=100000。答案：d、判斷題：（每題2分）1）隨意受壓面上的均勻壓強(qiáng)等于該受壓面形心處的壓強(qiáng)。）答案：錯(cuò)誤2）水流老是從壓強(qiáng)盛的地方向壓強(qiáng)小的地方流動(dòng)。）答案：錯(cuò)誤3）水力粗拙管道是表示管道的邊壁比較粗拙。）答案：錯(cuò)誤4）粘滯性是液體產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因。）答案：正5）相同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)能夠形成均勻流。）答案：錯(cuò)誤7）矩形斷面水力最正確斷面的寬深比β=2。）答案：正確8）斷面比能沿流程老是減小的。）答案：錯(cuò)誤（9）在流量和渠道斷面形式必定的條件下，躍前水深越大，躍后水深也越大。（）答案：錯(cuò)誤10）滲流達(dá)西定律合用的條件是恒定均勻?qū)恿鳚B流，而且無浸透變形。()答案：正確3、填空題：（每題2～4分）（1）牛頓內(nèi)摩擦定律合用的條件是

和

。答案：層流運(yùn)動(dòng)，牛頓液體（2）液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為

100kN/m2，則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為kN/m2，真空度為

。答案：2，不存在.（3）只受重力作用，靜止液體中的等壓面是。答案：水平面。4）實(shí)質(zhì)液體在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生水頭損失的兩個(gè)主要原由是，。答案：液體存在粘滯性和界限的影響。（5）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：，。（6）在流量不變的條件下，水躍的躍前水深越小，則水躍的躍后水深越。答案：大。（7）依據(jù)管道水頭損失計(jì)算方法的不一樣，管道能夠分為和。答案：短管，長(zhǎng)管。（8）在水擊計(jì)算中閥門封閉的時(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。(9)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：斜坡，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。（11）泄水建筑物下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍時(shí)，下游縮短斷面水深的共軛水深

hchc

’’

ht(

ht

為下游河流的水深，填寫、、

符號(hào))答案：填寫、、符號(hào)(12)按重力相像準(zhǔn)則設(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=s

，則原型中對(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）什么是理想液體為何要引入理想液體的觀點(diǎn)答案：理想液體是指沒有粘滯性的液體。實(shí)質(zhì)液體都擁有粘滯性，在液體流動(dòng)時(shí)會(huì)惹起能量損失，給剖析液體運(yùn)動(dòng)帶來很大困難。為了簡(jiǎn)化液體運(yùn)動(dòng)的議論，我們引入了理想液體的觀點(diǎn)，忽視液體的粘滯性，剖析其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而后再考慮粘滯性影響進(jìn)行修正，能夠獲得實(shí)質(zhì)水流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，用以解決實(shí)質(zhì)工程問題。這是水力學(xué)重要的研究方法。2）“均勻流必定是恒定流”，這類說法能否正確為何答案：這類說法錯(cuò)誤的。均勻是相關(guān)于空間散布而言，恒定是相關(guān)于時(shí)間而言。當(dāng)流量不變經(jīng)過一變直徑管道時(shí)，固然是恒定流，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：經(jīng)過尼古拉茲實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)：在層流中λ僅是雷諾數(shù)Re的R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R流圓滑區(qū)λ=f1（Re）；過渡區(qū)λ=f2（Re，）；粗拙區(qū)λ=f3（），紊流粗拙區(qū)又稱為阻力平方區(qū)。vCRi（4）為何舍齊公式只合用于阻力平方區(qū)答案：舍齊公式是依據(jù)明渠均勻流的大批察看資料總結(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)，所以該公式只合用于紊流阻力平方區(qū)。5）流動(dòng)相像的含義是什么答案：流動(dòng)相像包含幾何相像、運(yùn)動(dòng)相像和動(dòng)力相像。此中幾何相像是前提，動(dòng)力相像是保證，才能實(shí)現(xiàn)流動(dòng)相像。（6）從力學(xué)意義上解說明渠均勻流只好在正坡渠道中產(chǎn)生的原由。答案：均勻流的斷面均勻流速水頭和壓強(qiáng)水頭沿程不變，但水流運(yùn)動(dòng)總要耗費(fèi)能量，所以從能量方程來剖析，只好耗費(fèi)位能來戰(zhàn)勝水流阻力。所以均勻流只好產(chǎn)生在正坡渠道中。（7）剖析水面曲線時(shí)，怎樣找尋急流緩和流的控制斷面答案：急流的控制斷面在上游，由于外界對(duì)急流的擾亂不可以向上游流傳；緩流的控制斷面在下游，其原由與急流正好相反。8）在滲流計(jì)算中達(dá)西定律與杜比公式有何差別答案：達(dá)西定律合用于任一點(diǎn)的滲流流速u=kJ，其合用于恒定均勻?qū)恿鳚B流；而杜比公式是合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)v0=0總水頭線測(cè)壓管水頭線v0=0解：（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Ki1<iK2KKi<ii3>iK流態(tài)。(各渠段均充分長(zhǎng)，各段糙率相同)(5分)解：N1緩流a1緩流K1N1N32急流i1<iKbi2<iKKi3>iKN36、計(jì)算題：（1）圖示一跨河倒虹吸管，正方形斷面面積為2，長(zhǎng)l=50A=mm，兩個(gè)30。折角、入口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為ζ=，1ζ2=，ζ

3=，沿程水力摩擦系數(shù)λ

=，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)算斷面成立能量方程Hhw(lv2)(54R2g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)RA0.2m,將參數(shù)代入上式計(jì)算，能夠求解獲得v4.16m/s,QvA2.662m3/s(5分)即倒虹吸管內(nèi)經(jīng)過的流量為s。（2）從水箱接一橡膠管道及噴嘴(如圖)。橡膠管直徑D=，噴嘴出口直徑d=。水頭H=m。由水箱至噴嘴的水頭損失hw=。用壓力表測(cè)得橡膠管與噴嘴接頭處的壓強(qiáng)p=cm2。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)能校訂系數(shù)和動(dòng)量校訂系數(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H00v220.5(5分)002g求得噴嘴出口流速和流量為v22g59.9msQv2A20.000314m3分)s橡膠管道內(nèi)的流速為v3Q0.706m(1分)A3s關(guān)于噴嘴成立

x方向的動(dòng)量方程p3A3

R

Q(v2x

v3x)Rp3A3

Q(v2

v3)

187.79N

分)水流對(duì)噴嘴沖擊力為

R

R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=，底坡

i=。如流動(dòng)在紊流粗拙區(qū)

，求經(jīng)過的流量

Q。(9

分)解：計(jì)算渠道斷面水力因素，過流斷面面積Abhmh2239m分)濕周xb21m2h18.49m分)水力半徑RAm(12.11x分)舍齊系數(shù)C11(2分)1R680.90m2/sn經(jīng)過的流量Q=AC(Ri)=m3/s(3分)（4）某矩形斷面渠道中筑有一溢流壩。已知渠寬B＝18m，流量Q＝2365m/s，壩下縮短斷面處水深hc=，當(dāng)壩下游水深ht=時(shí)，問：(12分)1）壩下游能否發(fā)生水躍（4分）2）如發(fā)生水躍，屬于何種形式的水躍（4分）能否需要修筑消能工若需要修筑消能工，估量消力池深。（4分）解：1)計(jì)算臨界水深hk，判斷縮短斷面和下游水流流態(tài)，=Q/B=265/18=m3/smq2314.722