水力学模拟试题及答案

水力学模拟试题及答案(一)1、选择题：(每小题 2 分)(1) 在水力学中，单位质量力是指( )a、单位面积液体受到的质量力；b、单位体积液体受到的质量力；c、单位质量液体受到的质量力；d、单位重量液体受到的质量力。答案：c(2) 在平衡液体中，质量力与等压面( )a、重合；b、平行 c、相交； d、正交。 答案：d(3) 液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为a、 1 kN/m2b、 2 kN/m2c、 5 kN/m2d、 10 kN/m2 答案： b(4) 水力学中的一维流动是指( )a、恒定流动；b、均匀流动；c、层流运动；d、运动要素只与一个坐标有关的流动。答案：d(5) 有压管道的管径 d 与管流水力半径的比值 d /R=()a、 8；b、 4；c、 2；d、 1。 答案： b(6) 已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该 液体流动属于a、层流区；b、紊流光滑区；c、紊流过渡粗糙区；d、紊流粗糙区答案： c(7) 突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H =250m，则管道中原来的流速v0为a、 1.54m b 、 2.0m c 、 2.45md、 3.22m答案： c(8) 在明渠中不可以发生的流动是()a、恒定均匀流；b、恒定非均匀流；c、非恒定均匀流；d、非恒定非均匀流。答案： c( 9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是()。a、均匀缓流；b、均匀急流；c、非均匀缓流；d、非均匀急流。答案： b(10) 底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水 流的流态为a、缓流；b、急流；c、临界流；答案： b(11) 闸孔出流的流量 Q 与闸前水头的 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) 渗流研究的对象是()的运动规律。a、重力水；b、毛细水；c、气态水；d、薄膜水。答案： a(13) 测量水槽中某点水流流速的仪器有a、文丘里计b、毕托管 c、测压管d、薄壁堰答案：b(14) 按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺入L=100，模型中水深为0.1米，则原型中对 应点水深为和流量比尺为a、1 米，入 Q =1000； b、10 米，入 Q =100；c、1 米，入 Q =100000；d、10 米，入 Q=100000。答案： d2、判断题：(每小题 2 分)(1) 任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。()答案：错误2) 水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。()答案：错误3) 水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。()答案：错误4) 粘滞性是液体产生水头损失的内因。()答案：正确5) 同样条件下直接水击比间接水击更不安全。()答案：正确6) 在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。()答案：错误(7)矩形断面水力最佳断面的宽深比B =2。()答案：正确8)断面比能沿流程总是减小的。()答案：错误(9) 在流量和渠道断面形式一定的条件下，跃前水深越大，跃后水深也越大。()答案：错误(10) 渗流达西定律适用的条件是恒定均匀层流渗流，并且无渗透变形。 ()答案：正确3、填空题：(每小题24分)(1) 牛顿内摩擦定律适用的条件是和。答案：层流运动，牛顿液体(2) 液 体 中 某 点 的 绝 对 压 强 为 100kN/m2 ， 则 该 点 的 相 对 压 强 为kN/m2，真空度为。答案：2，不存在.(3) 只受重力作用，静止液体中的等压面是。答案：水平面。(4) 实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是，。答案：液体存在粘滞性和边界的影响。(5) 水流在明渠中的流态为缓流时，其水深hhk，弗汝德数Fr1。(填写、=、符号)(6) 在流量不变的条件下，水跃的跃前水深越小，则水跃的跃后水深越。答案：大。(7) 根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为和。答案：短管，长管。(8) 在水击计算中阀门关闭的时间Ts 水击相长Tr的水击，称为 水击，把Ts Tr的水击称为水击。答案：直接， 间接。(9) a2型水面曲线是发生在 坡上的 流(指急流或缓流)的水面线，这时弗汝德数Fr沿程 (指增大、减小或不变)答案：陡坡， 缓流， 减小。(10) 溢流堰的过堰流量与堰顶水头的 次方成正比。答案： 3/2 。(11) 泄水建筑物下游发生远驱水跃时，下游收缩断面水深hc的共轭水深hc ht(ht为下游河道的水深，填写、=、符号)答案：填写、=、符号(12) 按重力相似准则设计的溢流坝水力模型，长度比尺入l=25，当模型中某点的流速为vm=o.8m/s，则原型中对应点的流速为vp=m/s。答案： 4m/s 。4、问答题：(每小题34分)(1) 什么是理想液体？为什么要引入理想液体的概念？ 答案：理想液体是指没有粘滞性的液体。实际液体都具有粘滞性，在液体流动时会引起能量损失，给分析液体运动带来很大困难。为了简 化液体运动的讨论，我们引入了理想液体的概念，忽略液体的粘滞性，分析其运动规律，然后再考虑 粘滞性影响进行修正，可以得到实际水流的运动规律，用以解决实际工程问题。这是水力学重要的研 究方法。(2) “均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？ 答案：这种说法错误的。均匀是相对于空间分布而言，恒定是相对于时间而言。当流量不变通过一变直径管道时，虽然是恒定流，但它不是均匀流。(3) 简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数入的变化规律。答案：通过尼古拉兹实验可以发现：在层流中入仅是雷诺数Re的函数并与Re成反比；在层流到 紊流过渡区，入仅是Re的函数；在紊流光滑区入=心(Re)；过渡区入=彳2 &e,)；粗糙区入=彳3 ()，紊流粗糙区又称为阻力平方区。RR(4) 为什么舍齐公式=C同只适用于阻力平方区？答案：舍齐公式是根据明渠均匀流的大量观察资料总结的公式，自然界中明渠水流几乎都处于紊 流阻力平方区，因此该公式只适用于紊流阻力平方区。(5) 流动相似的含义是什么？ 答案：流动相似包括几何相似、运动相似和动力相似。其中几何相似是前提，动力相似是保证，才能实现流动相似。(6) 从力学意义上解释明渠均匀流只能在正坡渠道中产生的原因。答案：均匀流的断面平均流速水头和压强水头沿程不变，但水流运动总要消耗能量，因此从能量 方程来分析，只能消耗位能来克服水流阻力。所以均匀流只能产生在正坡渠道中。（7）分析水面曲线时，如何寻找急流和缓流的控制断面？ 答案：急流的控制断面在上游，因为外界对急流的干扰不能向上游传播；缓流的控制断面在下游 其原因与急流正好相反。（8）在渗流计算中达西定律与杜比公式有何区别？答案：达西定律适用于任一点的渗流流速u=kJ,其适用于恒定均匀层流渗流；而杜比公式是适用 于恒定非均匀渐变层流渗流，同一过水断面上各点的渗流流速都相等且等于v = kJ。5、作图题：（1）定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。（5分）10=匕丁（2）定性绘出图示棱柱形明渠内的水面曲线，并注明曲线名称及流态。（各渠段均充分长，各段糙率相同）（5分）K解1N急流bi:i1 K! 13 Ki3 KN3 N1 hk为缓流, 所以溢流坝下游必定发生水跃。一1）2）计算收缩断面处水深hc的共軛水深hchc =1.1=Tx Q1+8 x14.7229.8 x 1.131) =5.81m因为 hc ht ,该水跃为远驱水跃。3）溢流坝下游发生远驱水跃，需要修建消力池。估算消力池深d取水跃淹没系数円=1.05则池深约水力学模拟题21 f = 1,40一、选择题（每小题 1分,共5分）1、明渠均匀流可能发生在：（ ）A、平坡棱柱形渠道；B、顺坡棱柱形渠道；C、逆坡棱柱形渠道；D、都有可能。2、某水库水深为1 Om处的绝对压强为：（）A. 10kPa；B. 98kPa；C. 147kPa；D. 196kPa。3、在圆管流中,层流的断面流速分布符合：（）A、均匀规律；B、直线变化规律；C、抛物线规律；D、对数曲线规律。4、圆柱形外管嘴的正常工作条件是：（）A. A.1 二（3 4）d , Ho 9m；B. B.1 二（3 4）d , Ho （34）d,H0 9m；D. D.1 （34）d ,Ho L， 3、（15分） _ Q一 解：（1） b1,bh、1.3x 2.11、=x （k） 6 二x （）6 二 24.46m0.5 / sn x0.047.22K二 9.8 x 皿 二 0.039424.462 x 3故第二段渠道为陡坡，且综合分析其水面线为b2型降水曲线，h hK，水流为急流。265=14.72m3 / s - mb 18h =3：q2 = 3.14722 = 2.81m K g 9.8h = 1.1m hcKK，收缩断面处为急流，下游水流为缓流，所以溢流坝下游必定发生水跃。（2）ht0.614.722-1）二C.1 + 8-1）二 5.81mgh 329.8 x 1.13c hc，下游发生远离式水跃。4、10 分）解He =-3P =些 x b = 9.8 x 82 x 5 = 1568KN2 2=2.67 m35、（15 分） 解：按短管计算1=0.5681 丫 1/ 7 + E c严24 4 10 + 5 + 2 x 02 +1-0兀Q = H A.、2gH = 0.568 x x 1.02 x 2 x 9.8 x 5 = 4.41m3 / s