水力学期末考试复习题及答案2汇编

水力学期末考试复习题及答案1、选择题：(每小题2分)(1)在水力学中，单位质量力是指( c )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。(2)在平衡液体中，质量力与等压面(d )a、重合；b、平行c、相交；d、正交。(3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为ba、1 kN/m2b、2 kN/m2c、5 kN/m2 d、10 kN/m2(4)水力学中的一维流动是指( d )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。(5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R= ( b )a、8;b、4;c、2;d、1。(6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数九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 ca、层流区；b、紊流光滑区；c、紊流过渡粗糙区；d、紊流粗糙区(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ca、1.54m b、2.0m c、2.45md、3.22m(8)在明渠中不可以发生的流动是( c )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。(9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是( b )。a、均匀缓流；b、均匀急流；c、非均匀缓流；d、非均匀急流。(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ba、缓流；b、急流；c、临界流；(11)闸孔出流的流量Q与闸前水头的H ( d )成正比。a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方(12)渗流研究的对象是( a )的运动规律。a、重力水；b、毛细水；c、气态水；d、薄膜水。(13)测量水槽中某点水流流速的仪器有 ba、文丘里计b、毕托管 c、测压管d、薄壁堰(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da、1 米，入 Q =1000;b、10米，入 Q =100;c、1 米，入 Q =100000; d、10 米，入 Q=100000。2、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。(x )(2)水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。(x )(3)水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。(x )(4)粘滞性是液体产生水头损失的内因。(T )(5)同样条件下直接水击比间接水击更不安全。(T )(6)在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。(X )(7)矩形断面水力最佳断面的宽深比6=2。( T )(8)断面比能沿流程总是减小的。(X )(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。(X )(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。(T )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 ,0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 h_hk,弗汝德数Fr1。(填写 、=、符号)答案： , 0(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，问接。(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的共腕水深 、. 一 一、,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v m= o.8m/s,则原型中对应点的流速为 vp=m/s。答案：4m/s。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)vo=0(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 均充分长，各段糙率相同)解:(各渠段(5分)解：6、计算题:(1)图示一跨河倒虹吸管，正方形断面面积为A=0.64 m2,长l =50 m,两个30折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为1 1=0.2, (2=0.5, (3=1.0,沿程水力摩擦系数入=0.024,上下游水位差H=3m。求通过的流量 Q ?（10分）解：按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道内的计算 断面建立能量方程1 v2八H =hw =（K 十 之）一（5 分）4R2g计算方形管道断面的水力半径和局部水头损失系数AR = =0.2m,、=0.2 2 0.5 1.0 = 1.9将参数代入上式计算，可以求解得到v =4.16m/s , Q =vA = 2.662m3/s（5 分）即倒虹吸管内通过的流量为2.662m3/s 。（2）从水箱接一橡胶管道及喷嘴（如图）。橡胶管直径D=7.5cm,喷嘴出口直径 d=2.0cm。水头H =5.5 m。由水箱至喷嘴的水头损失 hw = 0.5m。用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p = 4.9N;cm2。如用手握住喷嘴，需要多大的水平力R ,行近流速v0=0 ,取动能校正系数和动量校正系数均为1。（15 分）解：以过喷嘴中心的水平面为基准面，列水箱渐变流断面1 1和喷嘴出口断面22的能量方程2H +0+0 = 0+0+幺+0.5（5 分）2g求得喷嘴出口流速和流量为v2 =可2g 乂5 = 9.9mSQ = V2 A 2 =0.00 03 1m4 3/（1.5 分）橡胶管道内的流速为（1分）v3 = 0.7 0 6ms对于喷嘴建立x方向的动量方程p3 A3 - R = - Q（V2x -V3x）（6.5 分）R = p3A3 - ：Q（V2 -V3）=187.79N水流对喷嘴冲击力为 R-R即为手握喷嘴所需之力。（1分）（3）有一梯形渠道，底宽 b =10 m,水深h = 3 m,边坡为1:1,糙率n = 0.014, 底坡i=0.001。如流动在紊流粗糙区，求通过的流量Q。（9分）解：计算渠道断面水力要素，过流断面面积A = bh+mh2 = 39 m2（1.5分）湿局x =b+21 + m2h =18.49 m（1.5分）水力半径R=-=2.11 m（1分）x舍齐系数C =1r16 =80.90m12/s（2 分）n通过的流量 Q = AC （Ri）0.5= 144.93 m3/s（3 分）（4）某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。已知渠宽B=18m,流量Q = 265m3/s,坝下收缩断面处水深hc=1.1m,当坝下游水深ht=4.7m时，问：（12分）1）坝下游是否发生水跃？（4分）2）如发生水跃，属于何种形式的水跃?（4分）3）是否需要修建消能工？若需要修建消能工，估算消力池深。（4分）解：1）计算临界水深hk,判断收缩断面和下游水流流态, q = Q/B =265/18 =14.72 m3/smhk= 2.81 m因为收缩断面水深hc =1.1 m hk为急流，下游水深ht=4.7m hk为缓流,所以溢流坝下游必定发生水跃2）计算收缩断面处水深hc的共虹水深hchc2 q ghc3-1)1.1-1) = 5.81m/ . O 14.722(.183.9.8 1.13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j =1.05则池深约为 d = j hc- ht =1.05 5.81 - 4.7 = 1.40 m水力学模拟题20一、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； G 逆坡棱柱形渠道； D 都有可能。2、某水库水深为10m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=（3 4）d , H 0 9m；B. B.1=（3 4）d , Ho （34）d ,Ho 9m;D. D.1 （34）d ,Ho iK ,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，hhK,水流*4.72m3/s m 183、（15 分）Qq =一解：（1） b(2)ht hc,下游发生远离式水跃。hc =1.1m 1为急流。（，）5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（X）6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。（X）6、达西定律适用于所有的渗流。（X）7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。（，）8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。（，）9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。（，）10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（X）11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。12、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。（，）13、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。（X）14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们的正常水深不等。（，）15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。（，）16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。（X ）17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。（，）18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。（X）19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（，）20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。（X ）21、缓坡上可以出现均匀的急流。（，）22、静止水体中，某点的真空压强为 50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。（V）24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。（，）25、水深相同的静止水面一定是等压面。（，）26、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（X）27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。28、陡坡上可以出现均匀的缓流。（X）29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。（，）30、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。（X）32、静水压强的大小与受压面的方位无关。2)33、水泵的扬程就是指水泵的提水高度。(X)34、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。(X)35、平坡渠道中不可能发生均匀流。(V)36、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流定是急流。37、水跃只能发生于平底明渠中。(X)(X)缓坡上只能出现非均匀流缓流。2、大；(2)小；(3)相同 ；(4)无法确定。根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强(1)数值相等;(2)数值不等；(3)3、已知水流的沿程水力摩擦系数仅水平方向数值相等；(4)铅直方向数值最大只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于(4)(1 )层流区 ；3紊流过渡粗糙区4、液体中某点的绝对压强为(2 )紊流光滑区(4 )紊流粗糙区100kN/m 2 1,则该点的相对压强为(2)11) 1 kN/m(3) 5 kN/m，-、-2(2) 2kN/m,、 一2(4) 10 kN/m5、紊流的断面流速分布规律符合(1)6、7、8、9、(1科数分布;(2户线分布;(3次物线分布;(4帆圆分布。长管的总水头线与测压管水头线(1)相重合；(3)相平行，呈阶梯状；渗流的达西公式只能适用于(1)恒定均匀层流 (2)恒定均匀紊流(2)(4)相平行，呈直线;以上答案都不对。(3)恒定均匀流；(4)非恒定流。液流的沿程水力摩擦系数与边壁粗糙度和雷诺数都有关，即可判断该液流属(1 )层流区 ；(3 )紊流过渡粗糙区紊流光滑区紊流粗糙区(1)(1)(3)堰流的流量与堰顶水头的(2成正比。(1 ) 1/2 次;(2 )3/2 次方;(3)2次方;(4)1次方10、溢流坝下泄水流收缩断面水深 是hc0的跃后水深为hc02 ,形成远离水跃衔接的条件(3) ht = hc02(2) ht hc02 ht 科，则A、B两测压管中的液面必为(2)(1) B管高于A管；(2) A管高于B管；(3) AB两管同高。A I：22、紊流的断面流速分布规律符合(1)(1 )对数分布；(2 )椭圆分布 ；(3 )抛物线分布；(4 )直线分布。23平底棱柱形明渠发生水跃，其水跃函数J (%)与J (h2)的关系是(1)1 J(h1)= J(h2)2J(h1)J(h2)3J(h1) Pb(2) Pa hk为缓流, 所以溢流坝下游必定发生水跃。2）计算收缩断面处水深hc的共聊水深hc22hc2 =-1)(1 8 q 32 ghc31.1=T14.7229.8 1.13一。=5.81m因为hc2ht ,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。34、图示直径为20mm,长450m的管道自水库取水并泄入大气中，出口比水库水面低13 m,已知沿程水头损失系数入=0.04,进口局部水头损失系数1=0.5,求泄流量 Q 。（按短 管计算）(1) 1 kN/m2