水力学期末综合复习题
《水力学》期末综合复习题
一、填空题（每小题4分，共16分）
1．有一明渠均匀流，通过流量s
553
=，底坡0004
Q/
m
i，则其流量模数K= .
=
.0
2．水泵进口真空计的读数为2
p k=，则该处的相对压强水头为 m
KN
5.
24m
/
3．矩形断面渠道，水深h=1m，单宽流量s
=,则该水流的佛汝德数Fr= 。
13
q/
m
4．宽顶堰的总水头H0=2m, 下游水位超过堰顶的高度h s=1.4m，此时堰流为出流。5．渗流杜比公式表明，在渐变渗流中过水断面的流速分布为。
6．已知谢才系数s
=，则沿程阻力系数λ= 。
1002/1
m
C/
二、单项选择题（每小题3分，共30分）
1.静水中若某点的真空压强是20kP a，则其相对压强是（）
（A）118 kP a （B）78 kP a （C）-20 kP a（D）-78 kP a
2.水力最佳断面是（）（A）湿周一定，面积最小的断面，（B）面积一定，通过流量最大的断面，
（C）最低造价的断面，（D）最小糙率的断面
3.紊流中粘滞底层厚度δ比绝对粗糙度?大得多的壁面称为（）
（A）光滑面（B）过渡粗糙面（C）粗糙面（D）以上答案均不对
4.当水流的沿程水头损失系数λ只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（）（A）层流区（B）紊流光滑区（C）紊流过渡区（D）紊流粗糙区
5.明渠中发生a1型水面曲线，则水流属于（）（A）急流（B）缓流（C）均匀流（D）层流
6.过堰水流的流量Q与堰顶水头H的（）
（A） 1/2次方成正比（B） 3/2次方成正比
（C） 2次方成正比（D） 1次方成正比
7.静止液体中同一点各方向的压强（）
（A）数值相等（B）数值不等 (C)仅水平方向数值相等 (D)铅直方向数值最大
8.在平衡液体中，质量力与等压面（）
(A)重合 (B)平行 (C)斜交 (D)正交
9.液体只受重力作用，则静止液体中的等压面是（）
（A）任意曲面；（B）水平面（C）斜平面（D）旋转抛物面
10.液体中某点的绝对压强为88kN/m2，则该点的相对压强为（）
（A）10 kN/m2（B）-10kN/m2（C）12 kN/m2（D）-12 kN/m2
11.过水断面是指（）
（A）与流线平行的断面（B）与流线正交的横断面
（C）与流线斜交的横断面（D）与迹线正交的横断面
12.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。
13.作用水头相同时，孔口的过流量要比相同直径管咀的过流量（）
（A）大（B）小（C）相同（D）无法确定
14.已知液体流动的沿程水力摩擦系数λ与边壁粗糙度和雷诺数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
15.紊流的流速分布为（）
（A）呈抛物线分布（B）呈线性分布
（C）比层流分布更均匀（D）比层流分布更不均匀
16.长管的总水头线与测压管水头线（）
（A）相重合（B）相平行，呈直线（C）相平行，呈阶梯状
17.矩形水力最佳断面的宽深比β= （）
（A）1 （B）2 （C）3 （D）4
18.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。
19.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
20.底宽b = 1.5 m的矩形明渠，通过的流量Q = 1.5 m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4 m，则该处水流的流态为（）
（A）缓流（B）急流（C）临界流
21.闸孔出流的流量与闸前水头的（）成正比。
（A）1次方（B）2次方（C）3/2次方（D）1/2次方
22.堰流的流量与堰顶水头的()成正比。
（A）1/2次方（B）3/2次方（C）2次方（D）1次方
23.溢流坝下泄水流收缩断面水深h c的共轭水深为h c2，下游河道水深为h t，形成远离水跃的条件是（）
（A）h t = h c2 （B）h t＞h c2（C）h t＜ h c2（D）无法确定
24.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（C）薄膜水
25.渗流的达西公式只能适用于（）
（A）恒定均匀层流（B）恒定均匀紊流（C）恒定均匀流（D）非恒定流
26.按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺λL=100，模型中水深为0.1m，则原型中对应点水深为（）
（A）0.5 m （B）1 m （C）5.0 m （D）10 m
27.按重力相似准则设计模型，若几何比尺为100，则流速比尺为（）
（A）100 （B）10 （C）20 （D）50
28.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
29.量测明槽流量的仪器是（）
（A）文丘里计；（B）电磁流量计（C）量水堰（D）孔板流量计
30.下列物理量中，有量纲的数为（）
（A）佛汝德数Fr （B）沿程阻力系数 （C）渗流系数k （D）堰流流量系数m 31.缓坡明渠中的均匀流是（）
（A）缓流（B）急流（C）临界流（D）可以是急流或缓流
32.管流的负压区是指测压管水头线（）
（A）在基准面以下的部分（B）在下游自由水面以下的部分
（C）在管轴线以下的部分（D）在基准面以上的部分
33.有两条梯形断面渠道1和2，已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同，但底坡i1>i2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（）
（A）h1>h2（B）h1 34.对于并联长管道，每根管道的（）相等。 （A）流量（B）切应力（C）沿程水头损失（D）水力坡度 35.平衡液体的等压面必为（） （A）水平面（B）斜平面（C）旋转抛物面（D）与质量力正交的面 36.理想液体恒定有势流动，当质量力只有重力时，（） （A ）整个流场内各点的总水头)2//(2g u p z ++γ相等 （B ）只有位于同一流线上的点，总水头)2//(2g u p z ++γ相等 （C ）沿流线总水头)2//(2g u p z ++γ沿程减小 （D ）沿流线总水头)2//(2g u p z ++γ沿程增加 37.有一溢流堰，堰顶厚度为2m ，堰上水头为2m ，则该堰流属于（ ） （A ）薄壁堰流 （B ）宽顶堰流 （C ）实用堰流 （D ）明渠水流 38.同一管道中，当流速不变，温度上升时，则雷诺数（ ） （A ）增大 （B ）减小 （C ）不变 （D ）不一定 39.一段直径不变管道的流速从2m/s 增加到4m/s 时，在水流都处于紊流粗糙区时，沿程水损失是原来的（ ）倍 （A ）1 （B ）2 （C ）2 （D ）4 三、判断题（正确的在括号内划“√”，反之划“╳”，每小题1分，共12分） 1.牛顿内摩擦定律适用于层流运动和牛顿流体。 （ ） 2.根据连续性方程，流速与过流断面面积成正比。 （ ） 3.根据能量方程水流，水流总是从位置高的地方向位置低的地方流动。 （ ） 4.层流一定是均匀流，紊流一定是非均匀流。 （ ） 5.明渠水流的急流和缓流是用佛汝德数Fr 判别的，当 Fr ＞1时为急流。 （ ） 6.均匀流过水断面上各点的测压管水头都相同。 （ ） 7.明渠水流的断面比能沿流程总是增加的。 （ ） 8.渗流模型中的渗流流速与实际渗流流速相等。 （ ） 9.理想液体就是不可压缩液体。 （ ） 10.作用任意平面上静水总压力的作用点与平面的形心点重合。 （ ） 11.均质连续静止液体内任何一点的测压管水头等于常数。 （ ） 12.水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。 （ ） 13.渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。 （ ） 14.水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。 （ ） 15.紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 ( ) 16.粘滞性是液体产生水头损失的内因。 （ ） 17.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。（ ） 18.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。 （ ） 19.两个液流只要在相应点的速度和加速度的大小成比例，则两个液流就是运动相似的。 （ ） 四、问答题（每小题5分，共20分） 1.什么是液体的可压缩性？什么情况下需要考虑液体的可压缩性？ 2．简要叙述泄水建筑物下游消能的主要形式有哪几种？它们各自适用的条件是什么？ 3. 什么是理想液体？为什么要引入理想液体的概念？ 4.“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？ 5.简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数λ的变化规律。 6.为什么舍齐公式 只适用于阻力平方区？ 7.分析水面曲线时，如何寻找急流和缓流的控制断面？ 8.在渗流计算中达西定律与杜比公式有何区别？ 五、作图题（8分） 1．画出如图示曲面ABC 上的水平压强分布图与压力体图。 2．画出如图短管上的总水头线与测压管水头线。 3．有三段不同底坡的棱柱体渠道首尾相连，每段都很长，且断面形状、尺度及糙率均相同。Ri C v =0≠上V 0≠下V 试定性画出各段渠道中水面曲线可能的连接形式。 六、计算题（共22分） 1.图示圆弧形闸门AB （1/4圆）， A 点以上的水深H ＝1.4m ，闸门宽度b = 4m ，圆弧形闸门的半径R =1m ，水面为大气压强。试确定圆弧形闸门AB 的静水总压力大小及其方向。（10分） 2.某矩形断面渠道，通过的流量Q =30m 3/s ，底宽为b =5m ，水深为h =1m ，判断渠内水流是急流还是缓流？如果是急流，试计算发生水跃的跃后水深是多少。 （10分） 3.如图所示矩形平板闸门AB 宽b =3m G =9800N ，α=60°，h 1 =1m ，h 2=1.73m 下游无水时启门力T 。 （10 4.水温 10。C 时，水的运动粘度ν＝0.0131cm 2/s ，管径为 10 cm ，管中流速为 100 cm/s ，试判别水流流态，并求在该管中转变为另一种流态时的流速。（6分） i 1=i c i 2 i 3>i c K K 5.图示一跨河倒虹吸管，正方形断面面积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ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水力摩擦系数λ=0.024，上下游水位差H=3m。求通过的流量Q。（10分） 6.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=5.5M。由水箱至喷嘴的水头损失h w=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，取动能校正系数均为1。（15分） 7.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，求流量Q。（8分） 8.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 。（10分）。 参考答案： 一、填空题 1. 2750m3/s 2. –2.5m 3. 0.32m 4. 自由出流 5. 矩形/或均匀分布 6．0.00784 二、单项选择题 1. C 2. B 3. A 4. D 5. B 6. B 7. A 8. D 9.B 10.B 11.B 12.D 13.B 14.C 15.C 16.A 17.B 18.C 19.B 20.B 21.D 22.B 23.C 24.A 25.A 26.D 27.B 28.B 29.C 30.C 31.A 32.C 33.B 34.C 35. D 36. B 37.C 38.A 39.D 三、判断题 1. √ 2. √ 3.× 4. × 5. √ 6. √ 7. × 8. × 9. × 10. × 11. √ 12. × 13. √ 14. × 15. √16. √ 17. × 18. √ 19. × 四、问答题 1．什么是液体的可压缩性？什么情况下需要考虑液体的可压缩性？ 答案：液体的可压缩性是指：当外界的压强发生变化时液体的体积也随之而发生改变的特性。液体的可压缩性在一般情况下可以不必考虑，但是当外界压强变化较大，如发生水击现象时必须予以考虑。 2．简要叙述泄水建筑物下游消能的主要形式有哪几种？它们各自适用的条件是什么？ 答案：泄水建筑物下游消能的主要形式有底流消能、面流消能、挑流消能和消力戽消能，其中底流消能和挑流消能应用最多。底流消能需要修建消力池，工程量较大，适用地质条件较差的水库泄水建筑物下游和河道闸下游消能；面流消能要求下游水位变幅较小；挑流消能适用地质条件较好的高水头泄水建筑物下游的消能。 3. 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。 4.“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。 5.简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数λ的变化规律。 答案：通过尼古拉兹实验可以发现：在层流中λ仅是雷诺数Re 的函数并与Re 成反比；在层流到紊流过渡区，λ仅是Re 的函数；在紊流光滑区λ=f 1（Re ）； 过渡区λ=f 2（Re ， ）；粗糙区λ=f 3（ ），紊流粗糙区又称为阻力平方区。 6.为什么舍齐公式 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。 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R ? R ?Ri C v = 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 。 五、作图题 五、计算题 1、图示圆弧形闸门AB （1/4圆）， A 点以上的水深H ＝1.4m ，闸门宽度b = 4m ，圆弧形闸门的半径R =1m ，水面为大气压强。试确定圆弧形闸门AB 的静水总压力大小及其方向。 解：弧形闸门AB 在铅垂面的投影面的形心水深为 1.4+0.5=1.9 m 水平分力 P x =p c A x =ρg h c ×bR =74.48kN 压力体体积 V =bHR +b ×0.25πR 2= 8.74m 2 铅垂分力 P y =ρgV =85.65kN 静水总压力 P 2= P x 2+ P y 2 P =113.50kN 0≠上V 0≠下V i 1=i c i 2 i 3>i c tan α= P y /P x =1.15 ∴ α=49° 合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。 2、某矩形断面渠道，通过的流量Q =30m 3/s ，底宽为b =5m ，水深为h =1m ， 判断渠内水流是急流还是缓流？如果是急流，试计算发生水跃的跃后水深是 多少。 解： 渠道内的流速 v = Q /A=Q /（bh ）= 6m/s 计算佛汝德数 Fr = v /（g h ）1/2=6/（9.8×1）1/2 =1.92>1.0 渠道内的水流为急流 水跃的跃前水深h =1m ，根据共轭水深计算公式，跃后水深为 h c ″=h c （（1+8×F 12）1/2-1）/2= 1×（（1+8×1.922）1/2-1）/2=2.26m 即发生水跃所需的跃后水深为2.26m 。 3.如图所示矩形平板闸门AB 宽b =3m G =9800N ，α=60°，h 1 =1m ，h 2=1.73m 下游无水时启门力T 。 （10说明：本题难度中等。静水总压力计算。 题解和评分标准： 解：闸门上的静水总压力P =p c A ， p c ＝ρgh c =1000×9.8×（1＋1.73×0.5）=18.27kN/m 2 （2分） P =p c A =18.27×3×1.73÷sin60°＝109.6 kN （2分） 静水总压力作用点到转轴距离为()154.173 .11273.113322=+?+??-=L m （1分） 各力对转轴取力距Th 2/tg60°－G ×0.5h 2/tg60°－PL =0 （3分） ∴T=131.6kN （2分） 即下游无水时启门力为131.6kN 4.水温 10。C 时，水的运动粘度ν＝0.0131cm 2/s ，管径为 10 cm ，管中流速为 100 cm/s ，试判别水流流态，并求在该管中转变为另一种流态时的流速。（6分） 说明：本题较容易。要求学生掌握水流流态的判别，并会进行雷诺数的计算。 题解和评分标准： 解： 0131 .010100Re ?== νvd ＝76336＞2000，管内为紊流。 （3分） 如果要转变为层流则νvd =Re ≤2000 ，则v ≤=?d ν2000 2.62cm/s （3分） 5.图示一跨河倒虹吸管，正方形断面面积 A=0.64 m 2，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ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水力摩擦系数λ=0.024，上下游水位差 H =3m 。求通过的流量Q 。（10分） 说明：本题难度中等。要求学生掌握管道输水能力和方管的水力半径的计算。 题解和评分标准： 解： H h l R v g w ==+∑()λξ422 (5分） R A x ===∑0219..m , ξ ∴ === m/s , m /s 3v q vA v 4162662.. (5分） 6.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 =5.5M 。由水箱至喷嘴的水头损失h w =0.5m 。用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p =4.9N /cm 2。如用手握住喷嘴，需要多大 的水平力R ，行近流速v 0=0，取动能校正系数均为1。（15分） 说明：本题难度较难。是能量方程和动量方程的综合应用题，要求学生掌握能量方程和动量 方程的建立和计算。 题解和评分标准： 解：列水箱渐变流断面1-1和喷嘴出口断面2- 2能量方程 H v g ++=+++000020522. (5分） v g 22599=?=.m s (1分） v v A A 32230704= =.m s (1分） 列X 向动量方程 p A R q v v R p A A v v v x x 332133332318779-=-=--=βρρv N ()(). (6分） 水流对喷嘴冲击力 '=-R R 即为手握喷嘴所需之力。 (1分) 7.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 ，求流量Q 。（8分） 解：A bh mh =+=239m 2 （1分） x b m h =++=211852.m （1分） R A x = =211. （1分） C n R ==181016./m s 12 （2分） Q=A.C.(Ri )0.5=145.1 m 3/s （3分） 8.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 。 （10分）。 说明：本题难度中等。要求学生掌握明渠均匀流公式、舍齐系数和流量计算。 解：A bh mh =+=239m 2 （1分） x b m h =++=211852 .m （1分） R A x = =211. （2分） C n R ==181016./m s 12 （3分） Q=A.C.(RJ)0.5=145.1 m 3/s （3分） Ri C v = 第一章 导 论 1、体积模量 K 值越大，液体越容易压缩。 ( ) 2、液体的内摩擦力与液体的速度成正比。 ( ) 3、水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。 ( ) 4、影响水的运动粘度的主要因素为 ( ) (1)水的温度； (2)水的容重； (3)当地气压； (4)水的流速。 5、理想液体是 （ ） (1)没有切应力又不变形的液体； (2)没有切应力但可变形的一种假想液体； (3)切应力与剪切变形率成直线关系的液体； (4)有切应力而不变形的液体。 6、A 、B 为相邻两液层，A 层流速大于B 层流速。则A 层对B 层的切应力τ1_____________ B 层对A 层的切应力τ2 。 其中τ1 的方向与流向 __________，τ2 的方向与流向______________。 7、单位质量力的量纲为__________________；运动粘度的量纲为 _______________；动力粘度的量纲为 ____________________。 8、物体在外力作用下产生 _______________，在除去外力后能恢复原状消除变形的性质，称为 _______。 9、已知二元明渠断面的流速分布为抛物线，如图示，则其切应力分布τ~y 为_______________________ 分布，切应处。 10 ________________________假定。 11、图为管道过水断面水流流速分布图，从其对应部位取出水体A ，则水体顶面切应力的方向与流向 , 底面切应力的方向与流向 。 12、平板面积为 40×45cm 2,厚度为 ，质量 m=5kg ，沿着涂有厚度δ=油的斜面向下作等速运动， 其速度u =s,带动油层的运动速度呈直线分布，则油的粘度μ=______________，ν =__________________ (油的密度ρ＝950 kg/m 3)。 A 的极薄的平板以速度 u 平行移动。x 为平 板距上边界的距离。求：平板所受的拖力T ，（缝隙内的流速按直线分布）。 （A x x u T )(-??+ =μ） 14、已知200C 时海水的密度3cm /g 03.1=ρ，试用国际单位制表示其密度值，并求其比重和重度。 （33/094.10,03.1,/1030m kN S m kg ===γρ） 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b a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、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 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c a、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c a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、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b a、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b a、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λL=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d a、1米，λQ =1000； b、10米，λQ =100； 水力学练习题及参考答案 一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×) 1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。（） 2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。( ) 3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。() 4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当Fr＞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。（） 6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。（） 6、达西定律适用于所有的渗流。（） 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。（） 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。( ) 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。() 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。( ) 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。() 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。( ) 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。（） 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。( ) 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。( ) 水力学模拟试题及答案 1、选择题：（每小题2分） （1）在水力学中，单位质量力是指（） 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/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、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 、2.45m d、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； 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/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、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 、2.45m d、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 《环境水利学(本科)》2019期末试题及答案 一、判断题(正确画√。错误打×。每题4分。小计20分) 1．在推求河流水环境容量时，应选择洪水流量为设计流量。( ) 2．液体中水的表面张力最大。( ) 3．河流水环境容量的特点就是混合稀释相对作用弱，生化作用相对强。( ) 4．功能一级区划中，水质污染严重，现状水质较差的城镇河段应划为开发利用区。 5．环境管理制度已经逐步走向法律化、政策化。( ) 二、单项选择题【每题3分。小计30分) 1．用于水环境监测的分析方法可分为两大类：一类是化学分析法，另一类是( )法。 A．称量分析法 B．滴定分析法 C．仪器分析法 D．物理分析法 2．在生态系统中，不同的物质具有不同的循环途径，最基本的也是与环境关系最密切的三种物质的循环是( )。 A．氧、硫、氮 B．水、碳、氮C．水、硫、磷 D．氧、碳、铁 3．最容易发生富营养化污染的水体是( )。 A．河流 B．湖泊 C．海洋 D．地下水 4．当研究河段的水力学条件满足( )时，可考虑应用零维水质模型。 A．非恒定非均匀，洪水波 B．恒定非均匀，形成污染带 C．恒定均匀，充分混合 D．恒定均匀，非充分混合 5．生活饮用水的浑浊度一般不应超过( )度。 A．1 B．5 C．15 D．30 6．水体中某污染物的本底值就是( )。 A．该物质在当地水体没有受到污染影响时的含量 B．该物质在过去的背景值 C．该物质在规划阶段采用的值 D．该物质在底泥中的含量 7．移民安置目标的评价指标中的关键指标是生产指标和( )。 A．生活指标 B．资源指标 C．生态指标 D．公共设施指标 8．天然河流中污染物质的基本扩散包括( )。 A．分子扩散 B．分子扩散与紊动扩散 C．紊动扩散 D．分子扩散与热扩散 9．一旦被污染，最不易治理、水质恢复最慢的水体是( )。 A．河流 B．湖泊 C．海洋 D．地下水 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/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、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 、2.45m d、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 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/m 2 ，则该点的相对压强为 b a 、1 kN/m 2 b 、2 kN/m 2 c 、5 kN/m 2 d 、10 kN/m 2 （ 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 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 c a 、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 v 0 为 c a 、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d 、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 =1.5m 3 /s ，已知渠中某处水深 h = 0.4m ，则该处水流的流态为 b a 、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 b a 、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 λ L ，模型中水深为 0.1 =100 米，则原型中对应点水深为和流量比尺为 d 水力学与水泵复习题 1、 绝对压强、相对压强、真空压强的定义及它们之间的关系。 1.1以设想完全没有大气存在的绝对真空为零计量的压强称为绝对压强p‘； 1.2以当地大气压作为零点计量的压强是相对压强p ，若当地大气压强用绝对压强表示为 pa ，则相对压强与绝对压强的关系为：p= p ＇- pa 当液面与大气相连通时，根据相对压强的定义，液面压强可表示为：p0 = 0 静止液体中某点的相对压强为：p=γh 1.3 当液体中某点的绝对压强小于当地大气压强，该点的相对压强为负值，则称该点存在真 空。负压的绝对值称为真空压强： 2、 掌握水泵的分类？掌握离心泵的工作原理及工作过程。 2.1 水泵按其作用原理可分为以下三类： (1)叶片式水泵：它对液体的压送是靠装有叶片的叶轮高速旋转而完成的。属于这一类 的有离心泵、轴流泵、混流泵。以叶片式水泵结构简单，维修方便，在实际应用中最为广泛。叶片式水泵中： 离心泵的特点小流量、高扬程。 轴流泵的特点大流量、低扬程。 混流泵的特点界于离心泵和轴流泵之间。 (2)容积式水泵：它对液体的压送是靠泵体工作室容积的改变来完成的。 容积式泵分为往复式和回转式二大类 (3)其它类型水泵：这类泵是指除叶片式水泵和容积式水泵以外的特殊泵。属于这一类 螺旋泵、射流泵、水锤泵、水轮泵以及气升泵。 2.2 离心泵的工作原理 离心泵在启动之前，应先用水灌满泵壳和吸 水管道，然后，驱动电机，使叶轮和水作高速旋转运动，此时，水受到离心力作用被甩出叶轮，经蜗形泵壳中的流道而流入水泵的压水管道，由压水管道而输入管网中去。在这同时，水泵叶轮中心处由于水被甩出而形成真空，吸水池中的水便在大气压力作用下，沿吸水管而源源不断地流入叶轮吸水口，又受到高速转动叶轮的作用，被甩出叶轮而输入压水管道。这样，就形成了离心泵的连续输水 。 3、 离心泵主要零部件中的叶轮类型、轴封装置、减漏环的作用，设置位置。 3.1 叶轮 叶轮一般可分为单吸式叶轮与双吸式叶轮两种 叶轮按其盖板情况分封闭式叶轮（单吸和双吸属这种）、敞开式叶轮和半开式叶轮3种形式. 3.2 轴封装置：泵轴与泵壳间，有填料密封和机械密封 填料密封(压盖填料型填料盒)包括5部分：轴封套；填料；水封管；水封环；压盖 填料：阻水或阻气的密封作用，用压盖来压紧，压得太松达不到效果，压得太紧机械磨损大，消耗功率大；一般以水封管内水能通过填料缝隙呈滴状渗出为宜。 3.3 减漏环(承磨环)：叶轮吸入口的外圆与泵壳内壁的接缝处 ' p p p a v -= 水力学复习题附答案 一、单选题（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，多选不给分。） 1.发生xx的充分必要条件是4 ① 从层流过渡到紊流② 从陡坡过渡到缓坡③ 从缓流过渡到急流④ 从急流过渡到缓流 2.对于正坡（i＞0）明渠非均匀流，当水深h→∝时4①dh →0 ds dh ③ →∝ ds②dh →+∝ ds dh →i④ ds 3.圆管紊流中的上临界雷诺数4 ① 是紊流转变为层流时的雷诺数② 是层流和紊流的主要判别参数③ 等于2300 ④ 对流态判别作用不大 4.图示 A、B 两点间有两根并联长管道1和2，设管1的沿程水头损失为hf1，管2沿程水头损失为hf2，则hf1与hf2的关系为2 ① h f 1 h f 2 ② hf1 = hf 2③ h f 1 h f 2 ④无法确定5.粘滞底层厚度δ比绝对粗糙度Δ小得多的壁面称为4① 光滑面② 过渡粗糙面③ 粗糙面④ 以上答案均不对6.管轴高程沿流向增大的等直径管道，其管轴压强沿流向2① 增大② 减小③ 不变④ 不定7.图示为一水平弯管，管中流量不变，在过水断面AA 内外两侧的 1、2两点处各装一根测压管，则两测压管水面的高度h1与h2的关系为 3①h1>h2②h1=h2③h1 选择题 1.液流分类中,凡运动要素沿流程发生变化的水流,称为 ( ) A.非恒定流 B.非均匀流 C.恒定流 D.均匀流 2.某管道内直径为d=120mm,在一小时内输水2103 m ,则其输水流量为 ( ) A.0.058s m /3 B.0.58s m /3 C.5.13s m /3 D.51.3s m /3 3．对同一点而言，其绝对压强与相对压强的数值相差一个 （ ） A ．当地大气压 B ．液面压强 C ．绝对真空 D ．汽化压强 4.若液体中某一点的压强为 2.5个工程大气压，用应力单位表示则为 ( ) A.24.52/m N B.24.52/m KN C.2452/m N D.2452/m KN 5.常见的测压仪器如测压计,所测得的压强为 ( ) A.相对压强 B.绝对压强 C.真空值 D.大气压强 6.急坡渠道中，发生在正常水深线N —N 线与临界水深线K —K 线之间的水面线称( ) A.2a 型 B.1b 型 C.2b 型 D.3b 型 7．对梯形水力最优断面，水力半径是正常水深的 （ ） A ．0.5 B ．1.0 C ．2.0 D ．4.0 8.在绘制曲面上压力体图时,若水与压力体分居曲面两侧,则该压力体为 ( ) A.虚压力体,z P 方向铅直向上 B.实压力体,z P 方向铅直向上 C.虚压力体,z P 方向铅直向下 D.实压力体,z P 方向铅直向下 9.在研究沿程阻力系数λ的变化规律时,尼古拉兹将紊流划分为几个流区? ( ) A.3 B.4 C.5 D.6 10．无粘性流体是 （ ） A ．符合牛顿内摩擦定律的液体 B ．密度 ρ=0的流体 C ．0=μ 的流体 D ．实际工程中常见的液体 自测试题（7） 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1.在常压下，气体的动力粘度随温度和压强的变化关系是（ ） A.温度升高，动力粘度变小 B.温度升高，动力粘度变大 C.压强升高，动力粘度变小 D.压强升高，动力粘度变大 2.不可压缩流体恒定总流的连续性方程是（ ） A.u 1dA 1=u 2dA 2 B.u 1A 1=u 2A 2 C.v 1A 1= v 2A 2 D.v 1dA 1= v 2dA 2 3.底宽b=2m ，水深h=1m 的矩形断面渠道，水力半径R 等于（ ） A.0.5m B.1.0m C.1.5m D.2.0m 4.圆管层流区的沿程摩阻系数λ与（ ） A.雷诺数Re 有关 B.管壁相对粗糙k s /d 有关 C.雷诺数Re 和相对粗糙k s /d 有关 D.雷诺数Re 和管长l 有关 5.孔口出流的基本公式为（ ） A.Q= 0gH 2 B.Q =A 0gH 2 C.Q=εA 0gH 2 D.Q=μA 0gH 2 6.两根并联管道正确的计算公式是（ ） A.h f =h f1+h f2 B.h f1= h f2 C.Q=Q 1-Q 2 D.v=v 1+v 2 7.如图示，I 为泵工作性能曲线，Ⅱ为管道特性曲线，若关小管道上 的阀门则泵（ ） A.流量变小，扬程变大 B.流量变小，扬程变小 C.流量变大，扬程变小 D.流量变大，扬程变大 8.梯形断面渠道的宽深比是（ ） A.过水断面的水面宽与水深之比 B.过水断面的水面宽与渠道开挖深度之比 C.过水断面的底宽与水深之比 D.渠道开挖顶宽与水深之比 9.若明渠均匀流为急流时，则（ ） A.v (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,贝U该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b 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=Iooom/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速V Q为 a、1.54m b 、2.0m C 、2.45m d、 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HVHk 激流 a、缓流；b急流；C临界流；答案：b （11）闸孔出流的流量 电大《环境水利学》2024-2025期末试题及答案 一、判断题（正确画√，错误打×。每小题3分，小计15分） 1．在推求河流水环境容量时，应选择洪水流量为设计流量。( ) 2．液体中水的表面张力最大。( ) 3．河流水环境容量的特点就是混合稀释相对作用弱，生化作用相对强。( ) 4．功能一级区划中，水质污染严重，现状水质较差的城镇河段应划为开发利用区。( ) 5．环境管理制度已经逐步走向法律化、政策化。( ) 二、单项选择题（每小题3分，小计30分） 1．资源水利的核心是( )。 A．水利工程设施的建设 B．水资源的优化配置 C．注重经济效益，轻视社会效益 D．工程的技术可行性 2．水体中某污染物的本底值就是( )。 A．该物质在当地水体没有受到污染影响时的含量 B．该物质在过去的背景值 C．该物质在规划阶段采用的值 D．该物质在底泥中的含量 3．最容易发生富营养化污染的水体是( )。 A．河流 B．湖泊 C．海洋 D．地下水 4．当研究河段的水力学条件满足( )时，可考虑应用零维水质模型。 A．非恒定非均匀，洪水波 B．恒定非均匀，形成污染带 C．恒定均匀，充分混合 D．恒定均匀，非充分混合 5．用于水环境监测的分析方法可分为两大类：一类是化学分析法，另一类是( )法。 A．称量分析法 B．滴定分析法 C．仪器化学法 D．物理分析法 6．水利建设对环境的负效应有( )。 A. 减轻能源污染 B．创造旅游环境 C．改善生态环境 D．蓄水淹没影响 7．水利水电开发建设工程环境影响评价方法中最基本、最传统、最常用的一种是( A．清单法 B．网络法 C．叠图法 D．投资一效益分析法 《水力学章节复习题及答案》 第一章 选择题（单选题） 1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ） （a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 1.2 作用于流体的质量力包括：（c ） （a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。 1.3 单位质量力的国际单位是：（d ） （a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。 1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ） （a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。 1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ） （a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。 1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ） （a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ?。 1.7 无黏性流体的特征是：（c ） （a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合 RT p =ρ 。 1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ?，其密度为8503/kg m ，试求其运动黏度。 解：60.005 5.88210850 μνρ-= ==?（m 2 /s ） 答：其运动黏度为65.88210-?m 2/s 。 1.12 有一底面积为60cm ×40cm 的平板，质量为5Kg ，沿一与水平面成20°角的斜面下 滑，平面与斜面之间的油层厚度为0.6mm ，若下滑速度0.84/m s ，求油的动力黏度μ。 U G G T F s 0.6m m 20° 解：平板受力如图。 水力学模拟试题库 一、判断题: (20分) 1.液体边界层的厚度总是沿所绕物体的长度减少的。（） 2.只要是平面液流即二元流，流函数都存在。（） 3.在落水的过程中，同一水位情况下，非恒定流的水面坡度比恒 定流时小，因而其流量亦小。（） 4.渗流模型中、过水断面上各点渗流流速的大小都一样，任一点 的渗流流速将与断面平均流速相等。（） 5.正坡明槽的浸润线只有两种形式，且存在于a、c两区。（） 6.平面势流的流函数与流速势函数一样是一个非调和函数。 （） 7.边界层内的液流型态只能是紊流。（） 8.平面势流流网就是流线和等势线正交构成的网状图形。 （） 9.达西公式与杜比公式都表明：在过水断面上各点的惨流流速都与断面平均流速相等。（） 10.在非恒定流情况下，过水断面上的水面坡度、流速、流量水位 的最大值并不在同一时刻出现。（） 二、填空题: (20分) 1.流场中，各运动要素的分析方法常在流场中任取一个微小平行六面体来研究，那么微小平行六面体最普遍的运动形式有：，，，，四种。 2.土的渗透恃性由：，二方面决定。 3.水击类型有：，两类。 4.泄水建筑物下游衔接与消能措施主要有，，三种。 5.构成液体对所绕物体的阻力的两部分是：，。 6.从理论上看，探索液体运动基本规律的两种不同的途径是：，。 7.在明渠恒定渐变流的能量方程式：J= J W+J V +J f 中，J V的物理意义是：。 8.在水力学中，拉普拉斯方程解法最常用的有：，，复变函数法，数值解法等。 9.加大下游水深的工程措施主要有：，使下游形成消能池；，使坎前形成消能池。 三计算题 1(15分).已知液体作平面流动的流场为： u x = y2–x2+2x u y = 2xy–2y 试问：①此流动是否存在流函数ψ，如存在，试求之； ②此流动是否存在速度势φ，如存在，试求之。 2(15分).某分洪闸，底坎为曲线型低堰．泄洪单宽流量q=11m2/s,上下游堰高相等为2米，下游水深h t=3米，堰前较远处液面到堰顶的高度为5米，若取?=0.903，试判断水跃形式，并建议下游衔接的形式。（E0=h c+q2/2g?2h c2） 3(15分).设某河槽剖面地层情况如图示，左岸透水层中有地下水渗入河槽，河槽水深1.0米，在距离河道1000米处的地下水深度为2.5米，当此河槽下游修建水库后，此河槽水位抬高了4米，若离左岸 1000米处的地下水位不变，试问在修建水库后单位长度上渗入流量减少多少? 其中 k=0.002cm/s ； s.i=h2-h1+2.3h0lg[(h2-h0)/( h1-h0)] 四川大学期考试试题 （200 ——200 学年第二学期） 课程号：课序号：课程名称：任课教师：成绩：适用专业年级：学生人数：印题分数：学号：姓名： 三、思考题（4×8=32分） 1．图（a ）表示一水闸正在提升闸门放水，图(b)表示一水管正在打开阀门放水，若它们的上游水位均保持不变，问此时的水流是非符合A 1V 1=A 2V 2的连续方程？为什么？ 答：不符合，因连续方程适用条件为：恒定流；而以上两种情况均为非恒定流。 2．何谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？ 答：一、比能曲线：当流量Q ，过水断面形状，尺寸一定时，断面比能Es 随水深h 的变化关系曲线： 2 2 ()2s Q E h f h gA α=+ = 二、特征：1）一条二次曲线，下端以水平轴线为渐进线，h →0，Es →∞；曲线上端与以坐标轴成45° 角直线为渐近线h →∞，Es →∞； 2）当h 由0→∞，Es 由∞→∞，其中有一最小值Esmin ，相应的水深为hk ； 3）最小比能Esmin 相应K 点将曲线分成上下两支，上支Fr<1,为缓流；下支Fr>1，急流； 4）临界水深hk 可判断流态： （1）当h=hk 临界流； （2）当h>hk 缓流； （3）当h 3．试验槽中水流现象如图示，流量不变，如提高或降低一些尾门（尾门之前的水流始终为缓流），试分析水跃位置是否移动？向前或是向后移动？为什么？ 答：因为Q=常数，所以：1）尾门提高，跃后水深下降，跃前水深h 上升，故水跃向后移； 2）尾门降低，跃后水深上升，跃前水深h 下降，故水跃向前移。 4．长管、短管是怎样定义的？书中介绍了哪四种复杂管道？ 长管：以沿程水头损失hf 为主，局部水头损失hj 和流速水头很小（所占沿程水头损失hf 的5%以下）； 短管：局部水头损失hj 和流速水头在总水头损失中所占比例较大，不能忽略的管道。 书中介绍了：串联、并联、分叉和沿程均匀泄流的管路。 四、作图题（2×6=12分） 1、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。 2．在各段都长而直的棱柱体渠道中，已知Q ，糙率n 均为一定，试定性绘出下列各渠道中的水面线。 N 3 N 2 N 1N 1K b 1 c 1 a 2 c 2 N 2 b 2 =0 V 0 =0 V 4 ≠ 0 V 1 V 2 V 3 总水头线 测压管水头线 水力学期末复习整理 第一章绪论 1.液体质点：微观上充分大，宏观上充分小的液体微团。 2.连续介质：液体和气体充满一个空间时，分子间没有间隙，其物理性质和运动要素都是连续分布的。 3.液体的易流动性：静止时，液体不能承受切力及抵抗剪切变形的特性。 4.液体的粘滞性：在运动状态下，液体所具有抵抗剪切变形的能力。（理想液体无粘滞性） 5.作用在液体上的力按作用特点分为质量力（主力，惯性力）和表面力（压力，切力）。 6.牛顿液体：凡τ与 dy du 呈过原点的正比例关系的液体 第二章 水静力学基础 1.静水压强特点：①作用线垂直于作用面；②同一点处，静水压强各向等值。 2.等压面特性：质量力与等压面互相垂直。 常见等压面：自由液面；同种相连通液体水平面；不相混溶液体交接面。 3.位置水头z ：计算点的位置高度，即计算点距计算基准面的高度。 第三章 水动力学基础 1.描述液体运动的两种方法：拉格朗日法；欧拉法。 2.欧拉法的基本概念： 流线：同一时刻与流场中各质点运动速度矢量相切的曲线。 流线的性质：①不相交或不突然转折；②光滑连续；③与恒定流流线重合；④与均匀流流线平行。 流管：在流场中取一封闭几何曲线，在此曲线上各点作流线，则可构成一管状流动界面。 流股：流管内的液流，又称为流束。 过水断面：垂直于流线簇所取的断面。 元流：过水断面无限小的流股。 总流：无数元流的总和。 3.流量Q ：单位时间内流经过水断面的液体体积。Q<0流进；Q>0流出。 4.液流分类：①恒定流与非恒定流：运动要素不随时间变化的流动称为恒定流； ②均匀流与非均匀流：流线簇彼此呈平行直线的流动称为均匀流。 非均匀流中又分为渐变流和急变流。 ③有压流与无压流 5.毕托管测流速；文丘里管（有压管）测流量。 第四章 水流阻力与水头损失 1.水头损失类型：沿程水头损失hf ；局部水头损失hj 。 2.黏性底层：在实际液流中，由于液体与管壁间的附着力作用，在管壁上会有一层极薄的液体贴附在管壁上不动，其流速为零。厚度λ δRe 81.32d = 。 3.绝对粗糙度Δ：管壁粗糙突出的平均高度。 4.绝对粗糙度对水流运动的影响：①Δ<δ，管壁绝对粗糙度被黏性底层淹没，Δ对紊流结构基本上没有影响，黏性底层成了紊流流核的天然光滑壁面，称为“水力光滑管”；②Δ>δ，管壁绝对粗糙度突出于黏性底层之外，并深入到紊流的流核之中，可使液流产生旋涡，加剧紊流的脉动，称为“水力粗糙管”。 5.当量粗糙度：和工业管道沿程阻力系数相等的同直径人工均匀粗糙管道的绝对粗糙度。 6.局部边界条件急剧改变是引起局部水头损失的直接原因。 水流的影响有：①导致液流中产生旋涡，加大水流的紊乱与脉动，增大液流的能量损失；②造成液流断面流速重新分布，加大流速梯度及紊流附加切应力，导致局部较集中的水头损失。 第五章 有压管流与孔口﹑管嘴出流 1.有压管路的类型：简单管路；复杂管路（串联，并联，管网）；长管与短管。 短管：必须同时计算管路沿程水头损失，局部水头损失及流速水头的管路。(L/d<1000) 长管：管路流速水头及局部水头损失可以忽略不计的管路。(L/d>1000) 第六章 明渠水流 1.棱柱形渠道：断面形状及尺寸沿程不变的渠道（过水面积只随水深h 变化，与断面位置无关）； 非棱柱形渠道：断面形状及尺寸沿程变化的渠道（过水面积与水深h 及断面位置有关）。 2.明渠均匀流发生的条件：属于恒定流，流量沿程不变；长直形的棱柱形顺坡（i>0）渠道；渠道糙率n 及坡底i 沿程不变。 明渠均匀流的水力特性：是一种等深，等速直线运动，断面流速沿程不变；总水头线﹑测压管水头线及渠底线三者平行，因此水力坡度J ﹑测压管坡度Jp 及渠底坡度i 三者相等。 3.明渠底坡（渠道底坡i ）：渠道沿程单位长度内的渠底高程变化值，又称比降。 按底坡几何特征分为：i>0,顺坡渠道；i=0，平坡渠道；i<0，逆坡渠道。 明渠水力最佳断面：渠道过水断面面积A ，糙率n 及渠道坡底一定时，Q 最大的断面形状。（A 一定，Q 最大；Q 一定，A 最小） 水力学总复习题+答案 论 一、选择题 1、按连续介质的概念，流体质点是指（） A 、流体的分子； B、流体内的固体颗粒； C 、无大小的几何点； D、几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 2、作用在流体的质量力包括（） A、压力； B、摩擦力； C、重力； D、惯性力。 3、单位质量力的国际单位是：（） A 、 N ； B、 m/s； C、 N/kg； D、 m/s2。 4、与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是（）Ａ、切应力和压强； B、切应力和剪切变形速率； C、切应力和剪切变形。 5、水的粘性随温度的升高而（） A 、增大； B、减小； C、不变。 6、气体的粘性随温度的升高而（） A、增大；Ｂ、减小；Ｃ、不变。 7、流体的运动粘度υ的国际单位是（）Ａ、 m2/s ； B、 N/m2 ； C、 kg/m ； D、N·s/ｍ 28、理想流体的特征是（）Ａ、粘度是常数； B、不可压缩； C、无粘性； D、符合pV=RT。 9、当水的压强增加１个大气压时，水的密度增大约为（）Ａ、；Ｂ、；Ｃ、。 10、水力学中，单位质量力是指作用在（）Ａ、单位面积液体上的质量力；Ｂ、单位体积液体上的质量力；Ｃ、单位质量液体上的质量力；Ｄ、单位重量液体上的质量力。 11、以下关于流体粘性的说法中不正确的是（）Ａ、粘性是流体的固有属性；Ｂ、粘性是在运动状态下流体具有抵抗剪切 变形速率能力的量度Ｃ、流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用；Ｄ、流体的粘性随温度的升高而增大。 12、已知液体中的流速分布μ－y如图所示，其切应力分布为（）Ａ、τ＝０；Ｂ、τ＝常数；Ｃ、τ＝ky (k为常数)。 13、以下关于液体质点和液体微团的正确论述是（）Ａ、液体微团比液体质点大；Ｂ、液体微团包含有很多液体质点；Ｃ、液体质点没有大小，没有质量；Ｄ、液体质点又称为液体微团。 14、液体的汽化压强随温度升高而（）Ａ、增大； Ｂ、减小；Ｃ、不变； 15、水力学研究中，为简化分析推理，通常采用以下三种液体力学模型（）Ａ、牛顿液体模型；Ｂ、理想液体模型；Ｃ、不可压缩液体模型；Ｄ、非牛顿液体模型；Ｅ、连续介质模型。 16、以下哪几种流体为牛顿流体（）Ａ、空气；Ｂ、清水；Ｃ、血浆；Ｄ、汽油；Ｅ、泥浆。 17、以下关于流体汽化压强的论述中，不正确的是（） Ａ、液体的温度升高则汽化压强增大；Ｂ、液体的温度升高则汽化压强减小；Ｃ、液体的汽化压强随海拔高度而变化；Ｄ、20oC的水的汽化压强为１atm；Ｅ、100oC的水的汽化压强为１atm；Ｆ、水在常温下不会沸腾；Ｇ、液体中的压力越大则汽化压强越大。 四川大学期末考试试题 （200 ——200 学年第二学期） 课程号：课序号：课程名称：任课教师：成绩：适用专业年级：学生人数：印题分数：学号：姓名： 1．图（a ）表示一水闸正在提升闸门放水，图(b)表示一水管正在打开阀门放水，若它们的上游水位均保持不变，问此时的水流是非符合A 1V 1=A 2V 2的连续方程？为什么？ 答：不符合，因连续方程适用条件为：恒定流；而以上两种情况均为非恒定流。 2．何谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？ 答：一、比能曲线：当流量Q ，过水断面形状，尺寸一定时，断面比能Es 随水深h 的变化关系曲线： 2 2()2s Q E h f h gA α=+= 二、特征：1）一条二次曲线，下端以水平轴线为渐进线，h →0，Es →∞；曲线上端与以坐标轴成45°角直线为渐近线h →∞， Es →∞； 2）当h 由0→∞，Es 由∞→∞，其中有一最小值Esmin ，相应的水深为hk ； 3）最小比能Esmin 相应K 点将曲线分成上下两支，上支Fr<1,为缓流；下支Fr>1，急流； 4）临界水深hk 可判断流态： （1）当h=hk 临界流； （2）当h>hk 缓流； （3）当h 前或是向后移动？为什么？ 答：因为Q=常数，所以：1）尾门提高，跃后水深下降，跃前水深h 上升，故水跃向后移； 2）尾门降低，跃后水深上升，跃前水深h 下降，故水跃向前移。 4．长管、短管是怎样定义的？书中介绍了哪四种复杂管道？ 长管：以沿程水头损失hf 为主，局部水头损失hj 和流速水头很小（所占沿程水头损失hf 的5%以下）； 短管：局部水头损失hj 和流速水头在总水头损失中所占比例较大，不能忽略的管道。 书中介绍了：串联、并联、分叉和沿程均匀泄流的管路。 四、作图题（2×6=12分） 1、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。 2．在各段都长而直的棱柱体渠道中，已知Q ，糙率n 均为一定，试定性绘出下列各渠道中的水面线。 N 3N 2N 1N 1K b 1c 1a 2c 2N 2b 2=0 V 0 =0 V 4 ≠ 0 V 1 V 2 V 3 总水头线 测压管水头线武汉大学水力学复习题及答案
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