水力学期末考试复习题及答案2Word文档下载推荐.doc

1、 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L=100，模型中水深为0.1米，则

2、原型中对应点水深为和流量比尺为da、 1米，Q =1000； b、10米，Q =100； c、1米，Q =100000； d、10米，Q =100000。 2、判断题：（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=2。 （ T ）（8）断面比能沿流程总是减小的。 （ X

3、 ）（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2 4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 。2， 不存在.（3） 只受重力作用，静止液体中的等压面是_。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_，_。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Fr_1。（填写符号）答案：

4、 ， 。（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_。大。（7） 根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为_和_。短管，长管。（8） 在水击计算中阀门关闭的时间Ts Tr的水击称为_水击。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）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。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，填写填写符号 （12） 按重力相似准则设计的溢流坝水力模型，

5、长度比尺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 。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）v0=0测 压 管 水 头 线总 水 头 线解：（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）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=0.2，2=0.5，3=1.0，沿程水力摩擦系数=0.024，上下游水位差 H=3m。求通过的流量

6、 Q ? （ 10分） 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 （5分） 计算方形管道断面的水力半径和局部水头损失系数 将参数代入上式计算，可以求解得到 （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） 以过喷嘴中心的水平面为基准面，列

7、水箱渐变流断面11和喷嘴出口断面22的能量方程 （5分）求得喷嘴出口流速和流量为 （1.5分） 橡胶管道内的流速为 （1分）对于喷嘴建立x方向的动量方程 N （6.5分） 水流对喷嘴冲击力为 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）计算渠道断面水力要素，过流断面面积 m2 （1.5分） 湿周 m （1.5分） 水力半径 m （1分） 舍齐系数 （2分） 通过的流量 Q = AC （R i）0.5 = 144.93 m3/s （

8、3分）（4）某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。已知渠宽B18m，流量Q265m3/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/sm m因为收缩断面水深 hc =1.1 m 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的共軛水深hchc 5.81m因为 hc ht ，该水跃为远驱水

9、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 sj 1.05则池深约为 d = sj hc- ht =1.0535.81 4.7 = 1.40 m水力学模拟题2。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

10、是：A. A. 4），；B. B.C. C. （34） ,；D. D. （34） ,。5、粘性液体总水头线沿程的变化是：（ ） 沿程下降；B. 沿程上升；C. 保持不变； D. 前三种情况都有可能。二、填空题（每空2分，共12分）1、水力最优矩形断面的宽深比是 ，其水力半径等于 的一半。2、水的运动粘滞系数随温度的升高而_ _，它的单位是 。3、紊流时粘性底层厚度随雷诺数的增加而 。4、明渠均匀流的 和 等物理量沿程不变。5、在流量一定，渠道断面的形状、尺寸和壁面粗糙一定时，随底坡的增大，正常水深将 ，临界水深将 。6、由于薄壁堰具有稳定的 和 关系，一般多用于实验室及小河渠的 测量。五、计算

11、题（共65分）1、某有机玻璃矩形断面明渠，底宽，水深，渠底坡，均匀流时测得流量，试求渠道的粗糙系数值。（10分）2、一矩形断面渠道，如图所示。已知闸前水深，闸门开启高度，渠道底宽，闸孔垂直收缩系数，闸门局部水头损失系数，两段渠道的底坡分别为：，渠道糙率，不计闸前行进流速，试判别第二段渠道中的水流为缓流或急流？并定性绘出两段渠道中的水面曲线（两段渠道均充分长）。（提示：能量方程求出流量，在求出临界水深以及临界底坡）（15分） 3、某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。已知渠宽，流量，坝下收缩断面处水深，当坝下游水深时，试（1）判别收缩断面处和坝下游的流态？（2）下游是否需要修建消能工？（15分）4、如图

12、所示为一平面闸门，宽，闸门在水深下工作。求闸门所受静水总压力的大小和作用点。5、图示一跨河倒虹吸管，管道直径，管道总长，折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为1=0.2，2=0.5，3=1.0，沿程水头损失系数=0.024，上下游水位差，求通过的流量? 绘制管道的总水头线和测压管水头线（15分）水力学答案1.B 2.D 3.C 4.B 5.A 1、 2 ； 水深2、降低；m2/s 3、减小 4、水深和断面平均速度 5、减小 ； 不变 6、流量 和 水头 ； 流量 1.（10分）过水断面面积湿周水力半径2、（10分）由能量方程得则临界水深时所对应的个水力要素为：由于，故第二段渠道为陡坡，且综合

13、分析其水面线为型降水曲线，,水流为急流。 3、（15分）（1），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），下游发生远离式水跃。4、（10分）5、（15分）按短管计算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 Fr1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

14、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

15、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

16、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。 （31、缓坡上只能出现非均匀流缓流。 （32、静水压强的大小与受压面的方位无关。 （）33、水泵的扬程就是指水泵的提水高度。 （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。 （35、平坡渠道中不可能发生均匀流。 （）36、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。 （）37、水跃只能发生于平底明渠中。 （二、单项选择题（填写唯一正确答案的编号）1、 作用水头相同时，孔口的过流量要比相同直径的管咀过流量 （2） （1）大 ; （2）小 ； （3）相同 ； （4）无法确定 。2、根据静水压强的

17、特性，静止液体中同一点各方向的压强 （1） （1） 数值相等; （2） 数值不等;（3） 仅水平方向数值相等;（4） 铅直方向数值最大 。3、已知水流的沿程水力摩擦系数l 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于 （4）（1） 层流区 ； （2） 紊流光滑区 ；（3） 紊流过渡粗糙区 ； （4） 紊流粗糙区 。4、液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 （2）（1）1 kN/m2 （2）2 kN/m2 （3）5 kN/m2 （4）10 kN/m25、紊流的断面流速分布规律符合 （1） （1）对数分布； （2）直线分布； （3）抛物线分布； （4）椭圆分布。6、长管的总水头线与测压管水头线 （1）（1）相重合； （2）相平行，呈直线；（3）相平行，呈阶梯状； （4）以上答案都不对。7、渗流的达西公式只能适用于 （1） （1） 恒定均匀层流 （2） 恒定均匀紊流 （3）恒定均匀流； （4）非恒定流 。8、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 （3） （2） 紊流光滑区 ； （4 ） 紊流粗糙区 。9、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