4.流线于迹线重合的条件是：
A不可压缩流体B恒定流动C理想流体流动D渐变流动
5位变加速度为零的流动是
A恒定流B非恒定流C均匀流D非均匀流
6.连续性方程表示：
A能量守恒B动量守恒C质量守恒D动量钜守恒
7产生紊流附加切应力的原因是：
A分子内聚力B分子运动产生的动量交换C重力D质点掺混引起的动量交换
8明渠均匀流为缓流时，则有
AV>VkBi>ikCFr>1Dh>hk
9宽顶堰要求
ABCD
10实际渗流与渗流模型相比
A流量相同，阻力相同B流量相同，阻力不同
C流量不同阻力相同D流量不同阻力不同
二、名词解释
1.相对压强：
以当地大气压Pa为零点来计量的压强，称为相对压强
2.当量粗糙度：
所谓当量粗糙度，指与工业管道粗糙区λ值相等的同直径尼古拉兹人工管道的粗糙高度
3.管嘴出流：
孔口出流的孔口上加一段3~4倍管径的短管，流体经短管流出时充满短管出口的全部断面，称为管嘴出流。
4.临界水深：
断面比能曲线上，相应于最小断面比能的水深hk,称为临界水深。
5.基本量纲：
认为选取的彼此之间无关，不能以其他各量的量纲所表示的量纲。
三、简答题
1.简述温度对流体动力粘度的影响。
答：
温度升高时液体的粘滞系数降低，流动性增加，气体则相反，粘滞系数增大。
这是因为液体的粘性主要由分子间的内聚力造成的。
温度升高时，分子间的内聚力减小，粘滞系数就要降低。
造成气体粘性的主要原因则是气体内部分子的运动，它使得速度不同的相邻气体层之间发生质量和动量的变换。
当温度升高时，气体分子运动的速度加大，速度不同的相邻气体层之间的质量交换随之加剧，所以，气体的粘性将增大。
2.归纳总流能量方程的应用条件。
答:
（1）流体是不可压缩流体
（2）流动场是重力场（3）流体的流动是恒定流
（4）过流断面是渐变流断面（5）流量沿程不变，即无分流或合流
2008
一、填空题
1.理想流体是指忽略了粘滞力的流体
2．某变径管两断面的雷诺数之比为1/4，则其管径之比为4/1
3.绝对压强是以没有气体分子存在的当地大气压Pa为基准算起的压强。
4.流线上各质点的流速都与该线相切。
5.均匀流动中沿程水头损失于切应力成正比关系
6.沿程直径不变，流量也不变的管道称为均匀管。
7.孔口自由出流和淹没出流的计算公式相同，各项系数相同，但H代表意义不同。
8.均匀流是流体中质点的位变加速度为零的流动。
9石油输送管路的模型试验，要实现动力相似，应选用相似准则是Fr弗罗特准则
10.明渠水流模型试验，长度比尺为4，模型流速为2m/s时，则原型中的流速为0.5m/s
二．简答题
11.文字描述牛顿内摩擦定律。
答：
流体的内摩擦力与其速度梯度成正比，与液层的接触面积A成正比，与流体的性质有关，而与接触面积的压力无关即。
12写出理想元流的伯努利方程，并说明其物理意义和使用条件。
答：
其中z表示单位重量流体所具有的位能。
表示单位重量流体所具有的压强势能
表示单位重量流体所具有的动能，，表示单位重量流体所具有的总势能
表示单位重量流体所具有的机械能。
13.简述明渠均匀流发生的条件和特征。
答：
明渠均匀流发生的条件：
明渠均匀流只能出现在底坡不变，断面形状，尺寸，壁面粗糙系数都不变的长直顺坡渠道中。
明渠均匀流的流线是相互平行的直线，因此具有以下特征：
（1）过水断面的形状，尺寸及水深沿程不变。
（2）过水断面上的流速分布，断面平均流速沿程不变。
（3）总水头线、水面线及渠底线相互平行。
所以，总水头线坡度（水力坡度）J，水面线坡度（测压管水头线坡度）Jp和渠道底坡i彼此相等，即J=Jp=i。
一\选择题部分
（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、1kN/m2b、2kN/m2c、5kN/m2d、10kN/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l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、1.54mb、2.0mc、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
a、1米，λQ=1000；b、10米，λQ=100；
c、1米，λQ=100000；d、10米，λQ=100000。
答案：
d
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。
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β=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。
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。
（正确
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2kN/m2，真空度为不存在。
（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,
答案：
液体存在粘滞性和边界的影响。
（5）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。
（6）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。
（10）溢流堰的过堰流量与堰顶水头的次方成正比。
答案：
3/2。
（12）按重力相似准则设计的溢流坝水力模型，长度比尺λL=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=4m/s。
4、问答题：
（每小题3～4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=f1（Re）；过渡区λ=f2（Re，）；粗糙区λ=f3（），紊流粗糙区又称为阻力平方区。
（4）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。
（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）
v0=0
测压管水头线
总水头线
v0=0
解：
（2）定性绘出图示棱柱形明渠内的水面曲线，并注明曲线
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-50kPa。
（√）
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。
（×）
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）1kN/m2
（2）2kN/m2
（3）5kN/m2（4）10kN/m2
5、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；
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