水力学期末考试复习题及答案2Word文档下载推荐.doc
《水力学期末考试复习题及答案2Word文档下载推荐.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水力学期末考试复习题及答案2Word文档下载推荐.doc（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
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；
c、1米，λQ=100000；
d、10米，λQ=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β=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：
>
，<
。
（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<
水击相长Tr的水击，称为__________水击，把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，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=________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=0.64m2，长l=50m，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）
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=5.5m。
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，列水箱渐变流断面1—1和喷嘴出口断面2—2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=10m，水深h=3m，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（Ri）0.5=144.93m3/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=14.72m3/sm
m
因为收缩断面水深hc=1.1m<
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的共軛水深hc"
hc"
＝
＝＝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sj＝1.05
则池深约为d=sjhc"
-ht=1.0535.81–4.7=1.40m
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是：
A.A.
～4），；
B.B.
C.C.
>
（3～4）,；
D.D.
<
（3～4）,。
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ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系数λ=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.B2.D3.C4.B5.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；
（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
升级会员 