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1、水力学模拟试题及答案 1最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除水力学模拟试题及答案（一）水力学模拟试题及答案（一）1 1、选择题：、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
2、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
3、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；精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除答案：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；
4、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a、1米，Q=1000；b、10米，Q=100；c、1米，Q=100000；d、10 米，Q=100000。答案：d2 2、判断题：、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
5、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=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。（）答案：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。()答案：正确3 3、填空题：、填空题：（每小题 2 4分）精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除（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
6、）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，。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：，。（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
7、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）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的共轭水深hcht(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L=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。答案：4m/s。4 4、问答题：、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：
8、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。精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除（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的变
9、化规律。答案：通过尼古拉兹实验可以发现：在层流中仅是雷诺数 Re的函数并与 Re成反比；在层流到紊流过渡区，仅是 Re的函数；在紊流光滑区=f1（Re）；过渡区=f2R（Re，Ks/dKs/d）；粗糙区=f3（Ks/dKs/d），紊流粗糙区又称为阻力平方区。R（4）为什么舍齐公式只适用于阻力平方区？v C Ri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
10、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）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 5、作图题：、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：精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如
11、有侵权请联系网站删除（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Ki1iKi2iK均充分长，各段糙率相同)(5分)解：6 6、计算题：、计算题：（1 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N1K缓流a1N1缓流b1N3b2急流i1iKi2iKKN330。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 Q?（1010 分）分）解解：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lv2H hw(5分)4R2g
12、计算方形管道断面的水力半径和局部水头损失系数精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除R R A A 0.2mm,0.22 0.51.0 1.9将参数代入上式计算，可以求解得到 v v 4.16m/sm/s,Q Q vAvA 2.662mm3 3/s/s (5分)即倒虹吸管内通过的流量为 2.662m3/s。（2 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=4.9Ncm2。如用手握住喷嘴，需要多大的水平力 R，行
13、近流速 v0=0，取动能校正系数和动量校正系数均为 1。（1515 分）分）解：解：以过喷嘴中心的水平面为基准面，列水箱渐变流断面 11 和喷嘴出口断面 22 的能量方程vH 0 0 0 02 0.5 (5分)2g2求得喷嘴出口流速和流量为v22g 5 9.9msmm3 3Q Q v v2A A2 0.000314s s (1.5分)橡胶管道内的流速为v v3Q Q 0.706mms sA A3 (1分)对于喷嘴建立 x方向的动量方程精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除p3A3 R Q(v2xv3x)R p3A3Q(v2v3)187.79N(6.5分)水流对
14、喷嘴冲击力为R R即为手握喷嘴所需之力。(1分)（3 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(9 分分)解：解：计算渠道断面水力要素，过流断面面积A bh mh2 39m2(1.5分)湿周x b2 1m2h 18.49m(1.5分)A 2.11 m (1 分)x111舍齐系数C R6 80.90m2/s (2分)n水力半径R 通过的流量Q=AC(R i)0.5=144.93 m3/s (3分)（4 4）某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。已知渠宽 B18m，流量 Q265m3/s，
15、坝下收缩断面处水深 hc=1.1m，当坝下游水深 ht=4.7m时，问：(12(12 分分)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：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/smhk3q2214.723 2.81mg9.8因为收缩断面水深 hc=1.1 mhk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 hchcq2hc2(18gh31)c1.114.7222(189.81.131)5.81m因为 hc ht，该水跃为远驱水跃。精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除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 j1.05则池深约为 d=jhc-ht=1.055.81 4.7=1.40 m精品好资料-如有侵权请联系网站删除