2023年水力学课程练习题.pdf

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1、优秀学习资料 欢迎下载 一、填空题（每小题 2 分，共 20 分）1、液体的_粘滞性_是产生水流机械能损失的主要原因。2、液体的主要物理特性有：_等。3、水的粘滞性会随着温度的升高_（1）_。（1）变小 （2）变大 （3）不变 （4）不一定 4、某点压强与受压面的关系是_（1）_ （1）垂直指向受压面 （2）垂直背向受压面 （3）平行于受压面 （4）倾斜指向受压面 5、水流由_急_流过渡到_缓_流时产生水跃；水流由_缓_流 过渡到_急_流时产生水跌 6、明渠的断面和流量不变时，水跃的跃前水深越大，则跃后水深越 。7、根据管道计算中沿程水头损失所占的比重不同，管道可分类为 长管 和 短管 。8、

2、宽顶堰流计算公式是_ _。9、计算明渠均匀流的公式是 。A是 ；C是_ ；R是 ;10、根据管道中水击波传播时间与阀门关闭时间的对比关系，水击可分类为 直接水击 和 间接水击 。1、明渠的断面和流量不变时，水跃的跃前水深越小，则跃后水深越 大 。2、根据管道计算方法的不同，管道可分类为 长管 和 短管 。3、渗流的达西公式是_v=kJ_。4、计算明渠均匀流的公式是iRACQ。5、理想液体与实际液体的主要区别是：是否存在液体的粘滞性。6、水的粘滞性会随着温度的升高_(1)_。（1）变小 （2）变大 （3）不变 （4）不一定 7、根据粘性底层厚度及管壁粗糙突起的厚度，紊流可分为光滑区、过渡区和粗糙

3、区。光滑区的仅与_雷诺数_有关，粗糙区的与_粗糙度_有关，而过渡区的则与_雷诺数和粗糙度_有关。8、管道的整个断面均被液体所充满，断面的周界就是 湿周 9、中有真空存在的点，其相对压强为 负 值。10、水流由_急流_流过渡到_缓流_流时产生水跃；水流由_缓流_流过渡到 急流_流时产生水跌 1、静水压强度大小与作用面的内法线方向 。2、液体运动产生水头损失的根本原因是液体具有 粘滞 性。3、对于并联管道（按长管计算），各支管的 水头损失 相等。4、物体在外力作用下产生_ 形变 _，在除去外力后能恢复原状消除变形的性质，称为 _。5、由分子之间的粘滞性所引起的损失称为 _水头损失_；而由流动流体局

4、部受阻如弯头等所引起的损失称为_局部水头损失_ _。优秀学习资料 欢迎下载 6、水力学研究的两大基本规律：一是关于液体平衡的规律，即 水静力学 ；二是关于液体运动的规律，即_水动力学_ _。7、描述液体运动的两种方法 、_。8、堰根据堰顶宽度和堰上水头的比值可分为 、_、_。9、明渠恒定非均匀流的三种流态为 、_、_。10、作用在液体上力，按作用方式分为_、_两类。二、选择题（每小题 2 分，共 20 分）1、静止液体中同一点各方向的压强 （A ）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 2、判别明渠水流为缓流、急流、临界流，可以用（A）A雷诺数 B 牛顿数 C

5、欧拉数 D佛汝德数 3、理想液体与实际液体最主要的区别是（D）A不可压缩 B 不能膨胀 B没有表面张力 D没有粘滞性 4、水力学中，水力最佳断面是（D）A最低造价的断面 B面积一定，流量最小的断面 C最小糙率的断面 D流量一定，面积最小的断面 5、液体中某点发生真空时，该点的（B）A绝对压强为负值 B相对压强为负值 C绝对压强小于相对压强 D绝对压强大于大气压强 6、图示封闭容器内，液面压强 p0与当地大气压强 pa的关系为（C）Ap0pa B p0pa C p0pa D 无法确定 7、关于明渠均匀流，正确的表述是（D）A流线为一簇相互不平行的直线 B过水断面上的流速分布及平均流速沿程可以变化

6、 C过水断面的形状、尺寸及水深沿程可以变化 D渠底坡度和水面坡降相等 8、图示 A、B 两点间有两根并联管道 1 和 2。设管 1 的沿程水头损失为 hf1,管 2 的沿程水头损失为 hf2。则 hf1与hf2 的关系为 C A.hf1 hf2；B.hf1 hf2 C.hf1 =hf2 D.无法确定 面平行于受压面倾斜指向受压面水流由急流过渡到缓流时产生水跃水流管宽顶堰流计算式是计算明渠均匀流的式是是根据管道中水击波传播时道可分类为长管和短管渗流的达西式是计算明渠均匀流的式是理想液体优秀学习资料 欢迎下载 9液体中某点的绝对压强为 96.04kN/m2(当地大气压为 98 kN/m2)，则该点

7、的真空值为（B）A-1.96kN/m2 B1.96 kN/m2 C96.04 kN/m2 D-96.04 kN/m2 10、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、单位面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 1、作用水头相同时，孔口通过的流量要比相同直径的管咀通过流量 （B）A.大 B.小 C.相同 D.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 （B）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 3、已知水流的沿程水力摩擦系数 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于 （D）A.层

8、流区 C.紊流光滑区 B.紊流过渡粗糙区 D.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 （B）A.1 kN/m2 B.2 kN/m2 C.5 kN/m2 D.10 kN/m2 5、水力学中，水力最佳断面是（D）A最低造价的断面 B面积一定，流量最小的断面 C最小糙率的断面 D流量一定，面积最小的断面 6、盛水容器 a 和 b 的测压管水面位置如下图所示，其底部压强分别为 pa和 pb。若两容器内水深相等，则 pa和 pb的关系为 (A)A pa pb B.pa 1，则 A、B 两测压管中的液面必为 (2)(1)B 管高于 A 管；(2)A 管高于 B 管；(

9、3)AB 两管同高。23 平底棱柱形明渠发生水跃，其水跃函数 J(h1)与 J(h2)的关系是 （1）1 J(h1)=J(h2)2 J(h1)J(h2)3 J(h1)575时为层流（）7、水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。（）8、连续介质概念的意义在于将液流中的一切物理量都可视为空间和时间的连续函数。（）9、有压短管道是认为水头全部消耗在沿程水头损失上。（）10、作层流运动的牛顿液体，相邻液层单位面积上所作用的内摩擦力与流速梯度成反比。（）五、计算题（共 30 分,每小题 10 分）1、如图所示，已知：Z=1m,h=2m,求 A 点的相对压强，绝对压强和真空压强（10分）装订线面

10、平行于受压面倾斜指向受压面水流由急流过渡到缓流时产生水跃水流管宽顶堰流计算式是计算明渠均匀流的式是是根据管道中水击波传播时道可分类为长管和短管渗流的达西式是计算明渠均匀流的式是理想液体优秀学习资料 欢迎下载 2、为收集某土质渠道的糙率资料，今在开挖好的渠道中进行实测：流量 Q=15m3/s,正常水深 h0=1.5m,在长 L=200m 的流段内水面降落 z=0.15m,已知梯形断面尺寸 b=6.0m,边坡系数 m=1.5m,试求糙率 n 值?（10 分）4.解：256.1020.120.15.17mhmhbA 03.00008.093.045.956.100008.020016.093.033

11、.1156.1033.115.112.127122/13/22/13/2213222iRQAniRnAQLZiiLZmxARmmhbx水面落差 答面平行于受压面倾斜指向受压面水流由急流过渡到缓流时产生水跃水流管宽顶堰流计算式是计算明渠均匀流的式是是根据管道中水击波传播时道可分类为长管和短管渗流的达西式是计算明渠均匀流的式是理想液体优秀学习资料 欢迎下载 3、如图所示矩形平板闸门 AB 宽 b=3m，门重 G=9800N，=60，h1=2m，h2=4m，h3=2.5m。试分别求上下游的静水总压力及作用点。（10 分）1、有一矩形混凝土明渠，糙率 n=0.012,断面宽度 b=5m，底坡 i=0.

12、001，当水深为 3m时，按均匀流分别计算断面平均流速和流量 Q。（10 分）2、一封闭水箱（如图 1 所示）自由表面上气体压强p 0=25kN/m 2，h 1=5m，h 2 2m。求 A、B两点的绝对压强、相对压强及真空高度。（10 分）3、某矩形断面长渠，底宽b=6.0m，流量 Q=20m3/s，糙率 n=0.014，底坡i=0.007。hhh123T答题不要超过h1 面平行于受压面倾斜指向受压面水流由急流过渡到缓流时产生水跃水流管宽顶堰流计算式是计算明渠均匀流的式是是根据管道中水击波传播时道可分类为长管和短管渗流的达西式是计算明渠均匀流的式是理想液体优秀学习资料 欢迎下载 渠道中产生的均

13、匀流是急流还是缓流。（10 分）4、如图所示的倒虹吸管,管径d=1m,管长L=50m,上下游水头差H=2.24m,设倒虹吸管的沿程阻力系数和局部阻力系数分别为:=0.02,进=0.5,弯 1=弯 2=0.25,出=1.0,试求虹吸管通过的流量.一、填空题（每小题 2 分，共 20 分）1、绝对压强和相对压强的关系表达式为aPPP，其中，P为 ，P为 ，aP为 。2、某矩形断面渠道，底宽 b=4m，水深 h=2m，则其水力半径 R=。3、水静力学是研究液体处于 或相对平衡状态时，作用于液体上的各种力之间的关系。4、水力学中，模型是假设液体是一种连续充满其所占据空间毫无 的连续体。5、若液流中同一

14、流线上各质点的流速矢量沿程不变，这种流动称为 。6、实际液体恒定总流的能量方程为 。7、当液体处在运动状态时，若液体质点之间存在着相对运动，则质点间要产生弯 1 弯 2 面平行于受压面倾斜指向受压面水流由急流过渡到缓流时产生水跃水流管宽顶堰流计算式是计算明渠均匀流的式是是根据管道中水击波传播时道可分类为长管和短管渗流的达西式是计算明渠均匀流的式是理想液体优秀学习资料 欢迎下载 内摩擦力抵抗其相对运动，这种性质称为液体的 ，此内摩擦力又称为 。8、下图中，已知p0=98KN/m2，h=1m，求A点的静水压强为多大 。在容器壁面上同水深处的 B点所受到的压强为多大 。9、是指水头损失以沿程水头损失

15、为主，局部水头损失和流速水头在总损失中所占比重很小，计算时可以忽略的管道 10、工程上通常按照堰坎厚度与堰上水头 H 的比值大小及水流的特征将堰流进行分类，当/H0.67 为 堰，当 0.67/H2.5 为 ，当 2.5/H10为 。二、选择题（每小题 2 分，共 20 分）1、盛液体的容器中有真空存在的点，其相对压强为（）值。A.正值 B.负值 C.零 D.可能正值也可能负值 2、下列关于等压面的描述不正确的是（）A.液体中由压强相等的各点所构成的面（可以是平面或曲面）称为等压面 B.静止液体质量力仅为重力时，等压面必定是水平面 C.平衡液体与大气相接触的自由表面为等压面 D.静止液体不同液

16、体的交界面不是等压面 3、下面关于流线的性质，不正确的是（）A.流线不能相交，也不能转折 B.某瞬时通过流场中的任一点只能画一条流线。C.流线的形状和疏密反映了某瞬时流场内液体的流速大小和方向，p0=pa h A B 面平行于受压面倾斜指向受压面水流由急流过渡到缓流时产生水跃水流管宽顶堰流计算式是计算明渠均匀流的式是是根据管道中水击波传播时道可分类为长管和短管渗流的达西式是计算明渠均匀流的式是理想液体优秀学习资料 欢迎下载 D.流线密的地方表示流速小，流线疏处表示流速大。4、影响水的运动粘度的主要因素为（）A.水的温度；B.水的容重；B.当地气压；D.水的流速。5、判别水流是层流还是紊流，可以

17、用（）A.牛顿数 B.欧拉数 C.佛汝德数 D.雷诺数 6、图示容器内有一放水孔，孔口设有面积为 A的阀门 ab，容器内水深为 h，阀门所受静水总压力为 （）A.0.5hA；B.hA C.0.5h2A；D.hA2 7图示容器内盛有两种不同容重的液体（21）且处于静止状态，作用在容器壁面上的静水压强分布图应为（）8、如图所示两矩形断面渠道，其过水断面面积、糙率及底坡均相等，h a b 装订线A.C.D.B.面平行于受压面倾斜指向受压面水流由急流过渡到缓流时产生水跃水流管宽顶堰流计算式是计算明渠均匀流的式是是根据管道中水击波传播时道可分类为长管和短管渗流的达西式是计算明渠均匀流的式是理想液体优秀学

18、习资料 欢迎下载 但底宽及水深不同，比较两渠道中通过流量的相对大小为（）AQ1Q2 Q1Q2 Q1Q2 无法确定 9、尼古拉兹试验主要是研究（）A.层流与紊流流态 B.沿程阻力系数的变化规律 C.渐变流与急变流流态 D.动水压强分布规律 10、图示容器内水位保持不变时，沿渐缩管流动的水流为（）A恒定均匀流 B恒定非均匀流 C非恒定流均匀流 D非恒定非均匀流 三、判断题，对的打“”，错的打“”（每小题 1 分，共 10 分）1、体积模量 K 值越大，液体越容易压缩。（）2、管中流动的水流，水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零，内摩擦力为零。()3、水泵的扬程是指水泵供给单位重量液体的能

19、量，即水泵扬程=提水高度+全部水头损失。（）4、明渠水力最优断面是按流体力学原理定义的，在工程上不一定最优。（）5、水面接近 K-K线趋于正交，水面接近 N-N线，趋于渐近。（）6 液体运动的两种型态是层流和急流，二者依据雷诺数来判别的。（）答题不要超过此线 面平行于受压面倾斜指向受压面水流由急流过渡到缓流时产生水跃水流管宽顶堰流计算式是计算明渠均匀流的式是是根据管道中水击波传播时道可分类为长管和短管渗流的达西式是计算明渠均匀流的式是理想液体优秀学习资料 欢迎下载 7、对圆管，判断层流、紊流的标准是雷诺数 Re，Re2300 时为层流。（）8、棱柱体明渠非均匀渐变流 12 种水面曲线中，a 区

20、和 c区均是壅水曲线。（）9、串联长管道各管段的水头损失可能相等，也可能不相等 （）10、重力、惯性力是常见的表面力。（）四按要求绘图。（每小题 5 分，共 10 分）1、绘出题图中作用于 ABCDEF 平面上的静水压强分布图。（5 分）2、画出下面棱柱体明渠中连接段的水面线。（5 分）h1 h2 h3 B C D E F F 装订答题不要超过此线A 面平行于受压面倾斜指向受压面水流由急流过渡到缓流时产生水跃水流管宽顶堰流计算式是计算明渠均匀流的式是是根据管道中水击波传播时道可分类为长管和短管渗流的达西式是计算明渠均匀流的式是理想液体优秀学习资料 欢迎下载 五、简述题（每小题 5 分，共 10

21、 分）1、静水压强的两个特性是什么？2、恒定流和非恒定流，均匀流和非均匀流有什么不同？3、简述尼古拉兹实验得到的五个区中，沿程阻力系数和雷诺数 Re、相对粗糙度d的关系。六、计算题（每小题 10 分，共 30 分。其中 3、4 小题选作一题）1、一封闭水箱（见下图），自由面上气体压强为 85kN/m2，求液面下淹没深度h 为 1m处点 C的绝对静水压强、相对静水压强和真空压强、真空度。（大气压强按工程大气压强 98kN/m2计算）2、有一矩形断面的排水渠道，已知糙率 n=0.012,断面宽度 b=5m，流量 Q=10m3/s,N1 K K i 2 i 1 i 1 i k N2 N1 N2 面平

22、行于受压面倾斜指向受压面水流由急流过渡到缓流时产生水跃水流管宽顶堰流计算式是计算明渠均匀流的式是是根据管道中水击波传播时道可分类为长管和短管渗流的达西式是计算明渠均匀流的式是理想液体优秀学习资料 欢迎下载 水深为 2m，按均匀流计算所需要的底坡 i 为多少。（10 分）3、一横穿河道的钢筋混凝土倒虹吸管，如图所示。已知管径 d=0.95m，倒虹吸管上下游渠中水位差 z 为 3m，倒虹吸管长 L=50m，其中经过两个 30 度的折角转弯，其局部水头损失系数b为 0.20；进口局部水头损失系数e为 0.5，出口局部水头损失系数0为 1.0，上下游渠中流速 v1 及 v2 为 1.5m/s，沿程阻力系数03.0。试确定通过倒虹吸管的流量 Q。一矩形渠道，宽 5m，糙率 n=0.01，正常水深 h0=2m 时通过的流量为 30m3/s，试求了解水深、临界坡度和佛汝得数Fr，并判断是缓流还是急流。面平行于受压面倾斜指向受压面水流由急流过渡到缓流时产生水跃水流管宽顶堰流计算式是计算明渠均匀流的式是是根据管道中水击波传播时道可分类为长管和短管渗流的达西式是计算明渠均匀流的式是理想液体