封
面
水力学练习题及参 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-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)
(3)相同 ; (4)无法确 (1)大 ; (2)小 ;
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 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/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)
1 层流区 ; 2 紊流光滑区 ; 3 紊流过渡粗糙区 ; 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、溢流坝下泄水流收缩断面水深 hc0 的跃后水深为 hc02 ,形成远
离水跃衔接的条件是 (3)
(1) ht = hc02 (2) ht > hc02 (3) ht < hc02 (4) 无法确定
11、按重力相似准则设计模型,若几何比尺为100,则流速比尺为 (2)
(1)100; (2)10; (3)20; (4)50。
12、液体中某点的绝对压强为108kN/m2,则该点的相对压强为 (4)
(1)1 kN/m2 (2)2 kN/m2 (3)8 kN/m2 (4)10 kN/m2 13、静止液体中同一点沿各方向上的压强 (1)
(1) 数值相等 ; (2) 数值不等 ; (3) 仅水平方向数值相等 。 14、矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比β等于 (2)
1 1 ; 2 2 ; 3 3 ; 4 4 。
15、水泵的扬程是指 (2) (1) 水泵提水高度 ; (2) 水泵提水高度+吸水管的水头损失;
(3) 水泵提水高度 + 吸水管与压水管的水头损失。 16、紊流粗糙区的水头损失与流速成 (2)
1 一次方关系; 2 二次方关系; 3 1.75~2.0次方关系 。 17、在平衡液体中,质量力与等压面 (3)
(1)重合; (2)平行 ; (3)正交。
18、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数 3
1 急流和缓流 ; 2 均匀流和非均匀流 ; 3 层流和紊流; 4 恒定流和非恒定流。 19、闸孔出流的流量与闸前水头 3 成正比
1 1次方 ; 2 2次方 ; 3 0. 5次方 。 20、共轭水深是指 ( 1)
(1) 水跃的跃前水深与跃后水深 (2) 溢流坝下游水流收缩断面水深 (3) 均匀流水深 (4)临界水深
21、图示容器中有两种液体,密度2 > 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; (3) AB 两管同高。
22、紊流的断面流速分布规律符合 (1)
1 对数分布 ; 2 椭圆分布 ; 3 抛物线分布 ; 4 直线分布 。 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)< J(h2) 24、盛水容器 a 和 b 的测压管水面位置如图 (a)、(b) 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 (1)
( 1) pa > pb (2) pa < pb (3) pa = pb (4) 无法确定
25、层流断面流速分布规律符合 (3)
1 对数分布 ; 2 直线分布 ; 3 抛物线分布 ; 4 椭圆分布 。
26、佛汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数 (1)
1 急流和缓流 ; 2 均匀流和非均匀流 ; 3 层流和紊流; 4 恒定流和非恒定流。
27、紊流中粘滞底层厚度 比绝对粗糙高度 大得多的壁面称为 (1)
(1)光滑面 2 过渡粗糙面 (3)粗糙面 (4)以上答案均不对
三、填空题(在空格中填写正确答案)
1、水力模型的重力相似准则是 模型与原型的佛汝德数相同 。
2、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 小 。 3、底流式消能工的主要形式有降低护坦、修建消能坎、综合式消能池3种形式。
4.测量明槽流量的主要工具有_堰__ 、__量水槽_ 。 5、根据管道计算方法的不同,管道可分类为 长管 和 短管 。 6、渗流的达西公式是____v=kJ__。
7、测量管道流量的主要仪器有文丘里流量计、涡轮流量计。 8、 计算明渠均匀流的公式是QACRi。 9、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
(1) 直接水击 和 (2) 间接水击 。
10、底流式消力池中产生的水跃,要求是__微淹没___形式的水跃消能率高且稳定。
11、按重力相似准则设计的模型中,几何比尺为,则流速比尺为 8 。 12、牛顿内摩擦定律适用条件是 牛顿流体 ,层流运动 13、理想液体与实际液体的主要区别是___是否存在液体的拈滞性____________
14、实际液体在流动时产生水头损失的内因是 液体的粘滞性 ,外因是 边界条件的影响。
15、水跃是水流从_急_流过渡到 缓 流的局部水力现象;当流量一定,跃前水深增大时,则跃后水深是 减小 。
16、三种液体盛有容器中,如图所示的四条水平面,其中为等压面的是 B—B
四、问答题 1..什么是液体的可压缩性?什么情况下需要考虑液体的可压缩性? 解:可压缩性是:当外界的压强发生变化时液体的体积也随之发生改变的特性。液体可压缩性一般情况下可以不必考虑,但是当外界压强变化较大,如发生水击现象时必须予以考虑。
2.有人说“均匀流一定是恒定流”,这种说法是否正确?为什么?
解:这种说法是错误的,均匀流不一定是恒定流。因均匀流是相对于空间而言,即运动要素沿流程不变,而恒定流是相对于时间而言,即运动要素不随时间而变。两者判别标准不同。
3.什么是相对压强和绝对压强?
4。写出水力半径R的表达式。
5、请分别叙说明渠均匀流水深和临界水深的含义和区别。
6、明渠的底坡可以分为哪些类型?
7、如何用临界水深hk与渠道内的水深h 来判别明渠水流的流态?
8、根据边界条件的不同,水头损失可以分为哪两类?
9、试叙述判断明渠水流流态有哪些方法。
10明渠均匀流产生的条件是什么? 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、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、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。 ( )
15、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。
16、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。 ( )
17、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。 ( )
18、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。 ( )
19、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。 20( )
21、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。 ( )
22、水深相同的静止水面一定是等压面。 ( )
、
缓
坡
上
可
以
出
现
均
匀
的
急
流
。
23、恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。 ( )
24、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 25( )
26、当明渠均匀流水深大于临界水深,该水流一定是急流。 ( )
27( )
28、静水压强的大小与受压面的方位无关。
( )
29、水泵的扬程就是指水泵的提水高度。 ( )
30、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。 ( )
31( )
32、当明渠均匀流水深大于临界水深,该水流一定是急流。 ( )
33、水跃只能发生于平底明渠中。
34、当液体中某点的绝对压强小于当地大气压强时必定存在真空。 ( )
35、当管流过水断面流速符合对数规律分布时,管中水流为层流。 ( )
36、在连续介质假设的条件下,液体中各种物理量的变化是连续的。 ( )
37、对于实用堰与宽顶堰,只要下游水位不超过堰顶时,就一定是自由出流。 ( )
38、阻力平方区的沿程水头损失系数与断面平均流速v的平方成正比。 ( )
39、渗流中模型流速与真实流速数值相等。 ( )
40、均匀流中只考虑沿程水头损失;渐变流中只考虑局部水头损失。 ( )
、
平
坡
渠
道
中
不
可
能
发
生
均
匀
流
。
、
缓
坡
上
只
能
出
现
非
均
匀
流
缓
流
。
、
陡
坡
上
可
以
出
现
均
匀
的
缓
流
。
41、相对静止液体中的等压面可以是倾斜平面或曲面。 ( )
42、不可压缩液体连续性微分方程
UXUYUZ
0只适用于恒定流。 xyz
( )
二、单项选择题(填写唯一正确答案的编号)
2、 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( )。
(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)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 只与边界粗糙度有关,可判断该水流属于 ( )
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 ( )
(1)1 kN/m2 (2)2 kN/m2 (3)5 kN/m2 (4)10 kN/m2 5、紊流的断面流速分布规律符合 ( )
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)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 ( )
(4)非恒定 (1) 恒定均匀层流 (2) 恒定均匀紊流 (3)恒定均匀流;
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 ( )
1 层流区 ; 2 紊流光滑区 ; 3 紊流过渡粗糙区 ; 4 紊流粗糙区 。
9、堰流的流量与堰顶水头的 成正比。
1 1/2次; 2 3/2次方; 3 2次方; 4 1
次方 。
10、溢流坝下泄水流收缩断面水深 hc0 的跃后水深为 hc02 ,形成远离水跃( )
衔
接
的
条
件
是
(1) ht = hc02 (2) ht > hc02 (3) ht < hc02 (4) 无
法确定
11、液体中某点的绝对压强为108kN/m2,则该点的相对压强为 ( )
(1)1 kN/m2 (2)2 kN/m2 (3)8 kN/m2 (4)10 kN/m2
12、静止液体中同一点沿各方向上的压强 ( )
(1) 数值相等 ; (2) 数值不等 ; (3) 仅水平方向数值相等。
13、矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比β等于 ( )
1 1 ; 2 2 ; 3 3 ; 4 4 。 14、水泵的扬程是指 ( )
(1) 水泵提水高度 ; (2) 水泵提水高度+吸水管的水头损失;
(3) 水泵提水高度 + 吸水管与压水管的水头损失。 15
、
紊
流
粗
糙
区
的
水
头
损
失
与
流
速
成
( )
1 一次方关系; 2 二次方关系; 3 1.75~2.0次方关
系 。
16( )
、
在
平
衡
液
体
中
,
质
量
力
与
等
压
面
(1)重合; (2)平行 ; (3)正交。
17、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数
1 急流和缓流 ; 2 均匀流和非均匀流 ; 3 层流和紊流; 4 恒定流和非恒定流。 18、闸孔出流的流量与闸前水头 成正比
1 1次方 ; 2 2次方 ; 3 0. 5次方 。 19
、
共
轭
水
深
是
指
( )
(1) 水跃的跃前水深与跃后水深 (2) 溢流坝下游水流收缩断面水深 (3) 均匀流水深 (4)临界水深
20( )
、紊流的断面流速分布规律符合
1 对数分布 ; 2 椭圆分布 ; 3 抛物线分布 ; 4 直线分布 。
21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 J(h1)= J(h2) 2 J(h1)>J(h2) 3 J(h1)< J(h2)
22( )
、
层
流
断
面
流
速
分
布
规
律
符
合
1 对数分布 ; 2 直线分布 ; 3 抛物线分布 ; 4 椭圆分布 。
23、佛汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数 ( )
1 急流和缓流 ; 2 均匀流和非均匀流 ; 3 层流和紊流; 4 恒定流和非恒定流。
24、紊流中粘滞底层厚度 比绝对粗糙高度 大得多的壁面称为 ( )
(1)光滑面 2 过渡粗糙面 (3)粗糙面 (4)以上答案
均不对
25、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。 26、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。 27、水力学中的一维流动是指( )
a、恒定流动; b、均匀流动;
d、运动要素只与一个坐标有关的流动。
c、层流运动;
28、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。
29、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
30、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。 31、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。32、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 33、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。 34、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
三、问答题
1、什么是液体的可压缩性?什么情况下需要考虑液体的可压缩性? 2、有人说“均匀流一定是恒定流”,这种说法是否正确?为什么? 3、什么是相对压强和绝对压强?
5、请分别叙说明渠均匀流水深和临界水深的含义和区别。 6、明渠的底坡可以分为哪些类型?
7、如何用临界水深hk与渠道内的水深h 来判别明渠水流的流态? 8、根据边界条件的不同,水头损失可以分为哪两类? 9、试叙述判断明渠水流流态有哪些方法。 10、明渠均匀流产生的条件是什么?
11、“恒定流与非恒定流”,“均匀流与非均匀流”,“渐变流与急变流”等三个概念是如何定义的?它们之间有么联系?渐变流具有什么重要的性质?
12、关于水流去向问题,曾有以下一些说法如“水一定是从高处向低处”,“水是由压力大的地方向压力小的地方流”,“水是由流速大的地方向流速小的地方流”这些说法对吗?试用基本方程式论证说明。
13、什么叫总水头线和测压管水头线?水力坡度和测压管坡度?均匀流的测压管水头线和总水头线的关系怎样?
14、何谓“层流底层”?它与雷诺数有何关系?它的厚度对沿程水头损失有何影响?
15、紊流中存在脉动现象,具有非恒定流性质,但又是恒定流,其中有无矛盾为什么
16、今欲将产生均匀流的渠道中的流速减小,以减小冲刷,但流量仍然保持不变,试问有几种方法可以达到此目的。
17、佛汝德数的物理意义是什么?为什么可以用它来判别明渠水流的流态? 18、缓坡渠道只能产生缓流,陡坡渠道只能产生急流,对吗?缓流或急流为均匀流时,只能分别在缓坡或陡坡上发生,对吗?
19、为什么可以利用水跃来消除能量?什么形式的水跃消能效率最高? 20、泄水建筑物下游常采用的水面衔接及消能措施有哪几种?它们各自的水流特征是什么?
21、怎样判别堰、闸下游水流衔接形式(即确定水跃位置),可能有哪三种形式的水跃产生?
22、用解析法分析液体质点运动的基本方法有哪两种?为什么我们常采用欧拉法?
23、什么叫无涡流?什么叫有涡流?它们的基本特征是什么?判别条件是什么
24、连续性方程,为什么?
25、有势流的特点是什么?研究平面势流有何实际意义? 26、势函数和流函数存在的充分必要条件是什么?
27、渗流的基本定律是什么?写出数学表达式并说明其物理意义? 四、作图题(在题图上绘出正确答案)
1、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线,并注明曲线名称。(各渠段均充分长,各段糙率相同)
UXUYUZ
0,对可压缩液体或非恒定流动是否成立xyz
i.1>ik i2 3、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线,并注明曲线名称。(各渠段均充分长,各段糙率相同,末端有一跌坎) i.1>ik i2 总水头线 测压管水头 v0=0 Cv0=0 v0=0 6、绘出图中的受压曲面AB上水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。 AB 7、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线,并注明曲线名称。(各渠段均充分长,各段糙率相同) KKi < ik1i >ik2 9、试做出下图中二向曲面AB上的压力体。 10、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) Ki 1 10. 作用于平面及曲面上静水总压力的大小、作用点及其方向。 11. 静水压力的水平分力及压力体的画法。 12. 流场理论与流束理论的区别。 13. 恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流、渐变流与急变流、层流与紊流、缓 流与急流各概念之间的区别及其联系。 14. 连续方程、能量方程、动量方程及其应用。 15. 水头损失及其产生条件。 16. 均匀流水头损失的计算公式(达西公式)。 17. 层流与紊流的判别参数及其物理意义。 18. 圆管层流、紊流流速分布的差别。 19. 层流、紊流及其过渡区沿程阻力系数的变化规律。 20. 谢才公式、满宁公式及其量纲。 21. 长管、短管概念及其区别。 22. 有压管自由与淹没出流的计算及其应用。 23. 流量模数及其量纲。 24. 虹吸管与水泵的水力计算、水泵的机械功率计算方法。 25. 均匀流的特性及其产生条件。 26. 矩形、梯形断面水力参数的表达式。 27. 明渠均匀流计算公式及其应用。 28. 水力最佳断面的计算及其各参数之间的关系。 29. 何谓正常水深、临界水深、实际水深? 30. 判别明渠水流三种流态的参数及其物理意义。 31. 断面比能、临界水深的概念及其计算方法。 32. 临界底坡、缓坡与陡坡的概念。 33. 12种水面曲线的绘制。 34. 水跃共轭水深的计算公式。 35. 水跃能量的分配规律。 36. 堰流及闸孔出流划分原则、计算公式。 37. 泄水建筑物下游的一般消能措施有哪些? 38. 淹没水跃、临界水跃及远驱水跃判别标准。 39. 流场特性分析。 40. 势函数、流函数关系及其充要条件。 41. 渗流达西公式适用条件。 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
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