水力学试题带答案
(完整版)水力学试题带答案

水力学模拟试题及答案1、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/m2b、2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/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 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。
水力学考试题及答案解析

水力学考试题及答案解析一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 水力学中,流体的连续性方程描述的是()。
A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 动量和能量守恒答案:A解析:连续性方程是流体力学中描述质量守恒的基本方程,它表明在没有质量源或汇的情况下,流体的流量在流经任何截面时都是恒定的。
2. 伯努利方程适用于()。
A. 可压缩流体B. 不可压缩流体C. 静止流体D. 任何流体答案:B解析:伯努利方程适用于不可压缩流体,即流体的密度在流动过程中保持不变。
3. 在流体流动中,雷诺数(Re)是描述流体流动状态的重要参数,它与()无关。
A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流动的速度D. 管道的直径答案:B解析:雷诺数是流体流动状态的无量纲数,它与流体的密度、流动的速度和管道的直径有关,但与流体的粘度无关。
4. 流体在管道中流动时,若管道直径增大,则流速()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:D解析:根据连续性方程,流体的流速与管道的横截面积成反比。
若管道直径增大,而流量保持不变,则流速会减小;若流量增加,则流速可能增大或减小,具体取决于流量的增加程度。
5. 流体的粘性是由于()。
A. 流体分子间的吸引力B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子的热运动D. 流体分子的无规则运动答案:A解析:流体的粘性是由于流体分子间的吸引力,这种吸引力使得流体在流动时产生内部摩擦力。
6. 流体的表面张力是由于()。
A. 流体分子间的吸引力B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子的热运动D. 流体分子的无规则运动答案:A解析:流体的表面张力是由于流体分子间的吸引力,这种吸引力使得流体的表面具有收缩的趋势。
7. 在流体流动中,若流速增加,则流体的动能()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:A解析:流体的动能与流速的平方成正比,因此流速增加时,流体的动能也会增加。
8. 流体的压强能是由于()。
水利工程师-水力学试题(附参考答案)

水利工程师-水力学试题(附参考答案)一、单选题(共100题,每题1分,共100分)1、明渠的实际底坡大于临界底坡,称其为[ ]。
A、平坡B、缓坡C、陡坡D、临界坡正确答案:C2、以当地大气压强为零点计量得到的压强称为[ ]。
A、汽化压强B、绝对压强C、真空度D、相对压强正确答案:D3、[ ]时,各断面上渗流的断面平均流速都相等。
A、均匀渗流B、非均匀渗流C、渐变渗流D、急变渗流正确答案:A4、通常认为,当堰顶以上的下游水深与堰上全水头的比值[ ]0.8 时,认为宽顶堰流为淹没出流。
A、等于B、小于C、小于等于D、大于正确答案:D5、明渠的过水断面水深大于临界水深,据此可判定水流为[ ]。
A、紊流B、缓流C、急流D、临界流正确答案:B6、如果水跃的淹没系数等于 1,则可以判定泄水建筑物下游发生[ ]衔接。
A、淹没水跃B、临界水跃C、稳定水跃D、远驱水跃正确答案:B7、水泵的安装高度要受到[ ]的限制。
A、扬程B、地形条件C、流量D、允许吸上真空高度正确答案:D8、尼古拉兹试验中,管道半径与砂粒直径的比值称为[ ]。
A、相对水深B、相对粗糙度C、相似比尺D、相对光滑度正确答案:D9、对于同一过水断面而言,渗流模型通过的流量[ ]真实渗流通过的流量。
A、大于B、大于等于C、小于D、等于正确答案:D10、明渠紊流中,靠近槽底附近,紊动强度[ ]。
A、不确定B、维持一定值C、最大D、最小正确答案:C11、总水头线比测压管水头线高出[ ]倍流速水头。
A、0.5B、2C、1D、1.5正确答案:C12、紊流阻力平方区时的水力阻力以[ ]为主。
A、附加切应力B、剪应力C、粘滞切应力D、正应力正确答案:A13、堰流的过流能力与堰上水头的[ ]次方成正比。
A、1B、二分之一C、2D、二分之三正确答案:D14、若密闭水箱的表面压强为-44.5 千帕 ,试问水面以下 0.3m 处 M 点的相对压强是[ ]千帕。
A、-73.9B、74.9C、-41.56D、-41.56正确答案:D15、具有显露在大气中的自由表面的运动水流属于[ ]。
《水力学》考试题+参考答案

《水力学》考试题+参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、明渠水流由急流向缓流过渡,产生()|临界坡除外()。
A、水跃B、水击波C、跌水D、水跌正确答案:A2、水泵的安装高度要受到()的限制。
A、扬程B、流量C、地形条件D、允许吸上真空高度正确答案:D3、紊流过渡粗糙区的沿程阻力系数λ与()有关,与相对光滑度有关。
A、雷诺数B、相对光滑度C、相对粗糙度D、谢才系数正确答案:A4、绝大多数明渠水流()都为()渗流除外|A、层流B、缓流C、急流D、紊流正确答案:D5、均匀流条件下,任一微小流束的水力坡度()总流的水力坡度。
A、等于B、大于C、小于D、不确定正确答案:A6、临界流时,矩形断面的断面比能等于临界水深的()倍。
A、1B、1.5C、0.5D、2正确答案:B7、明渠的过水断面水深大于临界水深,据此可判定水流为()。
A、临界流B、急流C、缓流D、紊流正确答案:C8、水跃函数曲线的上支为(),水流为缓流。
A、增函数B、抛物线C、双曲线D、减函数正确答案:A9、闸底坎为平顶堰,闸门相对开度()0.65, 水流为堰流。
A、大于B、大于等于C、小于等于D、小于正确答案:A10、能量方程应用过程中,基准面可以任意选,但一定要是().。
A、平面B、水平面C、垂直于管轴线的平面D、平行于管轴线的平面正确答案:B11、紊流中,某一瞬时液体质点的流速可称之为()。
A、瞬时流速B、时均流速C、脉动流速D、紊动强度正确答案:A12、紊流光滑区的沿程阻力系数λ仅与()有关,与相对光滑度无关。
A、谢才系数B、雷诺数C、相对光滑度D、相对粗糙度正确答案:B13、水流按流线是否为平行的直线或按流速是否沿程变化分为()和非均匀流。
A、一元流B、二元流C、均匀流D、非均匀流正确答案:C14、在初生弹性波继续发生时,由上游反射回来的减压波已经到达阀门断面,并可能在阀门断面发生正反射,从而部分抵消了水击增压值,使阀门断面的水击压强值有所减小。
《水力学》试题及参考答案

《水力学》试题及参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、水击现象与调压系统的液面波动都属于()。
A、恒定流B、渐变流C、非恒定流D、急变流正确答案:C2、堰流及闸孔出流都属于明渠()。
A、缓流B、均匀流C、渐变流D、急变流正确答案:D3、水力计算中的工程大气压强值是()千帕。
A、98B、101C、100D、101.293正确答案:A4、与静水压强的量测相似,可以用()来测量动水压强。
A、测压管B、虹吸管C、比压计D、差压计正确答案:A5、突然扩大管段的测压管水头线沿程。
()A、保持水平B、不确定C、上升D、下降正确答案:C6、测量液体中某一点的相对压强值可以用()。
A、测压管B、比压计C、压差计D、差压计正确答案:A7、管道中心处的切应力为(),沿半径方向逐渐增大,管壁处达到最大。
A、0B、0.4PaC、0.3PaD、0.2Pa正确答案:A8、管嘴出流的泄流量( )孔口出流的泄流量。
A、相等B、不确定C、大于D、小于正确答案:C9、有一定大小尺寸的实际水流一般称为()。
A、元流B、微小流束C、流管D、总流正确答案:D10、均质孔隙介质中渗流流速与水力坡度的一次方成(),并与土的性质有关。
A、对数关系B、反比C、平方关系D、正比正确答案:D11、堰流为自由出流,其淹没系数()1.0。
A、等于B、小于C、小于等于D、大于正确答案:A12、总水头线与基准面之间的几何高度代表了()的大小。
A、流速水头B、测压管水头C、总水头D、压强水头正确答案:C13、若压力体为实()压力体,则作用于曲面上的静水总压力的垂直分力的方向()。
A、与曲面正交B、铅垂向下C、铅垂向上D、与曲面的切平面正交正确答案:B14、水力坡度是表示单位重量液体在单位流程上的()。
A、水头损失B、位置升高C、位置降低D、压强降低正确答案:A15、圆管均匀层流的流速分布为()。
A、抛物线B、指数曲线C、直线D、对数曲线正确答案:A16、水跃函数曲线的上支为增函数,水流为缓流,代表()。
水力学练习题答案

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。
(√)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。
水力学及水能计算试题含答案

水力学及水能计算试题含答案一、单选题(共20题,每题1分,共20分)1、入库洪水过程线较坝址洪水过程线()A、峰值变小、推后出现B、峰值相同、同时出现C、峰值变大、提前出现D、峰值变小、提前出现正确答案:C2、防洪限制水位是指( )。
A、汛期,水库兴利允许达到的最高水位B、遇任何频率洪水时,水库正常运用前达到的最高水位C、遇大坝设计标准洪水时,水库正常运用达到的最高水位D、遇下游防护对象设计标准洪水时,水库正常运用达到的最高水位正确答案:A3、某闭合流域多年平均降水量为950mm,多年平均径流深为450mm,则多年平均年蒸发量为()。
A、450mmB、1400mmC、500mmD、950mm正确答案:C4、我国计算日平均水位的日分界为()。
A、0~24B、12~12C、08~08D、20~20正确答案:A5、当一日内水位变化不大时,计算日平均水位应采用()。
A、加权平均B、几何平均法C、算术平均法D、面积包围法正确答案:C6、校核洪水位以下的库容称()。
A、防洪库容B、总库容C、共用库容D、兴利库容正确答案:C7、水位是指河流或其他水体的( )相对于某一固定基面的高程。
A、中部B、水下某点C、自由水面D、底面正确答案:C8、典型洪水同频率放大的次序是()。
A、峰、长历时洪量、短历时洪量B、短历时洪量、长历时洪量、峰C、短历时洪量、峰、长历时洪量D、峰、短历时洪量、长历时洪量正确答案:D9、P=95%的枯水年,其重现期T等于()年。
A、95B、20C、5D、50正确答案:B10、对放大后的设计洪水进行修匀是依据()A、过程线与典型洪水相似B、过程线光滑C、水量平衡D、典型洪水过程线的变化趋势正确答案:C11、水库在设计枯水年份不完全调节(季调节)的运用条件是()。
A、W来>W用B、W来<W用C、W来=W用D、W来≥W用正确答案:A12、水电站水库()是水电站参数中最重要也是影响最大的一个参数。
水力学考研试题及答案

水力学考研试题及答案一、选择题1. 下列关于流体静力学的描述,错误的是()。
A. 流体静压力与深度成正比B. 流体静压力与密度成正比C. 流体静压力与重力加速度成正比D. 流体静压力与流体的流动状态无关答案:D2. 在不可压缩流体中,连续性方程表明()。
A. 流速与管道截面积成反比B. 流速与管道截面积成正比C. 流速与管道截面积无关D. 流速与管道截面积无关,但与流体的密度有关答案:A二、填空题1. 根据伯努利方程,流体在流动过程中,其总能量包括______、______和______。
答案:动能、势能、压力能2. 流体力学中,雷诺数是用来判断流体流动状态的无量纲数,其表达式为Re = _______。
答案:Re = (ρVD) / μ三、简答题1. 简述流体动力学中,什么是临界雷诺数,并说明其对流体流动的影响。
答案:临界雷诺数是指流体流动状态从层流转变为湍流的雷诺数值。
当雷诺数小于临界雷诺数时,流体流动为层流,流动平稳且有序;当雷诺数大于临界雷诺数时,流体流动为湍流,流动混乱且无序。
2. 描述流体力学中的连续性方程,并解释其物理意义。
答案:连续性方程是流体力学中描述质量守恒的方程,表达式为A1v1 = A2v2,其中A1和A2分别为管道的截面积,v1和v2分别为流体在管道中的流速。
其物理意义是流体在管道中流动时,单位时间内通过任一截面的质量是恒定的,即流量守恒。
四、计算题1. 已知一水平管道中,流体的流速为2m/s,管道直径为0.5m,求流体的流量。
答案:流量Q = A * v = π * (0.5/2)^2 * 2 = 0.19635 m³/s2. 某水塔的高度为10m,水塔底部与地面的压强差为980Pa,求水塔顶部的压强。
答案:设地面压强为P0,水塔顶部压强为P,则P = P0 - ρgh = P0 - 980Pa。
假设地面压强为1.01×10^5 Pa,则P = 1.01×10^5 - 980 = 9.9912×10^4 Pa。
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水力学模拟试题及答案1、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/m2b、2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/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 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:d2、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。
()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、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。
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⎽⎽⎽⎽h k,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⎽⎽⎽⎽。
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T s<水击相长T r的水击,称为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽水击,把T s>T r的水击称为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽水击。
答案: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)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h c的共轭水深h c’’⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽h t(h t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λL=25,当模型中某点的流速为v m= o.8m/s,则原型中对应点的流速为v p=⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽m/s 。
答案: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=f 1(Re ); 过渡区λ=f 2(Re , );粗糙区λ=f 3( ),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)解:R ∆R∆i R Cv =(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(1) 图示一跨河倒虹吸管,正方形断面面积为A=0.64 m 2,长l =50 m ,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)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gv R l h H w 2)4(2∑+==ξλ (5分) 计算方形管道断面的水力半径和局部水头损失系数9.10.15.022.02.0=++⨯===∑ξχ, m A R 将参数代入上式计算,可以求解得到/s m , m/s 3662.216.4===∴vA Q v (5分)即倒虹吸管内通过的流量为2.662m 3/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 =5.5 m 。
由水箱至喷嘴的水头损失h w =0.5m 。
用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p =4.9N /cm 2。
如用手握住喷嘴,需要多大的水平力R ,行近流速v 0=0,取动能校正系数和动量校正系数均为1。
(15分)解: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H v g++=+++000020522. (5分) 求得喷嘴出口流速和流量为 v g 22599=⨯=.m s s m3000314.022==A v Q (1.5分) 橡胶管道内的流速为 s m 706.033==A Q v (1分)对于喷嘴建立x)(3233x x v v Q R A p -=-ρβ79.187)(3233=--=v v Q A p R ρN (6.5分)水流对喷嘴冲击力为'=-R R 即为手握喷嘴所需之力。
(1分)(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分)解:计算渠道断面水力要素,过流断面面积 A bh mh =+=239m 2 (1.5分)湿周 49.18122=++=h m b x m(1.5分)水力半径R A x==211.m(1分) 舍齐系数s /m 90.8012161==R nC (2分) 通过的流量 Q = AC (Ri )0.5 = 144.93 m 3/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 =265m 3/s ,坝下收缩断面处水深h c =1.1m ,当坝下游水深h t =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h k ,判断收缩断面和下游水流流态,q = Q/B =265/18 =14.72 m 3/sm81.28.972.143232===g q h k αm 因为收缩断面水深 h c =1.1 m h k 为急流,下游水深h t =4.7m >h k 为缓流, 所以溢流坝下游必定发生水跃。