流体力学练习题及参考答案

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。

（√）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）(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 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/m25、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h c0的跃后水深为h c02，形成远离水跃衔接的条件是（3）(1) h t = h c02 (2) h t > h c02(3) h t < h c02(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/m213、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ρ2 > ρ1，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p a 和p b。

若两容器内水深相等，则p a和p b的关系为（1）( 1) p a> p b(2) p a< p b(3) p a = p b(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 δ 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i R AC Q =。

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64，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h k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？五、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) (5分)2、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。

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) (5分)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。

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)六、根据题目要求解答下列各题1、图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A 点以上的水深H ＝1.2m ，闸门宽B =4m ，圆弧形闸门半径R =1m ，水面均为大气压强。

确定圆弧形闸门AB 上作用的静水总压力及作用方向。

解：水平分力 P x =p c ×A x =74.48kN铅垂分力 P y =γ×V=85.65kN,静水总压力 P 2= P x 2+ P y 2,P=113.50kN, tan = P y /P x =1.15 ∴ =49°合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。