水力学复习题

水力学一、单选题（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，多选不给分。

）1. 发生水跃的充分必要条件是4① 从层流过渡到紊流 ② 从陡坡过渡到缓坡③ 从缓流过渡到急流 ④ 从急流过渡到缓流2. 对于正坡（i ＞0）明渠非均匀流，当水深h →∝时4① 0→ds dh ② ∝+→dsdh ③ ∝-→ds dh ④ i ds dh → 3. 圆管紊流中的上临界雷诺数4① 是紊流转变为层流时的雷诺数 ② 是层流和紊流的主要判别参数③ 等于2300 ④ 对流态判别作用不大4. 图示A 、B 两点间有两根并联长管道1和2，设管1的沿程水头损失为h f1，管2沿程水头损失为h f2，则h f1与h f2的关系为2① 21f f h h 〉② 21f f h h =③ 21f f h h 〈④无法确定5. 粘滞底层厚度δ比绝对粗糙度Δ小得多的壁面称为4① 光滑面 ② 过渡粗糙面③ 粗糙面 ④ 以上答案均不对6. 管轴高程沿流向增大的等直径管道，其管轴压强沿流向2① 增大 ② 减小③ 不变 ④ 不定7. 图示为一水平弯管，管中流量不变，在过水断面A —A 内外两侧的1、2两点处各装一根测压管，则两测压管水面的高度h 1与h 2的关系为3① h 1>h 2② h 1=h 2③ h 1<h 2④ 不定8. 图示两块挡水板，宽度相等。

L 1=L 2,α1＜α2，则B 1和B 2两点静水压强的关系为2① p B1＝p B2② p B1＜p B2③ p B1＞p B2④ 无法确定9. 平衡液体中的等压面必为4① 水平面 ② 斜平面③ 旋转抛物面 ④ 与质量力相正交的面10. 牛顿流体具有2① 扩散并充满整个容器的特性② 在任何切应力作用下不能维持静止状态的特性③ 实际上绝对不可压缩的性质 ④ 切应力与运动状态无关的性质11. 水的动力粘度随温度的升高而 （ 2 ）①.增大 ②.减小 ③.不变 ④.不定12. 图中正确的等压面是 （ 2 ）①.A ——A②.B ——B ③.C ——C ④.D ——D13. 图中容器内液面的真空压强为 （ 1 ）①. 9.8 KN/m 2 ②. －10 KN/m 2③. －1m 水柱高 ④. 1个工程大气压（13题图） （14题图）14. 如图所示，一平板在油面上作水平运动。

已知平板运动速度v=1m/s ，平板与固定边界的距离δ=5mm ，油的动力粘度μ=0.1Pa ·s ，则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为 ( 3 )①. 10Pa ②. 15Pa③. 20Pa ④. 25Pa水水A A B D B D C C 水汞15.均匀流是（ 2 ）①. 当地加速度为零②. 迁移加速度为零。

①. 1 ②. 2 ③. 0.5 ④. 418. 对于并联长管道，每根管道的（ 3 ）①. 流量相等②切应力相等③. 沿程水头损失相等④. 水力坡度相等19. 若明渠水力最优矩形断面的水深为1.2m，其宽度为（ 4 ）①. 0.6m ②. 1.2m③. 1.8m ④. 2.4m20. 圆管层流中，沿程水头损失与断面平均速度的（ 2 ）①. 0.5次方成正比②. 1.0次方成正比③. 1.75次方成正比④. 2.0次方成正比21. 明渠水力最优断面的水力半径R （1 ）（1）等于水深的一半；（2）等于底宽的一半；（3）等于水面宽度的一半；（4）等于湿周的一半。

22. 在正常工作条件下，在孔口外接一个相同管径的管嘴，作用水头相同时，管嘴比孔口出流量（ 1 ）（1）大；（2）小；（3）相等；（4）不定23. 圆管紊流光滑区的沿程水头损失系数λ（ 1 ）（1）只与雷诺数有关；（2）只与相对粗糙度有关；（3）与雷诺数及相对粗糙度有关；（4）与雷诺数及管长有关。

24. 莫迪图（ 1 ）（1）适用于层流、紊流各流区；（2）只适用于紊流光滑区；（3）只适用与紊流过渡区；（4）只适用于阻力平方区。

25. 恒定流的（ 2 ）（1）位变加速度为零；（2）时变加速度为零；（3）位变加速度及时变加速度均为零；（4）位变加速度及时变加速度均不为零。

26. 水总是（ 4 ）（1）从高处向低处流；（2）从压强大处向压强小处流；（3）从流速大处向流速小处流；（4）从总水头大处向总水头小处流。

27. 如图两个挡水板，A为矩形，B为圆形，两板面积相等，形心点水深均为h，则两板所收的静水总压力关系为（ 1 ）（1）大小相等，方向不同；（2）大小不等；方向相同；（3）大小相等，方向相同；（4）大小不等；方向不同。

28. 按是否考虑液体的粘滞性，可将液体分为（4 ）（1）牛顿液体与非牛顿液体；（2）连续液体与非连续液体；（3）可压缩液体与不可压缩液体；（4）理想液体与实际液体。

29. 影响水的粘度的主要因素是( 1 )①.水的温度②.水的密度③.水的流速④.当地气压30. 明渠水力最优断面，在流量Q、底坡i、粗糙系数n一定的条件下，是（ 2 ）①. 缓流过渡到急流时的断面②. 过水断面面积A最小的断面③. 弗劳德数F r=1的断面④. 湿周χ最大的断面二、填空题（每空2分）1. 两条棱柱形渠道的断面形状和尺寸、糙率均相同，但底坡i1＞i2。

当通过的流量Q1＝Q2时，它们的正常水深h01< h02，临界水深h k1> h k2。

2. 水跃的跃前水深h′越小，其弗劳德数Fr越大，水跃的跃后水深h″越小。

3. 图示为一并联长管道。

已知流量Q1＞Q2，则管1与管2的水头损失关系为h f1= h f2，单位时间内通过的液体总机械能损失关系为γQ1h f1> γQ2h f2。

（填＞、＝、＜、≠等）（3题图）（4题图）4. 如图所示，两水库水位差为H，其间以两根管路连通，已知直径d1=2d2，管长l及沿程水头损失系数λ均相同，若按长管计算，则两管的流量之比为（2 ：8 。

5. 图示两根测压管的水面高差h 代表局部水头损失的是图 d 。

6. 圆管层流实测管轴上流速为4m/s ，则断面平均流速为 2 m/s 。

7. 有一水平分叉管中液流流动如图示，已知Q 2=Q 3=0.5Q 1，A 2=A 3=0.5A 1，各断面形心位于同一水平面内，取α1=α2=α3，忽略水头损失，则2—2断面的形心点压强p 2与1—1断面形心点压强p 1的关系为 = 。

8. 在铅直管道中有密度ρ=800kg/m 3的煤油流动，管道直径d=20cm ，装有两个压力表读数分别为p 1=196kPa ，p 2=392kPa ，假设管中流速不变，不计水头损失，H 的长度应为 24m 。

（8题图） （ 9题图）9. 图示容器内液面压强p 0为 P a 。

10. 某液体的动力粘度μ=0.005P a ·S ，密度ρ=850Kg/m 3，则其运动粘度ν＝ 。

11. 图示为一密闭容器，上装有一U 形水银测压计，其中１、２、３点位于同一水平面上，其压强p 1、p 2、p 3的关系为 。

（11题图） （12题图）12. 水平射流流量为Q 、以速度v 射向固定平板，则射流对平板的水平作用力F为 。

v1汞水3213. 在有压管流的管壁上开一小孔，如果没有液体从小孔中流出，且向孔内吸气，这说明孔内液体的相对压强 零（填写大于、小于、等于等）。

14. 圆管层流沿程水头损失系数λ的计算公式为 。

15. 如图所示：水箱一侧接一串联管道，已知末端管径d=0.2m ，流速v=5m/s ，分流量q=0.2m 3/s ，则水箱出流量Q 为 m 3/s 。

（15题图）（16题图）16. 如图所示，容器中盛有两种不同密度的静止液体，作用在容器AB 壁面上的静水压强分布图为 。

17. 明渠均匀流的力学特征是 。

18. 流量模数的单位是 。

19. 水流在等直径直管中作恒定流动，其测压管水头线沿程 。

20. 在缓坡、陡坡、临界坡、平坡、负坡五种底坡明渠中，不能够发生均匀流的底坡是 。

21. 紊流过水断面上的流速分布比层流过水断面上的流速分布 。

22. 水在直径为1cm 的圆管中流动，流速v=1m/s ，运动粘度ν=0.01cm 2/s ，雷诺数= ，水流为 流。

23. 作层流运动的牛顿流体，其层间切应力为 。

24. 如图所示三种形式的叶片，受流量为Q 、流速为v 的射流冲击，试问叶片上受冲力最大的是 。

（24题图） （25题图）25. 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 ，则阀门所受的静水总压力为 。

26. 切应力τ与流速梯度dydu 符合下列关系的液体为 液体。

vQ q dρρρ(a)2B ρ1A ρρ(b)2B B (c)22(d)B1ρ1A A 1ρAdy du 0 0.3 0.6 0.9 1.2 τ 0 2 4 6 827. 自由水面以下30m 处的静水相对压强等于 个工程大气压，等于 mm 汞柱高。

28. 当管道尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流流区的变化是 。

29. 如图所示的并联长管段A 、B 之间各支管的水头损失关系是h fAB = ，流量关系是Q A = 。

30. 在短流程内，明渠水流从小于临界水深的急流状态突然过渡到大于临界水深的缓流状态的局部水力现象称为 ；从大于临界水深的缓流状态过渡到小于临界水深的急流状态的局部水力现象称为 。

三、简答题（每题6分）1、流线和迹线的区别和联系是什么？2、简述过水断面上单位重量流体的平均总机械能E （断面总能）与断面比能e 的区别与联系。

3、何为连续介质模型？水力学研究中引入连续介质模型的可行性和必要性是什么？4、简述明渠均匀流的形成条件和特征。

5、简述雷诺数R e 、弗劳德数Fr 的物理意义。

6、何为长管？何为短管？7、正常工作条件下，作用水头、面积相同的孔口和圆柱型外管嘴的出流能力是否相同？为什么？8、何为水跃?何为水跌?四、作图题（每题6分）绘出图示曲面上的压力体图及水平方向的静水压强分布图，标明静水压强的大小和方向以及压力体的方向。

123A B五、计算题（难度不同，分值不等）1. 一条长直的矩形断面明渠，粗糙系数n=0.02，底宽b=5m ，当流量Q=40m 3/s 时，正常水深h 0=2m 。

试分别用h k 、i k 、F r 及v k 来判断水流流态。

2. 水泵将水抽至水塔，如图所示。

已知水泵功率N=18.37KW ，抽水流量Q=100l/s ，吸水管长度l 1=8m ，压水管长度l 2=50m ，管径d=300mm ，沿程水头损失系数λ=0.025。

水泵允许真空值h v =6m 水柱。

水泵总效率η=75％。

局部水头损失系数：进口ζ1=6；每个转弯ζ2=0.4；出口ζ3=1。

求：（1）水泵提水高度Z ；（2）水泵最大安装高度Z s 。