定性绘出图示管道短管的总水头线和测压管水头线
2014西南大学《水力学》作业答案
2014西南大学《水力学》作业答案第一次作业[单选题]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h1与h2的关系为A：① h1>h2 B：② h1=h2 C：③ h1<h2 D：④不定参考答案：C[判断题]矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点 O重合参考答案：错误[单选题]圆管紊流中的上临界雷诺数（）A：是紊流转变为层流时的雷诺数B：是层流和紊流的主要判别参数C：等于2300D：对流态判别作用不大参考答案：D[判断题]恒定不可压缩流体运动在三个坐标方向的线变形速度之和为零。
参考答案：正确1、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=0.2m3/s，则水箱出流量Q为 0.357 m3/s。
2、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 F=ρQ βv (方向水平向右)。
3、明渠均匀流的力学特征是重力沿流程的分量=边壁摩阻力。
4、圆管层流沿程水头损失系数λ的计算公式为λ＝64/Re 。
5、有一水平分叉管中液流流动如图示，已知Q2=Q3=0.5Q1，A2=A3=0.5A1，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p2与1—1断面形心点压强p1的关系为等于。
6、图示容器内液面压强p0为 1.113×105 P a。
7、当管道尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流流区的变化是光滑区→过渡粗糙区→粗糙区。
8、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均匀。
9、作层流运动的牛顿流体，其层间切应力为τ＝μ∂u/∂y 。
1、0.3572、F=ρQβv (方向水平向右)3、重力沿流程的分量=边壁摩阻力4、λ＝64/Re5、等于6、1.113×1057、光滑区→过渡粗糙区→粗糙区8、均匀9、τ＝μ∂u/∂y第二次作业1、下列说法中，正确的说法是（ B ）A：理想不可压均质量重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒B：理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒C：理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿迹线总机械能守恒D：理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒2、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。
(无答案)水力学试题库
（无答案）水力学试题库项目一水力分析与计算基础一、单项选择题1、以下对于“理想液体”的描述不正确的是（）A不可压缩B无黏滞性C无重量D无表面张力2、一元流的运动要素所依据的空间自变量个数为（）个。
A0B1C2D33、非均匀流的过水断面是（）A平面B曲面C可能是平面可能是曲面D无法确定4、以下不是均匀流的特点的是（）A流线是一组相互平行的直线B没有离心力C过水断面是平面D同一断面动水压强不符合静水压强分布规律5、测压管水头线沿程（）A只能上升B只能下降C可以上升也可下降D无法确定6、总水头线沿程（）A只能下降B只能上升C可以上升也可下降D无法确定7、以下仪器用来测流速的是（）A文丘里B水尺C测压管D毕托管8、毕托管是用来测量（）的仪器A流量B流速C水位D压强9、文丘里是用来测量（）的仪器A流量B流速C水位D压强10、圆管层流的判别式是（）ARe＜2320BRe＜500CΔ/δ＜0.4DΔ/δ＞611、圆管紊流水力光滑区判别式是（）ARe＜2320B＜0.4C0.4＜＜6D＞6＜0.4C0.4＜＜6D＞6＜0.4C0.4＜＜6D＞612、圆管紊流水力过渡区判别式是（）ARe＜2320B13、圆管紊流水力粗糙区判别式是（）ARe＜2320B14、满足64的圆管流动的水流是（）ReA层流B紊流光滑区C紊流过渡区C紊流粗糙区15、圆管紊流水力光滑区的沿程水头损失系数λ满足（）Aλ=64/ReB只与Re有关C只与有关D与Re和两者都有关16、圆管紊流水力过渡区的沿程水头损失系数λ满足（）Aλ=64/ReB只与Re有关C只与Δ/δ有关D与Re和Δ/δ两者都有关17、圆管紊流水力粗糙区的沿程水头损失系数λ满足（）Aλ=64/Re B只与Re有关C只与Δ/δ有关D与Re和Δ/δ两者都有关18、圆管层流区的水头损失与流速成（）关系A1次方B1.75次方C1.75～2次方D2次方19、圆管紊流水力光滑区的水头损失与流速成（）关系A1次方B1.75次方C1.75～2次方D2次方20、圆管紊流水力过渡区的水头损失与流速成（）关系A1次方B1.75次方C1.75～2次方D2次方21、圆管紊流水力粗糙区的水头损失与流速成（）关系A1次方B1.75次方C1.75～2次方D2次方22、阻力平方区又称为（）A层流区B紊流光滑区C紊流过渡区C紊流粗糙区23、沿程阻力系数λ与谢才系数C的关系满足（）Aλ~f(C)Bλ~f(112)Cλ~f(C)Dλ~f(2)CC24、紊流的断面流速分布规律符合（）A对数分布B直线分布C抛物线分布D椭圆分布25、长管的总水头线与测压管水头线（）A相重合B相平行，呈直线C相平行，呈阶梯状D以上答案都不对26、液体中某点的绝对压强为108kN/m，则该点的相对压强为（）A1kN/mB2kN/mC8kN/mD10kN/m27、静止液体中同一点沿各方向上的压强（）22222A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28、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数A急流和缓流B均匀流和非均匀流C层流和紊流D恒定流和非恒定流29、层流断面流速分布规律符合（）A对数分布B直线分布C抛物线分布D椭圆分布30、紊流中粘滞底层厚度δ比绝对粗糙高度Δ大得多的壁面称为（）A光滑面B过渡粗糙面C粗糙面D以上答案均不对31、在相同外界条件下，水的温度升高而运动黏滞系数会（）A．减小B．增大C．不变D．以上三种都有可能32、圆管直径为d,其满流时的水力半径R等于（）A．1111dB．dC．dD．d235433、图中相互之间可以列总流能量方程的断面是（）。
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。
河海大学水力学试题及答案
1．选择题部分（一）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（二）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（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：作业及答案
4．液体中某点的绝对压强为88kN/m2,则该点的相对压强为（b）
a、10 kN/m2b、—10kN/m2c、12 kN/m2d、—12 kN/m2
二、填空题（每小题3分，共计12分）
1．牛顿内摩擦定律适用的条件是层流运动和牛顿液体.
2．理想液体的概念是指。没有粘滞性的液体
1．管道直径d=10 mm，通过流量Q=20 cm3/s，运动粘度=0.0101 cm2/s。问管中水流流态属层流还是紊流?若将直径改为d =30 mm，水温、流量不变,问管中水流属何种流态？
2．图示水箱一侧有一向上开口的短管，箱内水位恒定，水通过管嘴向上喷射.若管嘴出口至水箱水面的高度h=5 m，管嘴局部水头损失系数=0.2，取动能校正系数=1。求管嘴的出流速度v及此射流达到的高度z.（ 12分）
4．在无坎宽顶堰的计算中没有侧收缩系数，是因为没有侧收缩影响。 （×)
四、问答题（每小题4分，共计8分）
1．简述堰的分类和相应的水流运动特征。
答案：①薄壁堰流.当δ/H＜0.67时,过堰的水舌形状受堰顶厚度δ的影响，水舌下缘与堰顶呈线接触，而且堰顶常做成锐缘形，水面为单一的降落曲线；②实用堰流。当0。67＜δ/H＜2.5时，过堰水流受到堰顶的约束和顶托，水舌与堰顶呈面接触，但水面仍有单一的降落曲线；③宽顶堰流。当2。5＜δ/H＜10时，堰顶厚度对水流的顶托作用更为明显，水流在堰顶进口处出现第一次跌落后，形成与堰顶近乎平行的渐变流段，然后出现第二次跌落(下游水位较低时）。
解:
3．已知如图所示的文丘里管,管路中通过流量Q =10l/s，d1=5 cm，p1=78。4Pa，如果使 断面产生真空压强为6。37kPa，问d2应为多少？（不计水头损失）（12分）
流体力学复习题
流体力学复习题一、单项选择题1.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( )(1) B 管高于A 管；(2) A 管高于B 管；(3) AB 两管同高。
2.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。
3. 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。
4. 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。
5. 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/m26. 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. 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。
8. 已知水流的沿程阻力系数 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8. 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。
9. 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。
10. 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) p a> p b(2) p a< p b(3) p a = p b(4) 无法确定11. 静止流体中任意一点的压强与 （ ） 无关。
（1）点的位置 （2）作用面的方向 （3）流体的种类 （4）重力加速度12. 在总流的伯努利方程中，速度V 是 （ ）速度。
水力学考试试题和答案解析
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。
2016西南大学水力学
（10.0 分）1. 液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为A) A：1 kN/m2B) B：2 kN/m2C) C：5 kN/m2D) D：10 kN/m2纠错（10.0 分）2. 有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=A) A：8B) B：4C) C：2D) D：1纠错（10.0 分）3. 按是否考虑液体的粘滞性，可将液体分为A) A：牛顿液体与非牛顿液体；B) B：连续液体与非连续液体C) C：可压缩液体与不可压缩液体D) D：理想液体与实际液体纠错（10.0 分）4. 园管中层流的雷诺数必然大于２000。
正确错误纠错（10.0 分）5. 渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。
正确错误纠错（10.0 分）6. 粘滞性是液体产生水头损失的内因。
正确错误纠错（10.0 分）7. 水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。
正确错误纠错（10.0 分）8.1、简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数λ的变化规律。
2、“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？3、简述明渠均匀流的形成条件和特征。
4、直径为d1＝700mm的管道在支承水平面上分支为d2＝500mm的两支管，A－A截面压力为70kN/m2，管道中水的体积流量为Q＝0.6m3/s，两支管流量相等。
(1)不计压头损失，求支墩受水平推力；(2)压头损失为支管流速压头的5倍，求支墩受水平推力。
不考虑螺栓连接的作用5、高压水管末端的喷嘴如图，出口直径d＝10cm，管端直径D＝40cm，流量Q＝0.4m3/s，喷嘴和管道以法兰连接，共用12个螺栓，不计水和管嘴的重量，求每个螺栓受力多少6、求水流对1m宽的挑流坎AB作用的水平分力和铅直分力。
假定A、B两截面间水重为2.69kN，而且截面B流出的流动可以认为是自由射流。
1、简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数λ的变化规律。
（4分）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=f1（Re）；过渡区λ=f2（Re，<!--[if !vml]--><!--[endif]-->）；粗糙区λ=f3（<!--[if !vml]--><!--[endif]--> ），紊流粗糙区又称为阻力平方区。
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1、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。
2、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。
3、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 α= P y /P x =1.15 ∴ α=49°
合力作用线通过圆弧形闸门的圆心
4、图示一跨河倒虹吸管，正方形断面面积为 A=0.64 m2，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 ?
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 g v R l h H w 2)4(2∑+==ξλ
计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数 9.10.15.022.0 , m 2.04/=++⨯====∑ξχd A
R
将参数代入上式计算，可以求解得到
/s m 091.2 , m /s 16.4 3===∴
vA Q v
即倒虹吸管内通过的流量为2.091m 3/s 。
5、如图从水箱接一橡胶管道及喷嘴，橡胶管直径D=7.5cm ，喷嘴出口直径d=2.0cm ，水头
H=5.5m ，由水箱至喷嘴出口的水头损失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。
行近流速v 0≈0，取动能、动量修正系数均为1。
（1）计算通过管道的流量Q ；
（2）如用手握住喷嘴，需要多大的水平力？方向如何？
解：（1）通过流量
以喷嘴出口中心所在水平面为基准面0—0，选取水箱内接近管道入口
满足渐变流条件的1—1断面、喷嘴出口处的2—2断面及橡胶管与喷嘴接
头处的3—3断面。
对1—1与2—2列能量方程：
w h g v H +=222
2α
s
m s m h H g v w 8995.9)5.05.5(8.92)(22=-⨯⨯=-= s m s m v d Q 3
33
222101100.38995.902.044-⨯=⨯⨯==π
π
（2）手握住喷嘴需要的水平力 橡胶管流速s m s m D
v d v 7040.08995.9)5.72(22223=⨯== 对喷嘴段3—3与2—2间水体列水平方向的动量方程：
F P P v v Q --=-233322)(ββρ
P 2=0
N N D p P 4754.216075.0410
9.442423=⨯⨯==-ππ
)(323v v Q P F --=ρ
N
N N 8771.187)7040.08995.9(101100.310004754.2163=-⨯⨯-=- 答：用手握住喷嘴需要的握力为187.8771N ，方向水平向左。