工程流体力学全试题库

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1、水力学练习题及参考答案、是非题（正确的划“V”，错误的划“31、 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。（V）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 0重合。（X）3、 园管中层流的雷诺数必然大于3000。X4、 明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当Fr 1为急流。（V）5、 水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（X）6、 水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。（X）6、 达西定律适用于所有的渗流。（X）7、 闸孔出流的流量与闸前水头的 1/2次方成正比。（V）&渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。（V）9、 粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因

2、。（V）10、 直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（X）11、 层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。V12、 陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。（V）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。（X）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。（V）15、 直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。（V）16、 水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。X17、 水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。（V）18、 牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。（X19、 静止液体中同一点各方向的

3、静水压强数值相等。（V）20、 明渠过流断面上各点的流速都是相等的。X21、 缓坡上可以出现均匀的急流。（V）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。（V）24、 满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。（V）25、 水深相同的静止水面一定是等压面。（V）26、 恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（X）27、 紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。V28、 陡坡上可以出现均匀的缓流。（X）29、 满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。（V）30、 当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。（X）31、 缓坡上只能出现非均匀流缓流。(X)32、

4、静水压强的大小与受压面的方位无关。(V)33、 水泵的扬程就是指水泵的提水高度。(X)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。(X)35、 平坡渠道中不可能发生均匀流。(V)36、 当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。(V)37、 水跃只能发生于平底明渠中。(X)二、单项选择题(填写唯一正确答案的编号)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 ;相同;(4)无法确定。根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强数值相等； 数值不等；(3)已知水流的沿程水力摩擦系数2、(1)1层流区 ；3紊流过渡粗糙区仅水平方向数值相等；(4)铅

5、直方向数值最大只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于2紊流光滑区；4紊流粗糙区。(1 )(4)4、液体中某点的绝对压强为2(1) 1 kN/m(3) 5 kN/m 2100kN/m，则该点的相对压强为2(2) 2 kN/m(4) 10 kN/m 2(2)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。(1)(1 )相重合；(3)相平行，呈阶梯状；渗流的达西公式只能适用于(1)恒定均匀层流(2)恒定均匀紊流(2)(4)相平行，呈直线; 以上答案都不对。恒定均匀流；(4)非恒定流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 ；3紊流过渡

6、粗糙区堰流的流量与堰顶水头的紊流光滑区；紊流粗糙区。(1)(3)2成正比。32次方;11/2 次；23/2 次方；10、溢流坝下泄水流收缩断面水深hco的跃后水深为 hc02，形成远离水跃衔接的条次方 。件是(1) ht = h c02 ht h c02(3)ht J(h2)3J(h1) Pb Pa Pb（4）无法确定25、层流断面流速分布规律符合1 对数分布 ；3抛物线分布；pa =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

7、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 Q ACRi。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

8、、 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 丄流过渡到_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。B B16、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

9、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

10、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。Pvo=03、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）vo=0总水头线测压管水头 Nvo=Ovo=O6、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。（各渠段均充分长，各段7、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。六、根据题目要求解答下列各题

11、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Px=pc xAx=74.48kN铅垂分力Py= 丫 A/=85.65kN,2 2 2静水总压力P = Px + Py ,P=113.50kN,tan = Py/Px=1.15=49 合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。A2、图示一跨河倒虹吸圆管，管径d = 0.8m，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Z=0.2 , Z=0.5 , Z=1.0，沿程水头损失系数入 =0.02

12、4，上下游水位差H=3m。若上下游流速水头忽略不计，求通过倒虹吸管的流量解：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H hw ( 4r2)2g计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数AR d/40.2m,0.2 20.5 1.01.9将参数代入上式计算，可以求解得到v 4.16m/s即倒虹吸管内通过的流量为3Q vA 2.091m3/s32.091m /s。3、某水平管路直径di=7.5cm，末端连接一渐缩喷嘴通大气(如题图)，喷嘴出口直径2d2=2.0cm。用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p=49kN m，管路内流速 w=0.706m/s 。解：列喷嘴进口断面

13、1 1和喷嘴出口断面2 2的连续方程:得喷嘴流量和出口流速为：Q v1 A,0.00314 msV2QA29.9/对于喷嘴建立x方向的动量方程P1A1 RQ(V2x V1x)R p3 A3Q(v2 v3) 187.8 N水流对喷嘴冲击力:F与R,等值反向。4、有一矩形断面混凝土渡槽，糙率n=0.014，底宽b = 1.5m，槽长L= 120m。进口处槽底高程Z1=52.16m，出口槽底高程 Z2= 52.04m ,当槽中均匀流水深 ho=1.7m时，试求渡槽底坡i和通过的流量Q。解：i=(乙-Z2) /L = 0.001A bh 2.55 m2x b 2h 4.9 mAR0.52 mxC -r664.06 mSsn亠 i 0.5v=C(R) = 1.46m/s3Q= vA= 3.72m /s。