水力学复习题及答案FXT.doc

1、 1 / 9水 力 学 复 习 题一、判断题1、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔 A、B，并安装一 U 形水银压差计，如图所示。由于 A、B 两点静水压强不等，水银液面一定会显示出 h 的差值。 （ ）2、小流量时三角形薄壁堰比矩形薄壁堰流量的精度高些。 （ ） 3、明渠非均匀流特点是明渠的底坡线、水面线、总水头线彼此不平行，水深沿程变化。 （ ）4、谢才公式既适用于有压管流，也适用于无压明槽流。 （ ）5、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 （ ）6、串联长管道各管段的水头损失可能相等，也可能不相等。 （ ）7、有压长管道是认为水头全部消耗在沿程水头损失上。 （ ）8、在流量和渠道断面形

2、式一定的条件下，跃前水深越大，跃后水深也越大。 （ ）9、区别薄壁堰、实用堰和宽顶堰，只取决于堰壁厚度 。 （ ）10、在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。 （ ）11、管壁光滑的管子一定是水力光滑管。 （ ）12、恒定流时，迹线与流线重合。 （ ）13、静止水体中,某点的真空压强为 50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。 （ ）14、平面静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。 （ ）15、紊流中由于液体质点相互混掺，互相碰撞，因而产生了液体内部各质点间的动量传递，造成断面流速分布的均匀化。 （ ）16、静压强大小与受压面方位无关。 （ ）17、短管在自由出流时的

3、流量系数等于在淹没出流时的流量系数。 （ ）18、扩散管道中的水流一定是非恒定流。 （ ）19、水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。 （ ）20、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 （ ）21、圆管中层流的雷诺数必然大于 3000。 （ ）22、只要下游水位超过宽顶堰堰顶，一定是淹没出流。 （ ）2 / 923、当 1Fr 11.7 时，水跃为波状水跃，表面没有旋滚存在，故消能效果差。称有表面旋滚的水跃为完全水跃。 （ ）24、切应力与剪切变形速率成线性关系的流体是牛顿流体。 （ ）二、单项选择题1、静止液体中同一点各方向的压强（ ） 。A仅水平方向数值相等； B数值不等；

4、 C数值相等； D铅直方向数值最大。2、明渠均匀流可能发生在（ ） 。A平坡棱柱形渠道； B顺坡棱柱形渠道； C逆坡棱柱形渠道； D都有可能。3、串联管道，无支流分出，则各管段的（ ） 。A流量相等 B切应力相等 C沿程水头损失相等 D水力坡度相等4、静水压力的方向（ ） 。A与受力面平行； B与受力面斜交；C与受力面外法线方向一致； D与受力面内法线方向一致。5、圆管层流中断面平均流速等于管中最大流速的（ ） 。 A1/2 B1/3 C2/3 D1/46、对于实用堰，对水流特性影响最大的是（ ） 。A上游直线； B堰顶曲线； C下游直线； D反弧段。7、S 2 型水面曲线是发生在（ ） 。

5、A缓坡渠道中的缓流； B陡坡渠道中的缓流；C缓坡渠道中的急流； D陡坡渠道中的急流。8、断面平均流速 v 与断面上每一点的实际流速 u 的关系是（ ） 。Av=u； Bvu； Dvu 或 vu。9、比较重力场（质量力只有重力）中，水和水银所受的单位质量力的大小（ ） 。Af 水f 水银； D不一定。 10、在应用恒定总流的能量方程，可选用图中的那几个断面，作为计算过水断面。 （ ） 。A1，2，3，4，5； B2，3，4； C2，4； D1，3，5。 3 / 911、管流的负压区是指测压管水头线（ ） 。A在基准面以下的部分； B在下游自由水面以下的部分；C在基准面以上的部分； D在管轴线以下

6、的部分。12、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（ ） 。AJ(h 1)= J(h2) BJ(h 1)J(h2) CJ(h 1)0 B iK0 Ci K=0 D都有可能20、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。21、佛汝德数 Fr 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。22、液体中粘性摩擦力的大小与（ ）无关。A两流层间速度差； B液体种类； C流层的接触面积； D

7、接触面压力。23、恒定流是（ ）：4 / 9A流动随时间按一定规律变化； B各空间点上的运动要素不随时间变化；C各过流断面的速度分布相同； D迁移加速度为零。24、外延管嘴的正常工作条件是（ ） 。A管长等于 3-4 倍的管径； B管长(3-4)d ，作用水头大于 9 米水柱； C作用水头小于 9 米水柱； D管长=(3-4)d ，作用水头小于等于 9 米水柱。三、填空题1、已知二元明渠断面的流速分布为抛物线，如图示，则其切应力分布 为y_分布，切应力最大值在_处。2、根据堰流的水流特征，分为薄壁堰、 和 。3、垂直放置的矩形平板挡水，水深 3m，静水总压力 P 的作用点到水面距离 yD 为

8、。4、处于相对平衡的液体中，等压面与 力正交。5、若正常水深正好等于该流量下的_，相应的渠道底坡称为临界底坡。当底坡小于临界底坡，则该底坡称为_。6、明槽水流有三种流态： 、 和临界流。7、断面比能的沿程变化规律 ，则该水流为 流。0/dsES8、根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为 和 。四、绘图题1、请作出明渠恒定流的水面曲线（两段均为缓坡）5 / 92、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线，并标明符号。V 003、绘出图中二向曲面 ABCD 的压力体图，标出方向。六、计算题1、一弧形闸门如图所示，闸门宽度 b= 4m，圆心角 = 45，半径 r =2m，闸门旋转轴恰与

9、水面齐平。求水对闸门的静水总压力。6 / 92、有一条混凝土衬护的长直矩形渠道，b=2.0m，水深 0.7m，通过流量 1.6 ，底坡sm/3，混凝土护面 n=0.014。试判断该渠道的水流是急流还是缓流？请分别用临界水0.i深、临界底坡判别。3、在矩形渠道中修筑一大坝。已知单位宽度流量为 15m3/s，水深 h1=5m，h 2=1.76m，求作用于单位宽度坝上的力 F。假定摩擦力与水头损失不计。参考答案和评分标准一、判断题：错对对对对 对对错错对 错对对错对，对对错对对 错错对错二、单项选择题CBADA BDDBD DAAAB DBDAC ADBD三、填空题7 / 91、线性或者直线；渠底

10、y=0。2、实用堰、宽顶堰3、2m4、质量力5、临界水深，缓坡6、缓流，急流7、均匀流8、短管，长管四、绘图题1、2、8 / 93、五、解答题1、解：闸门前水深为 水平分力： 1.498.439.12PxcxcxFpAghkN铅直分力：静水总压力的大小： 静水总压力与水平方向的夹角：静水总压力的作用点： 2、解 过水断面面积 m24.1702bhA流速 m/s3.6Qv用临界水深判别单宽流量 m3/s.m286.70.1bq临界水深 m15.9332ghK因为临界水深小于正常水深，所以该水流为缓流. 用临界底坡判别临界流过流断面面积 m2530.61.70KbhA临界流过流断面湿周 m9.22().8PzVRhbk245.1PxPzFNarctn29.68PzxFsisiDZR 9 / 9过流断面水力半径 m275.093.15.0KAR谢齐系数 627.1461nCK(混凝土护面 )0.流量模数 m3/s02.15.53.KkKRA临界底坡 98.02.162Qi因为 所以该水流为缓流。970.Ki3、解：取隔离体总压力：R=（12.5-1.55-8.45）=2.59.8=24.5KN 则水对坝的作用力 F=-R=-24.5KN KNAhpP5.12211 76.225.3.85.9R