水力学典型复习题及答案详解
更新时间:2023-09-19 04:08:01 阅读量: 小学教育 文档下载
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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。 (×)
1
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/m2 5、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 hc0 的跃后水深为 hc02 ,形成远离水跃衔接的条件是 (3) (1) ht = hc02 (2) ht > hc02 (3) ht < hc02 (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/m2
2
13、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?2 > ?1 ,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 pa
和 pb。若两容器内水深相等,则 pa和pb的关系为 (1)
( 1) pa > pb (2) pa < pb (3) pa = pb (4) 无法确定
3
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 ? 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、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
4
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)
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