水力学复习题 - 图文

一、判断题：

1、液体与气体的主要区别在于液体不能压缩，而气体易于压缩。 2、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。 3、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。

4、在静止液体中，静水压强的分布规律是随淹没深度按线性规律变化的。 5、相对压强恒为正值，而绝对压强和真空压强则可正可负。

6、实际流体动压强具有与流体静压强完全相同的两个特性（即大小性和方向性）。 7、不管是层流还是湍流，其运动要素在时间和空间上都具有脉动性。 8、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。

9、动能修正系数α被假定为1.0，则从物理意义来说，相当于假设端面流速均匀分布。 10、在作用水头和管（孔）径一定条件下，管嘴出流流量大于孔口出流的原因在于管嘴出流的流动阻力小于孔口出流。

11、在工程流体力学或水力学中，质量力是指大小与流体质量成比例的力，其单位与加速度的单位相同。

12、作用在受压面上的力大小，常用单位面积所受的压力来表示。 13、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。

14、实际流体中总水头线是沿程下降的，而测压管水头线在一定条件下会沿程上升。 15、相对压强是指相对于绝对真空的压强，而绝对压强则为相对于当地大气压的压强。 16、由于粘性是流体的固有属性，因此，不管是理想流体还是实际流体，其机械能总是沿程减小的。

17、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。

18、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。 19、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。 20、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。 21、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。 22、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。

23、渐变流过流断面上各点的测压管水头近似等于常数。 24、圆管中层流的雷诺数必然大于3000。

25、恒定流的迁移加速度等于零，而均匀流的当地加速度等于零。 26、在流量q一定条件下，雷诺数Re随着管径d的增大而增大。 27、在水流过水断面面积相等的前提下，湿周愈大，水力半径愈小。

28、应用恒定流的能量方程时，两个计算断面应选择在渐变流断面上，并且两断面之间也必须是渐变流。

29、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。

30、急流越过障碍时水面必然形成跌落，而缓流越过障碍时水面必然上升。 31、作用在受压面上的力大小，常用单位面积所受的压力来表示。 32、平衡流体的等压面处处与表面力正交。

33、恒定流是指运动要素不随时间和空间变化的流动。 34、对于恒定不可压缩流体，质量守恒与流量守恒完全等同。 35、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。

36、能量方程中，压强标准可任意选取，可采用相对压强也可采用绝对压强。对同一问题亦可采用不同标准。

37、大孔口与小孔口都可认为其断面上压强、流速分布均匀，各点作用水头可以认为是一常数。

38、曼宁公式只能适用于紊流阻力平方区。

39、短管淹没出流时，作用水头完全消耗在水头损失上。 40、明渠均匀流的断面单位能量e随着流程s的增加而增加。

二、选择题

1、按连续介质的概念，流体质点是指：（ ）

A、流体的分子；B、流体内的固体颗粒；C、几何的点；D、几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。

2、与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（ ）

A、切应力和压强；B、切应力和剪切变形速率；C、切应力和剪切变形；D、切应力和流速。 3、在平衡液体中，质量力恒与等压面：（ ） A、重合；B、平行；C、相交；D、正交。

4、仅在重力作用下,静止液体中任意一点对同一基准面的单位势能为：（ ） A. 随深度增加而增加；B. 常数；C. 随深度增加而减少；D. 不确定。

5、绝对压强pabs与相对压强p 、真空度pv 、当地大气压pa之间的关系是：（ ） A. pabs =p+pv；B. p=pabs+pa ；C. pv= pa-pabs ；D. p=pabs+pa 。 6、当液流为恒定流时，必有（ ）等于零。

A、当地加速度；B、迁移加速度；C、向心加速度；D、合加速度。 7、均匀流过流断面上各点的（ ）等于常数。

A、p；B、z?p/?g；C、p/?g?u/2g；D、z?p/?g?u/2g。 8、能量方程中 表示：（ ）。

A、单位重量流体具有的机械能；B、单位质量流体具有的机械能； C、单位体积流体具有的机械能；D、通过过流断面单位重量流体的总机械能。

229、宽为b，深为h的矩形断面渠道的水力半径R＝（ ）。 A、

bhb?2hbh2(b?h)；B、；C、；D、。

2(b?h)bhb?2hbh10、已知有压管路中突然扩大前后管段的管径之比d1/d2?0.5，则相应的雷诺数之比

Re1/Re2?（ ）。

A、1/4；B、1/2；C、1；D、2。

11、圆管层流中，断面上最大流速umax与断面平均流速v之比为：（ ） A、1.5；B、2.0；C、2.5；D、3.0。

12、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、层流和湍流；D、恒定流和非恒定流。

13、图示两根完全相同的长管道，只是安装高度不同，两管道的流量关系为：（ ） A、Q1Q2； C、Q1=Q2；D、不定。

14、圆柱形管嘴正常工作的条件为：（ ）

A、l?(3~4)d，H0?9m；B、l＝（3～4）d，H0?9m； C、l?3d，H0?9m；D、l?4d，H0?9m。

15、已知一并联管路，其两支路的比阻之比S01/S02?1，管长之比l1/l2?2，则两支管的流量之比q1/q2＝（ ）

A、2；B、2；C、2/2；D、1/2。

16、如图，并联管段1、2、3在A、B之间之间的水头损失是：（ ） A、hfAB＝hfl+hf2+hf3；B、hfAB＝hfl+hf2； C、hfAB＝hf2+hf3；D、hfAB＝hfl=hf2=hf3。

17、明渠均匀流只可能在（ ）中产生。 A、天然河道；B、平坡棱柱形长直渠道；

C、逆坡棱柱形长直渠道；D、顺坡棱柱形长直渠道。

18、临界水深是指在流量和断面形式一定条件下，（ ）时的水深。 A、dE/ds?0；B、de/ds?0；C、dE/dh?0；D、dH/ds?0。 19、水力最优梯形断面渠道的水力半径R?（ ）。 A、h；B、h/2；C、h/3；D、h/4。

20、达西渗流定律的适用条件为雷诺数Re＝（ ）。 A、2300；B、575；C、100；D、10。

21、静止液体所受的单位质量力为：（ ）

A、fx?fy?fz?0；B、fx?0，fy??g，fz?0； C、fx??g，fy?fz?0；；D、fx?fy?0，fz??g。 22、水力学的基本原理也同样适用于气体的条件是：（ ）

A、气体不可压缩；B、气体连续；C、气体无粘滞性；D、气体无表面张力。 23、静止液体中静水压强与_____的一次方成正比。（ ） A、淹没深度；B、位置高度；C、表面压强；D、以上都不对。 24、在恒定流中，流线与迹线在几何上：（ ）。

A、迹线正交；B、流线正交；C、流线斜交；D、迹线斜交。 25、实际流体的水力坡度：（ ）

A、J?0；B、J?0；C、J?0；D、J?Jp 26、如右图所示，选择正确的一项（ ） A、p0=pa；B、 p0>pa； C、 p0

27、毕托管是一种测量（ ）的仪器。

A、点流速；B、断面平均流速；C、压强； D、流量。 28、无旋流动是指（ ）的流动。

A、流线是直线； B、迹线是直线； C、流体微团不绕自身旋转；D、运动要素沿程不变。

29、盛有水的密闭容器，水面压强为p，当容器自由下落时,容器内压强分布规律为：（A、均为p； B、均为0；

C、压强自上而下线性增加；D、压强自上而下线性减小。 30、湍流的运动要素在时间和空间上都具有（ ）。 A、均匀性；B、非均匀性；C、脉动性；D、稳定性。

31、已知某圆管流动的雷诺数Re＝2000，则该管的沿程阻力系数为：（ ） A、0.032；B、0.064；C、0.128；D、0.256

32、变直径管的直径d1=320mm，d2=160mm，流速υ1=1.5m/s，υ2为：（ ）

A、3m/s； B、4m/s； C、6m/s； D、9m/s。

） 33、已知并联管路，其两支路的沿程阻力系数之比?1/?2?1，管长之比l1/l2?4，管径之比d1/d2?2，则两支管的流量之比q1/q2＝（ ） A、2；B、22；C、32；D、42。

34、当作用水头H0、孔口边缘情况一定时，孔口的流量系数?一般与（ ）等有关 A、孔口位置、孔口大小、孔壁材料；B、孔口位置、孔口形状、孔壁材料； C、孔口形状、孔口大小、孔壁材料；D、孔口位置、孔口大小、孔口形状。 35、对于明渠均匀流，必有（ ） A、

?v?h?p?v?h?A?0，?0，?0；B、?0，?0，?0； ?s?s?h?s?s?h?v?A?p?v?h?pC、?0，?0，?0；D、?0，?0，??g。

?s?h?h?s?s?h36、水力最优矩形断面渠道的宽深比是：（ ） A、1；B、 2；C、3；D、4。 37、若明渠流为急流，则必有：（ ） A、

dEdE?0；B、h?hcr；C、h?hcr；D、?0。 dhdh38、渗流的达西公式只能适用于：（ ）

A、恒定均匀层流；B、恒定均匀紊流；C、恒定均匀流；D、非恒定流 。 39、与地面水流相比，地下水流中不存在的流动状态为：（ ） A、恒定流；B、均匀流；C、层流；D、急流。

40、下列关于渗流模型概念的说法中，不正确的是（ ）。 A、渗流模型认为渗流是充满整个多孔介质区域的连续水流；

B、渗流模型的实质在于把实际并不充满全部空间的液体运动看成是连续空间内的连续介质运动；

C、通过渗流模型的流量必须和实际渗流的流量相等；

D、渗流模型的阻力可以与实际渗流不等，但对于某一确定的过流断面，由渗流模型所得出的动水压力，应当和实际渗流的动水压力相等。

41、下列命题中，错误的是 （ ） A、自然界中易流动的物质成为流体； B、液体和气体统称为流体；

C、流体与固体的主要区别是在外力的作用下，流体易于流动变形，而固体不变形； D、液体与气体的主要区别是气体易于压缩，而液体难于压缩。 42、下列各力中，属于质量力的有 （ ） A、惯性力；B、摩擦力；C、压力；D、表面张力。 43、均质连续静止液体的等压面为： （ ） A、水平面；B、斜平面 ；C、旋转抛物面 ；D、对数曲面 。

44、下列关于流体压强的说法，错误的是 （ ） A、绝对压强不能为负；B、相对压强可正可负； C、真空压强不能为负；D、真空压强可正可负。

45、如下图所示，MN曲面上的静水总压力图为 （ ）

46、 无旋流动是指（ ）的流动。

A、流线是直线； B、流体微团不绕自身旋转； C、迹线是直线； D、运动要素沿程不变。

47、已知突然扩大管道突扩前后管段的管径之比d1/d2＝0.5，则突扩前后断面平均流速之比v1/v2＝ （ ） A、0.5；B、1；C、2；D、4。

48、当液流为均匀流时，必有（ ）等于零。

A、当地加速度；B、迁移加速度；C、水力坡度；D、测压管坡度。 49、关于水流流向的正确说法是（ ）

A、水一定是从高处往低处流；B、水一定是从流速大处往流速小处流；

C、水一定是从机械能大处往机械能小处流；D、水一定是从测压管水头高处往测压管水头低处流。

50、已知有压管路中突然扩大前后管段的管径之比d1/d2＝0.5，则相应的雷诺数之比Re1/Re2＝ （ ）

A、1/4； B、1/2； C、1； D、2。

51、如下图所示排水管的断面平均流速v＝2.0m/s，则管道出口的局部水头损失

hj＝ （ ）

A、0.102； B、0.204； C、0.306； D、0.408。

52、湍流的运动要素在时间和空间上都具有（ ） A、均匀性；B、非均匀性；C、脉动性；D、稳定性。

53、如下图所示，淹没式孔口出流的流量qv??A2gH0，其中作用水头H0＝（ ）

A、H1?p0pp?p0p?pa；B、H2?0；C、H1?H2?a；D、H1?H2?0。

?g?g?g?g54、右图所示并联管路，则存在（ ） A、hfAB?hf1?hf2；

B、hfAB?hf1?hf2；

C、hf1qv1?hf2qv2； D、hfABqv?hf1qv1?hf2qv2。

55、明渠中不可能出现的流动是（ ）

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。 56、流体在（ ）中的流动成为渗流。

A、多孔介质；B、地下河道；C、集水廊道；D、盲沟。 57、关于水在土壤中的存在形式，不正确的有（ ）。 A、汽态水；B、毛细水；C、重力水；D、液态水。

58、关于用渗流模型取代实际渗流必须遵循的原则中，错误的是（ ）。 A、通过渗流模型的流量必须和实际渗流的流量相等； B、渗流模型的阻力应当和实际渗流的阻力相等；

C、对某一确定的过流断面，由渗流模型得出的动水压力应当和实际渗流的动水压力相等； D、对某一确定的过流断面，由渗流模型得出的流速应当和实际渗流的流速相等。 59、孔口出流中，一般在离开孔口平面距离为_____的断面处，流束收缩到最小值。（d为孔口直径）（ ）

A、d/4；B、d/2；C、d；D、2d。

60、根据堰的分类可知，宽顶堰的相对堰厚为（ ） A、2.5<

61、下列关于粘性的说法中，错误的是 （ ） A、粘性是流体的固有属性；

B、粘性是运动流体抵抗剪切变形的能力； C、流体粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性； D、液体的粘性随着温度的升高而增大。

62、重力作用下流体静压强微分方程为dp＝ （ ） A、??dz；B、?gdz；C、??gdz；D、?gdz。

<10；B、0.67<

<2.5；C、

<0.67；D、

>10。

63、如下图所示，MN曲面上的静水总压力图为（ ）

64、如下图所示，封闭盛水容器壁上装有一U形水银测压计，若A－A为水平面，则1、2、3点的压强关系为 （ ）

A、p1?p2?p3；

B、p1?p2?p3； C、p1?p2?p3； D、p1?p2?p3。

65、如下图所示U形管压差计标示的平面中，等压面有 （ ） A、1－1平面； B、2－2平面； C、3－3平面； D、2－1斜平面。

66、均匀流过流断面上各点的（ ）等于常数。

pu2pu2p??A、p；B、z?；C、；D、z?。 ?g2g?g2g?g67、如下图所示三通管流，可得 （ ） A、qv1?qv2?qv3；

B、qv1?qv2?qv3

C、qv1?qv2?qv3；

D、qv1?qv2?qv3?0

68、在应用恒定总流的动量方程

?F??Q(?v22 ??1v1)解题时，?F中不应包括（ ）

A、重力；B、压力；C、阻力；D、惯性力。 69、从本质上讲，湍流应属于（ ）

A、恒定流；B、非恒定流；C、均匀流；D、渐变流。 70、突然扩大管段的局部水头损失hj?（ ）

(v1?v2)2v1?v2v?v2v?v2A、；B、；C、1；D、1。

2g2g2g2g71、下列关于恒定均匀流的管壁切应力?0错误的是（ ） A、?gRJRe；B、?RJ；C、

2222?8?v2；D、?v2

72、圆管层流的断面流速为（ ）分布。

A、旋转抛物面；B、线性；C、双曲面；D、对数曲面。 73、下列关于长管水力计算的说法中，错误的是（ ） A、串联管路的总水头损失等于各支路的水头损失之和； B、并联管路两节点间的总水头损失等于各支路的水头损失； C、串联管路的总流量等于各支路的流量之和；

D、并联管路两节点间的总流量等于各支路的流量之和。 74、对有压管道均匀流，必有（ ）

A、i?Jp；B、i?J；C、J?Jp；D、i?J?Jp。 75、水力最优梯形断面渠道的过流面积Ah＝（ ） A、(21?m2?m)h2；B、2(21?m2?m)h2； C、2(1?m2?m)h2；D、(1?m2?2m)h2。 76、水力最优矩形断面渠道的宽深比是：（ ） A、1；B、 2；C、3；D、4。

77、下列关于堰的说法中，错误的是（ ） A、锐缘堰

<0；B、薄壁堰0<

<0.67；

<10。

C、实用堰0.67< <2.5；D、宽顶堰2.5<

78、下列关于地下水存在形式的说法中，错误的是（ ） A、汽态水是以水蒸气的形式存在于土壤空隙中的水； B、毛细水是受表面张力而移动的水；

C、吸附水是受分子力作用而挟持于土壤中的水； D、薄膜水是受表面张力作用而挟持于土壤中的水。

79、已知圆柱形管嘴（?管嘴＝0.82）的泄流量Qv管嘴＝3L/s，则与其同直径同水头作用下的孔口（?孔口＝0.62）的泄流量Qv孔口＝（ ）L/s。 A、3.97； B、3.67； C、2.27；D、2.07。 80、若圆管内的水流为层流运动，则有（ ）。

A、

qvqqq?575；B、v?2300；C、v?2300；D、v?575。 ?d??d??d??d?

三、计算题

1、设一铅垂平板安全闸门，如右图所示。已知闸门宽b＝0.6m，高h1＝1m，支撑铰链C装置在距底h2＝0.4m处，闸门可绕C点转动。试求闸门自动打开所需水深h。

2、设将一固定平板放在水平射流中，并垂直于射流的曲线，该平板截取射流流量的一部分为Ql，并引起射流的剩余部分偏转一角度?，如右图。已知

v?30m/s，Q?0.036m3/s，

Q1?0.012m3/s。若不计能量损失和液体重量的影响，试求作用在固定平板上的冲击力

FR。

3、设石油在圆管中作恒定有压均匀流动。已知管径d=10cm，流量Q＝500cm3/s，石油密度

?52运动粘度?＝1.8?10m/s。试求管轴处最大流速umax，半径r?2cm处?＝850kg/m3，

的流速u2以及每米管长的沿程损失hf。

4、水箱侧壁一完善收缩的薄壁小圆孔外接圆柱形管嘴，如右图所示。已知直径d＝2cm，流量系数??0.82，水头H＝2.0m，试求流量及管嘴内的真空度。

5、设水银压差计与三根有压水管相连接，如左图所示。已知A、B、C三点的高程相同，压差计水银液面的高程，自左肢向右肢分别为0.21m，1.29m，1.78m。试求A、B、C三点之间的压强差值。

（?Hg?13.6?10kg/m）

6、设有一段水平输水管，如下图。已知

33d1?1.5m，d2?1m， p1?39.2?104pa，

Q?1.8m3/s。水流由过流断面1-1流到过流

断面2-2，若不计能量损失，试求作用在该段管壁上的轴向力FR。

7、用水泵把吸水池中的水抽送到水塔上去，如下图所示。抽水量为0.07m3/s，管路总长（包括吸水管和压水管）为1500m，管径d＝250mm，沿程阻力系数??0.025，局部损失系数之和???6.72，吸水池水面到水塔水面的液面高差z?20m，求水泵的扬程H。

8、试绘出如图所示的各种曲面上的压力体图的侧影，并标出铅垂总分力是向上还是向下？

9、设在水渠中装置一水平底边的矩形铅垂闸门，如图。已知闸门宽度b＝5m，闸门高度H＝2m。试求闸门前水深H1＝3m，闸门后水深H2＝2.5m时，作用在闸门上的静水总压力Fp（大小、方向、作用点）。

10、设有一实验装置，如右图。已知当闸阀关闭时，点A处的压力表读数为25.44?10Pa（相对压强）；闸阀开启后，压力表读数为6.88?10Pa，水管直径d?0.012m，水箱水面面积很大，能量损失都略去不计，试求通过圆管的流量Q。

11、润滑油在圆管中作层流运动，已知管径d＝1cm，管长l＝5m，流量Q＝80cm3/s，沿程损失hf＝30m（油柱），试求油的运动粘度?。

12、水由上游左水箱经过直径d＝10cm的小孔流入下游右水箱，如右图所示。孔口流量系数??0.62，上游水箱的水面高程H1＝3m且保持不变，水面压强为大气压强。试求：（1）右水箱无水时，通过孔口的流量；（2）右水箱水面高程H2＝2m时通过孔口

44的流量；（3）左水箱水面相对压强为3000Pa，右水箱水面相对压强为1000pa，H2＝2m时通过孔口的流量。 13、利用文丘里管的喉道负压抽吸基坑中的积水，如右图。已知d1=50mm，d2=100mm，h=2m，能量损失不计，试求管道中的流量至少应为多大，才能抽出基坑中的积水。

14、设有一室内上水管，已知管径d=30mm，水流在管中作恒定均匀流动，速度v?1.0m/s，水温t?10?C。试

判断管中水流的流态。若管中为层流，试求管中水流的最大流速。（已知10℃时水的运动粘度为1.306?10m/s）

15、水自水库经短管引入水池中，然后又经另一短管流入大气，如右图所示。已知l1＝25m，d1＝75mm，l2＝150m，d2＝50mm，水头H＝8m，管道沿程阻力系数??0.03，管道进口的局部损失系数均为0.5，出口的局部损失系数为1.0，阀门的局部损失系数为3.0。试求流量Q和水面高差h。

16、试绘出如图所示的各种曲面上的压力体图的侧影，并标出铅垂总分力是向上还是向下？

17、图示为1/8圆弧型闸门 AB ( ? = 45? )，其半径R = 2 m，宽度b = 4 m（垂直纸面），当水面恰好与闸门转轴齐平时，试求作用于闸门上的静水总压力Fx、Fz。

18、设石油在圆管中作恒定有压均匀流动。已知管径d=10cm，流量Q＝500cm3/s，石油密度

?62?＝850kg/m3，运动粘度?＝

1.8?10?5m2/s。试求管轴处最大流速umax，半径r?2cm处

的流速u2以及每米管长的沿程损失hf。

19、用一个水平放置的90o弯管输送水，见下图，已知：d1＝150mm，d2＝75mm， p1＝2.06×105Pa，Q＝0.02m3/s；

求：水流对弯管的作用力FR的大小和方向（不计水头损失）

20、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 ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系数λ=0.024，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Q 。

21、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。

22、图示为一抽水装置，利用喷射水流在喉道断面上造成的负压，可将M容器中的积水抽出；已知：H、b、h（不计道有效断面面积A1与喷嘴出口断面面满足什么样的条件能使抽水装置开始工

23、有一矩形断面的棱柱体渠道，底宽

b＝2m，底坡i损失）。求：喉积A2之间应作？ B O R R H A ＝0.001，采用糙率n＝0.025，渠中产生均匀流时水深h0＝0.6m。试求通过渠道的流量。

24、用水泵把吸水池中的水抽送到水塔上去，如右图所示。抽水量为0.07m3/s，管路总长（包括吸水管和压水管）为1500m，管径d＝250mm，沿程阻力系数??0.025，局部损失系数之和???6.72，吸水池水面到水塔水面的液面高差z?20m，求水

泵的扬程H。

四、简答题

简要叙述形成明渠均匀流必须满足的条件。 简要叙述应用总流伯努利方程的方法和步骤。

简要叙述理想流体伯努利方程及其各项的物理意义和几何意义。

简要叙述什么是渗流模型，以渗流模型代替实际渗流，必须遵循的几个原则。 用流体力学原理分析列车提速所带来的安全隐患，以及站台安全白线的重要意义。

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