水力学最全复习资料Word文件下载.docx
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8.有一溢流堰，堰顶厚度为2m，堰上水头为2m，则该堰流属于（c）
A．薄壁堰流B.宽顶堰流C.实用堰流D.明渠水流
9.同一管道中，当流速不变，温度上升时，则雷诺数（A）
A．增大B.减小C.不变D.不一定
10.一段直径不变管道的流速从2m/s增加到4m/s时，在水流都处于紊流粗糙区时，沿程水损失是原来的（d）倍
A．1B.C.2D.4
二、填空题（在空格中填写正确答案）
（本大题共8小题，每空格2分，共16分）
1．有一明渠均匀流，通过流量，底坡，则其流量模数K=2750.
2．水泵进口真空计的读数为，则该处的相对压强水头为2.5m
3．矩形断面渠道，水深h=1m，单宽流量,则该水流的佛汝德数Fr=0.319。
4．宽顶堰的总水头H0=2m,下游水位超过堰顶的高度hs=1.4m，此时堰流为出流。
5．渗流杜比公式表明，在渐变渗流中过水断面的流速分布为。
6．已知谢才系数，则沿程阻力系数=0.00784。
7．当液流为恒定流流时，流线与迹线重合。
8．直径为1m的管道中的水流，其水力半径为。
三、计算题
（本大题分5小题，共54分）
1．（本小题10分）如图所示，一个封闭水箱，下面有一1/4园柱曲面AB，宽为1m（垂直于纸面方向），半径R=1m，，，计算曲面AB所受静水总压力的大小、方向和作用点。
2．（本小题10分）有一长度为L的有压管道，管径d=0.1m，作用水头H=3m，在L/2处装一测压管，已知测压管水面高于管轴1m，不计行进流速，求管道中通过的流量。
3．（本小题12分）如图示管路渐变段，已知管轴线与水平面夹角，渐变段长L=10m，渐变段中水体重量G=2KN，进水管直径，流速，形心点相对压强水头水柱高，出水管直径，不计水头损失，试求固定段管路所受的作用力和。
水力学1答案：
一、单项选择题（20分）
1.C2.A3.C4.B5.C
6.D7.B8.C9.A10.D
二、填空题（16分）
1.2750m3/s
2.–2.5m
3.0.32m
4.自由出流
5.矩形/或均匀分布
6．0.00784
7.恒定流
8.0.25m
三、作图题
四、计算题
1．（10分）
画出水平方向压强分布图（1分）；
画出垂直方向压力体图（1分）；
水平方向静水总压力：
（2分）
垂直方向静水总压力：
总静水总压力：
（1分）
与水平方向的夹角：
距底部B点的垂直距离：
2．（10分）
以管道轴线为基准面，列测压管断面和处口断面的能量方程：
得（4分）
列水箱和出口断面能量方程得，（）
所以V=（5分）
（1分）
3．（12分）
，（1分）
以过1-1断面中心的水平面为基准面，写出1-1和2-2断面能量方程：
取（3分）
，
得水柱，即（2分）
而，
取1-1和2-2断面间水体为脱离体，假设管壁对水体的作用力为和，（水流方向为x轴，与水流方向垂直为y轴）
x方向大的动量方程：
取
（3分）
y方向的动量方程：
水流对管壁的作用力与和大小相等，方向相反。
《水力学》练习2及参考答案
一、单项选择题（每小题2分，共计10分）
1、紊流粗糙区的水头损失与流速成（b）
a、一次方关系；
b、二次方关系；
c、1.75～2.0次方关系；
d、不能确定
2、已知液体流动的沿程水头损失系数λ与边壁粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于（c）
a、层流区；
b、紊流光滑区；
c、紊流过渡粗糙区；
d、紊流粗糙区
3、有压管道的管径d与管流水力半径的比值d/R=（b）
a、8b、4c、2d、1
4、已知突扩前后有压管道的直径之比d1/d2=1：
2，则突扩前后断面的雷诺数之比为（a）
a、2b、1c、0.5d、0.25
5、层流断面流速分布规律符合（c）
a、对数分布；
b直线分布；
c、抛物线分布；
d、椭圆分布。
二、填空题（每小题2分，共计8分）
1、恒定流时流线与迹线重合。
2、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。
3、雷诺试验揭示了液体存在_____层流___和____紊流_两种流态，并可用临界雷诺数来判别液流的流态。
4、在等直径长直管道中，液体的温度不变，当流量逐渐增大，管道内的雷诺数Re将逐渐增大。
三、判断题（每小题2分，共计16分）
1、根据连续性方程，流速与过流断面面积成正比。
（×
）
2、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。
）
3、只有过水断面上各点流速相等的流动才是均匀流（×
）
4、均匀流与渐变流一定是恒定流，急变流一定是非恒定流。
）
5、判别圆管水流是层流或紊流流态的临界雷诺数Re为2000。
（√）
6、层流一定是均匀流，紊流一定是非均匀流。
7、根据达西公式hf=λ，层流沿程水头损失与流速平方成正比。
（×
8、紊流粗糙区的沿程水头损失系数只与雷诺数有关。
四、问答题（每小题5分，共计10分）
1、有人说“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？
为什么？
答：
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。
2、根据尼古拉兹实验，简单叙述沿程水头损失系数λ在不同流态的变化规律。
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，△/d）；
粗糙区λ=f3（△/d），紊流粗糙区又称为阻力平方区。
五、计算题（共5题，计56分）
1、管道直径d=10mm，通过流量Q=20cm3/s，运动粘度ν=0.0101cm2/s。
问管中水流流态属层流还是紊流？
若将直径改为d=30mm，水温、流量不变，问管中水流属何种流态？
（8分）
解：
（1）∵运动粘度ν=0.0101cm2/s，而管道截面积A=πd2/4，=Q/A，
则管道流动的雷诺数：
∴管道水流为紊流。
（2）∵管道流动的雷诺数，故可知水温、流量不变，管径扩大3倍后的雷诺数
∴将直径改为d=30mm，水温、流量不变，管中水流是层流。
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=5m，管嘴局部水头损失系数ζ=0.2，取动能校正系数α=1。
求管嘴的出流速度v及此射流达到的高度z。
（12分）
3
2
1
解：
（1）以管嘴出口为基准面，对水面1和管嘴出口2列能量方程，得：
由h=5m，ζ=0.2，α=1得
=9.04m/s
（2）以管嘴出口为基准面，管嘴出口2和水面3列能量方程，得：
由=9.04m/s，α=1得
3、已知如图所示的文丘里管流量计，管的直径d1=5cm，d2=2cm，1断面与喉管断面的测压管水头差为Δh=5cm，如果文丘里管流量计流量修正系数μ=0.98，求管路中通过流量Q为多少？
（不计水头损失）（12分）
计算文丘里管常数：
管路中通过的流量：
4、某水平管路的直径d1=7.5cm，管内流速v1=0.70m/s，管路末端接一渐缩喷嘴通入大气（如图）。
喷嘴出口直径d2=2.0cm，用压力表测得管路与喷嘴接头处压强p=49kN/m2，求水流对喷嘴的水平作用力F（取动量校正系数为1） （12分）
x
取管路1-1断面和管嘴2-2断面为计算断面，根据连续方程得：
对喷嘴建立x方向的动量方程，β=1得：
pA1–F′=βρQ（v2x–v1x）
F′=pA1–βρQ（v2–v1）=49×
（1/4）×
3.14×
0.0752-1×
1×
0.0031×
（2.625-0.7）
=0.21KN
水流对喷嘴的水平作用力F与F′大小相等，方向相反。
5、有一浆砌块石的矩形断面渠道，宽b=6m，当Q=14.0m3/s时，渠中均匀水深h=2m，糙率n=0.025，试求500m长渠道中的沿程水头损失。
（12分）
计算渠道断面水力要素：
过流断面面积A=bh=6×
2=12m2
湿周χ=b+2h=6+2×
2=10m
水力半径
根据舍齐公式，沿程水头损失：
四、综合复习题
1、选择题：
（1）在水力学中，单位质量力是指（）答案：
c
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。
（2）在平衡液体中，质量力与等压面（）答案：
d
a、重合；
b、平行c、斜交；
d、正交。
（3）水力学中的一维流动是指（）答案：
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。
（4）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d/R=（）答案：
b
a、8；
b、4；
c、2；
d、1。
（5）同种液体通过两根相同长度，但粗糙高度不同的等直径长直管道，当雷诺数Re相同时，它们的水头损失在（）内是相同的。
答案：
a、b、c
a、层流；
b、层流至紊流过渡区；
c、紊流光滑区；
d、紊流过渡区；
e、紊流粗糙区
（6）在缓坡明渠中不可能发生的流动是（）答案：
a、c、d
a、均匀缓流；
b、均匀急流；
c、非均匀缓流；
d、非均匀急流。
2、判断题：
（1）任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。
（）
答案：
错误
（2）水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。
（3）在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。
（4）矩形断面水力最佳断面的宽深比β=2。
正确
（5）明槽水流的断面比能沿流程总是减小的。
3、问答题：
（1）什么是理想液体？
为什
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