山农成人教育 水力学期末考试复习题及参考答案专科.docx

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山农成人教育水力学期末考试复习题及参考答案专科

《水力学》复习题

一、单项选择题

1、某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为(     )

A、3.75×10-9Pa·s     B、2.4×10-3Pa·s

C、2.4×105Pa·s       D、2.4×109Pa·s

2、断面比能Es随水深h的变化规律是(     )

A、Es存在极大值       B、Es存在极小值

C、Es随h增加而单调增加   D、Es随h增加而单调减少

3、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。

4、根据堰顶厚度与堰上水头的比值,堰可分为()

A、宽顶堰、实用堰和薄壁堰B、自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰

C、三角堰、梯形堰和矩形堰D、溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰

5、液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为()

A、1kN/m2B、2kN/m2C、5kN/m2D、10kN/m2

6、水力学中的一维流动是指()

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。

7、在缓坡明渠中不可以发生的流动是()。

A、均匀缓流;B、均匀急流;C、非均匀缓流;D、非均匀急流

8、有压管道的管径d与管流水力半径的比值d/R=()

A、8;B、4;C、2;D、1

9、闸孔出流的流量Q与闸前水头的H()成正比。

A、1次方B、2次方C、3/2次方D、1/2次方

10、测量水槽中某点水流流速的仪器有()

A、文丘里管B、毕托管C、测压管D、薄壁堰

11、图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是()。

 A、1-1断面和2-2断面B、2-2断面和3-3断面

 C、1-1断面和3-3断面D、3-3断面和4-4断面

12、如图所示,孔板上各孔口的大小形状相同,则各孔口的出流量是(    )。

 

A、QA>QBB、QA=QBC、QA

13、并联管道A、B,两管材料、直径相同,长度λB=2λA,两管的水头损失关系为(   )。

 

A、hfB=hfAB、hfB=2hfAC、hfB=1.41hfAD、hfB=4hfA

14、如图所示,水泵的扬程是(     )。

 

A、Z1B、Z2C、Z1+Z2D、Z1+Z2+hw

15、根据堰顶厚度与堰上水头的比值,堰可分为(    )。

 A、宽顶堰、实用堰和薄壁堰     B、自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰

 C、三角堰、梯形堰和矩形堰     D、溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰

16、有压管道的管径d与管流水力半径的比值d/R=()。

A、8;B、4;C、2;D、1

17、在明渠中不可以发生的流动是()。

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。

18、在下列底坡渠道中,不可能发生明渠均匀流的底坡为()。

A、平坡B、缓坡C、陡坡D、临界坡

19、流体动力粘度的单位是()。

A、Pa·sB、m2/sC、N/m2D、N·s

20、水流在等直径管中作恒定流动时,其测压管水头线沿程()。

A、下降B、不变C、上升D、可上升,亦可下降

21、圆管水流中的下临界雷诺数等于()。

A、2000B、1500C、3000D、5000

22、宽b=2m的矩形明渠中,通过的流量Q恒定,水深从h1=1m渐变到h2=2m,其雷诺数之比Re1/Re2为()。

A、1/2B、2C、4/3D、3/2

23、在平衡液体中,质量力与等压面()。

A、重合;B、平行C、相交;D、正交。

24、某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为(    )。

 A、3.75×10-9Pa·s     B、2.4×10-3Pa·s

 C、2.4×105Pa·s      D、2.4×109Pa·s

25、断面比能Es随水深h的变化规律是(     )。

A、Es存在极大值       B、Es存在极小值

C、Es随h增加而单调增加   D、Es随h增加而单调减少

26、某流体的运动粘度v=2×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为()

A、3.75×10-9Pa·sB、2.4×10-3Pa·sC、1.6×10-3Pa·sD、2.4×109Pa·s

27.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是()

A、1-1断面和2-2断面

B、2-2断面和3-3断面

C、1-1断面和3-3断面

D、3-3断面和4-4断面

28、如图所示,孔板上各孔口的大小形状相同,则各孔口的出流量是()

A、QA>QB

B、QA=QB

C、QA

D、不能确定

29、并联管道A、B,两管材料、直径相同,通过的流量相同,长度

B=2

,两管的水头损失关系为()

A、

=

B、

=2

C、

=1.41

0

D、

=4

30、如图所示,水泵的扬程是()

A、

B、

C、

+

D、

+

+

31、在已知通过流量Q、渠道底坡i、边坡系数m及粗糙系数n的条件下,计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是()

A、给定水深h,求底宽b

B、给定宽深比β,求水深h与底宽b

C、给定最大允许流速[v]max,求水底h与底宽b

D、给定水力坡度J,求水深

与底宽

32、断面单位能量

随水深

的变化规律是()

A、

存在极大值B、

存在极小值C、

增加而单调增加D、

增加而单调减少

33、下列各型水面曲线中,降水的水面曲线是()

A、a3型B、c3型C、c2型D、b0型

34、根据堰顶厚度与堰上水头的比值,堰可分为()

A、自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰B、三角堰、梯形堰和矩形堰

C、宽顶堰、实用堰和薄壁堰D、溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰

35、速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是()

A、

B、

C、

D、

二、填空题

1、圆管流的下临界雷诺数Rec为______。

2、在相同的作用水头作用下,同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量______。

3、在流量不变的条件下,水跃的跃前水深越小,则水跃的跃后水深越。

4、水跃函数相等的两个不同水深称为______。

5、a2型水面曲线是发生在坡上的流(指急流或缓流)的水面线,这时弗汝德数Fr沿程(指增大、减小或不变)

6、溢流堰的过堰流量与堰顶水头的次方成正比。

7、泄水建筑物下游发生远驱水跃时,下游收缩断面水深hc的共轭水深hc’’ht(ht为下游河道的水深,填写、、符号)

8、理想液体流动时,切应力τ=。

9、如图所示,B点的相对压强p=KN/m2。

(γ水银=13.6γ水)

(题9图)(题10图)

10、图示长管中,A点的相对压强p=米水柱。

11、实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是,。

12、恒定流是各空间点上的运动参数都不随______变化的流动。

13、水由孔口直接流入另一水体中,称为______出流。

14、牛顿内摩擦定律适用的条件是和。

15、重力作用,静止液体中的等压面是。

16、水流在明渠中的流态为缓流时,其水深hhk,弗汝德数Fr1。

(填写、、符号)

17、某点的绝对压强为95kN/m2,则该点的相对压强为kN/m2,真空度为kN/m2。

18、水跃函数相等的两个不同水深称为______。

在流量和渠道断面形式一定的条件下,跃前水深越大,跃后水深。

19、根据管道水头损失计算方法的不同,管道可以分为和。

20、两条梯形断面渠道,其边坡系数m、底坡i及底宽b均相等,但粗糙系数n1>n2,在通过相等流量时,其均匀流水深(即正常水深)的相对大小为h1h2。

21、圆管层流运动的沿程阻力系数λ=_________。

22、处于相对平衡的液体中,等压面与力正交。

23、尼古拉兹试验表明,当管道的尺寸及粗糙度一定时,随着流量的加大,紊流区的变化为。

24、水力坡度是单位长度流程上的。

25、层流时,沿程水头损失hf与断面平均流速的次方成正比。

26、潜体所受浮力的大小与其所在液体的______成正比。

27、恒定流是各空间点上的运动参数都不随______变化的流动。

28、圆管流的临界雷诺数Rec为______。

29、水由孔口直接流入另一水体中,称为______出流。

30、在相同的作用水头作用下,同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量______。

31、渠道中的水深h大于临界水深hc时,水流流态为______。

32、水跃函数相等的两个不同水深称为______。

33、自由出流宽顶堰堰上水流流态为______。

34、均质不可压缩流体是指___________为常数的流体。

35、比较重力场(质量力只有重力)中,水和酒精所受单位质量力Z水___________Z酒精(填大于,等于或小于)。

三、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。

()

2、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。

()

3、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。

()

4、粘滞性是液体产生水头损失的内因。

()

5、同样条件下直接水击比间接水击更不安全。

()

6、在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。

()

7、矩形断面水力最佳断面的宽深比β=2。

()

8、断面比能沿流程总是减小的。

()

9、层流时,沿程水头损失hf与断面平均流速的2次方成正比。

()

10、恒定流是各空间点上的运动参数都不随时间变化的流动。

()

四、名词解释题

1、粘性

2、断面平均流速

3、粘性底层

4、短管

5、临界底坡

五、作图题:

绘出图中二向曲面上的水平向的压强分布图和垂直向的压力体图

 

六、简答题

1、试述液体静力学的基本方程

及其各项的物理意义。

 

2、如图所示,一倒置U形管,上部为油,其密度ρoil=800kg/m3,用来测定水管中的A点流速uA,若读数△h=200mm,求该点流速μA。

 

3、如何判别圆管和非圆管有压流中的流态?

 

4、试根据棱柱形渠道非均匀渐变流微分方程分析a2型水面曲线的变化趋势。

七、计算题

1、如图所示,一矩形平板闸门AB,宽b=2m,与水平面夹角α=30°,其自重G=19.6kN,并铰接于A点。

水面通过A点,水深h=2.1m,试求打开闸门的最小铅直拉力T。

 

2、从水箱接一橡胶管道及喷嘴(如图)。

橡胶管直径D=7.5cm,喷嘴出口直径d=2.0cm。

水头H=5.5m。

由水箱至喷嘴的水头损失hw=0.5m。

用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p=4.9Ncm2。

如用手握住喷嘴,需要多大的水平力R,行近流速v0=0,取动能校正系数和动量校正系数均为1。

3、如图所示,文丘里流量计管道直径d1=200mm,喉管直径d2=100mm,水银差压计读数y=20mm,水银密度ρm=13.6×103kg/m3,忽略管中水头损失,试求管道输水流量Q。

4、有一梯形渠道,底宽b=10m,水深h=3m,边坡为1:

1,糙率n=0.014,底坡i=0.001。

如流动在湍流粗糙区,求通过的流量Q。

5、如图所示,一矩形平板闸门AB,宽b=2m,与水平面夹角α=30°,其自重G=19.6kN,并铰接于A点。

水面通过A点,水深h=2.1m,试求打开闸门的最大铅直拉力T。

B

6、如图所示,文丘里流量计管道直径d1=200mm,喉管直径d2=100mm,水银差压计读数y=30mm,水银密度ρm=13.6×103kg/m3,忽略管中水头损失,试求管道输水流量Q。

 

7、有一浆砌块石的矩形断面渠道。

已知渠道长l=500m,底宽b=3.2m,渠中水深h0=1.6m,粗糙系数n=0.025,通过的流量Q=6m3/s,水流处于湍流粗糙区,求沿程水头损失。

 

 

参考答案

1、单项选择题

BBCABDBBDBCBADABCADAADDBBCCBBDDBDCD

2、填空题

1、2300或20002、大3、大4、共轭水深5、陡坡,缓流,减小

6、3/27、8、09、9.810、2

11、液体存在粘滞性和边界的影响12、时间13、淹没

14、层流运动,牛顿液体15、水平面16、,17、2,不存在

18、共轭水深,越小19、短管,长管20、大于21、四22、质量力

23、光滑区、过渡粗糙区、粗糙区24、沿程水头损失25、一

26、密度27、时间28、2300或200029、淹没30、大31、缓流

32、共轭水深33、急流34、密度35、等于

三、判断题

1、错误2、错误3、错误4正确5正确

6、错误7、正确8、错误9、错误10、正确

四、名词解释略

五、作图题略

六、简答题略

七、计算题

1、如图所示,一矩形平板闸门AB,宽b=2m,与水平面夹角α=30°,其自重G=19.6kN,并铰接于A点。

水面通过A点,水深h=2.1m,试求打开闸门的最大铅直拉力T。

解:

闸门AB上的水压力P=

表示闸门AB的长度。

   

  

  

KN

  作用点D,AD=

  重力G作用点C,AC=

h      

      T=

       =76.34kN

 打开闸门的最小铅直拉力为76.34kN

2.从水箱接一橡胶管道及喷嘴(如图)。

橡胶管直径D=7.5cm,喷嘴出口直径d=2.0cm。

水头H=5.5m。

由水箱至喷嘴的水头损失hw=0.5m。

用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p=4.9Ncm2。

如用手握住喷嘴,需要多大的水平力R,行近流速v0=0,取动能校正系数和动量校正系数均为1。

解:

以过喷嘴中心的水平面为基准面,列水箱渐变流断面1—1和喷嘴出口断面2—2的能量方程

求得喷嘴出口流速和流量为

橡胶管道内的流速为

对于喷嘴建立x方向的动量方程

N

水流对喷嘴冲击力为

即为手握喷嘴所需之力。

3、如图所示,文丘里流量计管道直径d1=200mm,喉管直径d2=100mm,水银差压计读数y=20mm,水银密度ρm=13.6×103kg/m3,忽略管中水头损失,试求管道输水流量Q。

解:

列1-1,2-2断面的总流伯努利方程

       

    取

=1,有

     

    

    将

(2)、(3)代入

(1),得

        v2=2.295m/s(2分)

Q=

=0.018m3/s

4、有一梯形渠道,底宽b=10m,水深h=3m,边坡为1:

1,糙率n=0.014,底坡i=0.001。

如流动在紊流粗糙区,求通过的流量Q。

解:

计算渠道断面水力要素,

过流断面面积

m2

湿周

m

水力半径

m

谢齐系数

通过的流量Q=AC(Ri)0.5=144.93m3/s

5、闸门AB上的水压力P=

表示闸门AB的长度。

KN

作用点D,AD=

重力G作用点C,AC=

=h

T=

=76.34kN打开闸门的最小铅直拉力为76.34kN

6、解:

列1-1,2-2断面的总流伯努利方程

=1,有

(2)、(3)代入

(1),得v2=2.295m/sQ=

=0.018m2/s

7、解:

R=

0.8mC=

=38.54m0.5/s

A=bh0=5.12m2

=

=1.17m/s

=0.00115

m

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