《水力学》练习题16.docx

1、水力学练习题16水力学习题1、单项选择题1. 某流体的运动粘度 V=3X 10-6m2/s,密度P =800kg/m3,其动力粘度为（-9 -3A.3.75 x 10 Pa s B.2.4 x 10 Pa s5 9C.2.4X 10 Pa - s D.2.4 x 10 Pa s2.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B.2-2断面和C.1-1断面和D.3-3断面和3.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.QaQbB.Qa =Q bC.QaQbD.不能确定10.速度v、长度1、运动粘度V的无量纲组合是（).22 .2 2vlVIV lV lA.-B.C.

2、D.VVVV二、 填空题（不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。错填或不填 均分无。）11.潜体所受浮力的大小与其所在液体的 成正比。12.恒定流是各空间点上的运动参数都不随 变化的流动。13.圆管流的临界雷诺数 Rec为 _。14水由孔口直接流入另一水体中，称为 出流。15.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 16.渠道中的水深h大于临界水深he时，水流流态为 。17水跃函数相等的两个不同水深称为 _ 。18自由出流宽顶堰堰上水流流态为 。19.达西定律适用于 渗流。20.具有自由液面的水流模型试验，一般选用 准则设计模型。三、 名词解释题21.粘性22.断面

3、平均流速23.粘性底层24.短管25.临界底坡四、 简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）26.试述液体静力学的基本方程及其各项的物理意义。27.如图所示，一倒置 U形管，上部为油，其密度 p oii=800kg/m3，用来测定水管中的 A点流速ua，若读数厶h=200mm，求该点流速 卩a。28.如何判别圆管和非圆管有压流中的流态 ？29.试根据棱柱形渠道非均匀渐变流微分方程分析 M 2型水面曲线的变化趋势。五、计算题30.如图所示，一矩形平板闸门 AB，宽b=2m，与水平面夹角a =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

4、大铅直拉力 T。31.如图所示，文丘里流量计管道直径 d1=200mm，喉管直径32.d2=100mm，水银差压计读数 y=20mm，水银密度p m=13.6 x 103kg/m3，忽略管中水头损失，试求管道输水流量 Q。32.有一浆砌块石的矩形断面渠道。已知渠道长糙系数n=0.025，通过的流量Q=6m3/s,少宽l=500m,底试求沿程水头损失。33.水塔经图示管道系统供水。已知供水流量各段管长h=l2=100m, l2=50m,l3=200m,各段管道直径 d1=d4=200mm( 比 阻2 6a1=a4=9.029s /m ),d2=d3=150mm( 比 阻2 6a2=a3=41.8

5、5s /m ), 试求：(1)各并联管段的流量 Q2, Q;(2)水塔水面高度H3Q=0.1m /s,水力学习题2一、单项选择题1一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下 为98KPa,则容器内液面的绝对压强为 (A.2mB.1mC.8mD.-2m2理想流体是一种()的假想流体。A.动力粘度为0C.速度u为一常数3断面平均流速A.v=u6m,粗H-AA趣33示:言图4.2米处的测压管高度为 2.2m，设当地压强)水柱。du亠为0dyD.流体没有剪切变形B.速度梯度v与断面上每一点的实际流速 u的关系是(B.vu D.v u)4在并联管路问题中，有 (A.流经每一管路的水头损失相加得总水头损失B

6、.流经所有管路的流量相同C.并联的任一管路的水头损失相同D.当总流量已知时，可直接解得各管的流量5水力最优的矩形断面渠道，底宽b和水深h之比3 h=-为(hA.0.5 B.1 C.26.明渠渠首断面的过水断面面积为的流速为( )A.0.5m/s B.1m/s C.2m/s7.在渐变流过流断面上，动压强分布满足p pA.z+ 0 B.z+ 0J J210m ,D.2.52渠尾面积为15m。若渠首的流速为 3m/s，则渠尾D.2.5m/s )规律。C宀D.以上都不是8边界层分离只可能发生在有压强梯度的区域,dp dpA. 0dx dx9.明渠水流由缓流过渡到急流时发生A.水跃 B.水跌10.进行石

7、油输送管路的水力模型试验,即 (dpC. =0dx)的水力现象。)的区域。D.以上都不是(C.连续过渡 D.都可能要实现动力相似，应选的相似准则是A.雷诺准则、填空题B.弗劳德准则C.欧拉准则D.以上都不是1流体质点加速度由 和 两部分组成，恒定流动 加速度为零，均匀流动 加速度为零。2.如图，相同条件(d1=d2,h1=h2)的孔口与管 嘴出流，问：(1)V1 V2(用等号或不等号表示)；(2)Q! Q2(用等号或不等号表示)；3在常温常压范围内，每增加一个标准大气压，水体积的相对缩小量约为百万分之四十九，试计算在此范围内水的平均体积压缩系数 K= 。4真实渗流的流速 渗流模型的流速，因为

8、。5.井群的浸润面高度 z可根据 理导出，即等于各单井浸润面高度的叠加。井群的总产水量 (等于、不等于)单井计算出水量的总和。6. 有一直径d=25mm的水管，流速 v=1.0m/s，水温为10C时的运动粘度 v =1.31 x 10-6m2/s,则管中流体的流态为 _(填层流或紊流)。7. 堰是主要用作测量流量的设备； 堰则适用于水利工程中的大、中型溢流坝中；而小桥孔过流可利用 堰流来计算。8. 明渠水流模型试验，应采用 相似准则。若其长度比尺为 9,则模型流量应为原型流量的 _。三、简述题1.如图所示两种液体盛在同一容器中，其中 p 1、表示）。5长管并联管段1, 2，两管段直径d相等，长

9、度12=311，沿程阻力系数相等，两管段流量比Q1Q 26在明渠均匀流中，促使液体流动的力 与阻止流动的力 两者达到 状态。7如果所考虑的模型流动粘滞力占主要作用，则流动相似考虑 准则。如果模型比尺为1 : 20，采用的模型中流体与原型中相同，模型中流速为 50m/s时，则原型中流速为 m/s。8有一矩形无侧收缩薄壁堰，已知堰宽 b=0.5m，堰上水头H=0.2m，流量系数为0.42。当堰流为自由出流时，通过薄壁堰的流量为 l/s。三、简答题1从能量分析观点分析：（1）在i=0和i0的棱柱形长渠道中的流动总是趋向均匀流 ？2如何判别层流与紊流？为什么说在圆管层流中的沿程水头损失与流速的一次方成

10、正比 ？四、作图题1绘出如图球体的压力体并标出力的方向。小。五、计算题3 1.两平行平板间距 S =0.5mm，其间充满密度p =900kg/m 的液体，下平板固定，上平板在切 应力t =2Pa的作用下，以速度 u=0.25m/s的速度平移，试求该液体的动力粘度 及运动粘度u。2.已知流速分布为 u=Um(y/ro)1/10, Um为轴心最大流速，ro为圆管半径，y为距管壁的距离,试求圆管断面上的平均流速 u与最大流速之比。3.由水箱经变直径管道输水， H=16m，直径d1=d3=70mm, d2=50mm，各管段长度见图，沿力系数自定，试求流量。4.如图所示为一近似矩形断面的河道，在 1 1

11、、间分成两支，已知河长 l1=6000m,l2=2500m,底宽 b2=150m ;水深h1=2.2m , h2=4m，河床粗糙系数2 2断面wA 、旳, hw2B . hw1 -hw2题昨图C . hw1 二hw2D . h w1 =hj阀7 .明渠均匀流可形成于（A .底坡大于零的长直渠道C.非棱柱形顺坡渠道&若水力最优矩形断面的水深为A. 0.6m B. 1.2m9 .宽顶堰淹没溢流的充分条件是（ _ p =0）B.棱柱形平坡渠道D.流量不变的逆坡渠道1.2米，其宽度为（C. 1.8m2.4mA. h - p ： 0 B .(H0堰上水头,） C. 0.8H 0 Ah p、0下游堰坎高，

12、h 下游水深）0.8H 010.弗劳德数的物理意义为（A .惯性力与重力之比C.压力与惯性力之比二、 填空题11.均质的不可压缩流体是密度）B.惯性力与粘滞力之比D .粘滞力与重力之比流体。12.煤气管上某点的压强为 100mm水柱，相当于 _13.在渐变流过流断面上，动压强分布规律的表达式为14.只要比较总流中两个渐变流过流断面上单位重量流体的 流动方向。15.质点的迁移加速度为零的流动称为 。16.某输送燃油的管道，直径 d=100mm,流速v=0.51m/s，燃油的运动粘度v=150 X10-6m2/s,其管中流态为_如图所示，半满管流的水力半径 管道内水流 N/m 2。大小，就能判断出

13、17.18.无压圆管均匀流中，充满度 a =0.81在渠道形状、尺寸和流量一定的条件下， 水深。三、 名词解释题19.20.R = 。突然变化是引发水击的条件。时， 最大。临界水深是 题竹图最小的22.流线23过流断面24.长管25.堰流四、简答题26.简述总流伯努利方程各项及方程的物理意义。27.试画出曲面 AB和CD的压力体，并分别标明这两个曲面液体总压力竖向分力的方向。28.试定性画出图示等直径管路的总水头线和测压管水头线。29. 某矩形断面排水沟，采用浆砌块石衬砌，粗糙系数 n=0.025，底宽1.6m，全长150m , 进出口底板高差为 30cm，计算水深为1.0m时输送的流量和断面

14、平均流速。00处。已知杯的直径30.杯式水银压力计如图。若杯上接大气时，测压管中的液面在d1=60mm，测压管直径 d2=6mm，测压时，测压管中液面下降3h=300mm，求此时杯上的压强 p。（水银的密度为 13600kg/m , 图中Pa为大气压）31 . 一水平放置的突然扩大水管，直径由d1=50mm扩大到d2=100mm，比压计下部为 ：?m =1.6 10 3 kg / m3的四氯化碳，当Q= 16m3/h时，比压计读数 h = 173mm，求突然 扩大的局部阻力系数。32.如图所示射流冲击弯曲叶片。已知射流流量为 Q,流速为Vo，叶片弯曲角为3，不计水头损失，不计重力作用， 试求水

15、流对叶片的作用力。33水箱侧壁开一圆形薄壁孔口，直径 d=5cm，水面恒定，孔口中心到水面的高度 H=4.0m。已知孔口的流速系数 $ =0.98，收缩系 数 =0.62，求孔口出流收缩断面的流速 Vc、流量Q和水头损失水力学习题6一、单项选择题1图示容器内盛有两种不同的液体， 密度分别为D.增大、减小D.不一定D.以上均不对2. 气体与液体的粘度随着温度的升高分别 （ ）A.减小、减小 B.减小、增大 C.增大、增大3.如图所示，垂直放置的矩形平面的一侧受到液体的作用。假设该平面由两根分别在顶端和底端的绳子牵引不动 （绳子和平面垂直），则顶端和底端所受张力之比为 （ ）A. 1/4 B. 1

16、/3 C. 1/2 D. 14.绕流阻力系数取决于（ ）A.雷诺数、物体的形状及其尺寸大小B.雷诺数、物体的形状及表面的粗糙情况C.弗劳德数、物体的形状及其尺寸大小D.弗劳德数、物体的形状及表面的粗糙情况5. 圆管层流的动能修正系数 :与圆管紊流的动能修正系数:-相比，有（ ）A. 、用 B. = _：i C.、: Qb B. Qa=Qb C. QaQb D.不确定V71HJ(a)(bj8.有一矩形断面渠道，底坡、糙率和过水面积均已给定，在下列三种断面尺寸方案中:(1)bi=4.5m, hi=1.0m ; (2)b2=2.25m,h2=2m ; (3)b3=3m , h3=1.5m。设计方案(

17、 )的过流能力最大。9.宽顶堰堰流在淹没溢流的条件下，堰上水流为 （ ）。10.自流完整井的出水量与（ ）成正比。A.渗透系数 B.井的半径C.自流含水层的总水头D.影响半径二、填空题1.某平面流动的流速分布方程为 面y=7.5cm处的粘性切应力2u=2y- y （m/s），流体的动力粘度T = P a。3卩=0.8 x 10- Pa - s,则距壁2. 正常水深h0是渠道水流 的水深，在梯形渠道中，它与 因素有关。3. 水管内径 d=150mm,在1小时内排水 10m ，则管内流量 Q= 及断面平均流速 u4. 梯形断面渠道，当边坡倾角为 60度，且属水力最优断面时，此时的水力半径 R与水深

18、h的关系是，底宽与水深的关系是 。5. 渐变流过水断面上的压强按静水压强分布， 但两者仍存在着差异，其不同点在于 。6.（2分）雷诺数的物理意义是 与 之比。7.1.0m/s时，原型船速为 一个几何比尺为1 : 50的船舶模型，当模型船速为三、简答题1.试简述明渠均匀流的水力特征。2.试简述防止水击危害的措施。3. 试简述工程中有压管路的水力计算主要有哪几种问题。 （管长L为定值）。四、作图题试定性分析图中棱柱形长渠道中产生的水面曲线。假设流量、粗糙系数沿程不变。2设导叶将水平射流作 180的转弯后仍水平射出，如图所示。若已知最大可能的支撑力为F，射流直径为d，能量损失不计，试求最大射流速度 V1。3.管道系统如图所示，管长l1 = b=40m，直径 d1=40mm,d 2=80mm，两水箱水面高差 H=20m，沿程阻力系数m=0.04， ，2 =0.035，局部阻力系统 进口 =0.5，弯=0.2，其他阻力系数自定，试求流量。4.如图所示为一边长 a=20cm的正方形管，长l=200cm，连通两贮 水容器，管中填充均质、各向同性的细砂与粗砂。已知细砂的H1=80cm,H2=40cm。渗透系数k1=0.002cm/s，粗砂的渗透系数 k2=0.05cm/s，两容器中水深凹亠 12X7-求两种填充方式的渗流量各为多少