水力学练习题.pdf

'绪论1、体积模量K值越大，液体越容易压缩。()2、液体的内摩擦力与液体的速度成正比。()3、水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。()4、影响水的运动粘度的主要因素为()(1)水的温度；(2)水的容重；(3)当地气压；(4)水的流速。5、理想液体是（）(1)没有切应力又不变形的液体；(2)没有切应力但可变形的一种假想液体；(3)切应力与剪切变形率成直线关系的液体；(4)有切应力而不变形的液体。6、A、B为相邻两液层，A层流速大于B层流速。则A层对B层的切应力τ1_____________B层对A层的切应力τ2。其中τ1的方向与流向__________，τ2的方向与流向______________。7、单位质量力的量纲为__________________；运动粘度的量纲为_______________；动力粘度的量纲为____________________。8、物体在外力作用下产生_______________，在除去外力后能恢复原状消除变形的性质，称为_______。9、已知二元明渠断面的流速分布为抛物线，如图示，则其切应力分布τ~y为_______________________分布，切应力最大值在_________________处。10、水力学中最基本的、贯穿始终的假定是________________________假定。11、图为管道过水断面水流流速分布图，从其对应部位取出水体A，则水体顶面切应力的方向与流向,底面切应力的方向与流向。212、平板面积为40×45cm,厚度为1.0cm，质量m=5kg，沿着涂有厚度δ=1.0mm油的斜面向下作等速运动，其速度u=1.0m/s,带动油层的运动速度呈直线分布，则油的粘度μ=______________，ν3=__________________(油的密度ρ＝950kg/m)。水静力学1、相对压强必为正值。() 2、图示为一盛水容器。当不计瓶重时,作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。()3、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。()4、二向曲面上的静水总压力的作用点就是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点。()5、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为α。则该平面上的静水总压力P=ρgyDAsinα。(yD为压力中心D的坐标，ρ为水的密度，A为斜面面积)（）6、图示为二块置于不同液体中的矩形平板，它们的宽度b，长度L及倾角α均相等，则二板上的静水总压力作用点在水面以下的深度是相等的。()7、作用于两种不同液体接触面上的压力是质量力。()8、静水压强仅是由质量力引起的。()9、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔A、B，并安装一U形水银压差计，如图所示。由于A、B两点静水压强不等，水银液面一定会显示出∆h的差值。()10、物体在水中受到的浮力等于作用于物体表面的静水总压力。()11、选择下列正确的等压面:()(1)A⎯A(2)B⎯B(3)C⎯C(4)D⎯D 12、压力中心是()(1)淹没面积的中心；(2)压力体的中心；(3)总压力的作用点；(4)受压面的形心。13、平衡液体中的等压面必为()(1)水平面；(2)斜平面；(3)旋转抛物面；(4)与质量力相正交的面。14、图示四个容器内的水深均为H，则容器底面静水压强最大的是()(1)a;(2)b;(3)c;(4)d。15、欧拉液体平衡微分方程()(1)只适用于静止液体；(2)只适用于相对平衡液体；(3)不适用于理想液体；(4)理想液体和实际液体均适用。16、容器中盛有两种不同重度的静止液体，如图所示，作用在容器AB壁面上的静水压强分布图应为()(1)a(2)b(3)c(4)d17、液体某点的绝对压强为58kPa，则该点的相对压强为()(1)159.3kPa；(2)43.3kPa；(3)-58kPa(4)-43.3kPa。18、图示的容器a中盛有重度为ρ1的液体，容器b中盛有密度为ρ1和ρ2的两种液体，则两个容器中曲面AB上压力体及压力应为()(1)压力体相同，且压力相等；(2)压力体相同，但压力不相等；(3)压力体不同，压力不相等；(4)压力体不同，但压力相等。 19、有一倾斜放置的平面闸门，当上下游水位都上升1m时〔虚线位置〕，闸门上的静水总压力。()(1)变大；(2)变小；(3)不变；(4)无法确定。20、有一水泵装置，其吸水管中某点的真空压强等于3m水柱高，当地大气压为一个工程大气压，其相应的绝对压强值等于()(1)3m水柱高；(2)7m水柱高；(3)－3m水柱高；(4)以上答案都不对。21、液体中，测管水头(z+p/ρg)的能量意义是______________________。22、液体中，位置高度z的能量意义是_______________；压强高度p/ρg的能量意义是_______________。23、真空压强的最小值是__________________；真空压强的最大值是___________________。24、比重为0.81的物体放入比重为0.9的液体中，则出露部分体积与总体积之比为__________________。25、容器A、B分别以加速度a和等角速度ω运动，如图所示。分别绘出液面下深度h处的等压面形状，并标明该等压面上任一质点的质量力F的方向。26、绘出图中曲面上的的压力体图，并标出水压力铅直分力的方向。 27、绘出图示圆柱体上水平压强分布图和压力体图。并标出水压力铅直分力的方向。28、三个圆球各充满液体后的测压管液面如图示，试绘出各球面的压力体图，并标出力的方向。29、绘出图中AB曲面上水平压强分布图和压力体图，并标出水压力铅直分力的方向。30、压力水箱上角装有一圆柱体压力表读数为19.60kPa，箱中盛满水。试绘出作用于圆柱面ABC上的水平压强分布图和压力体。 31、二个置于水平面上的容器，一为圆柱形，一为圆锥形。容器重量不计，水面均为大气压强。当水深H和底面积A均相等时，问：(1)容器底部所受的静水压强是否相等？(2)底面所受的静水压力是否相等？(3)桌面上受的压力是否相等？为什么？水动力学基础1、渐变流与急变流均属非均匀流。()2、急变流不可能是恒定流。()3、总水头线沿流向可以上升，也可以下降。()4、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。()5、扩散管道中的水流一定是非恒定流。()6、恒定流一定是均匀流，非恒定流一定是非均匀流。()7、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。()8、测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。()9、总流连续方程v1A1=v2A2对恒定流和非恒定流均适用。()10、渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。()11、水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。()12、恒定流中总水头线总是沿流程下降的，测压管水头线沿流程则可以上升、下降或水平。()13、液流流线和迹线总是重合的。()14、用毕托管测得的点流速是时均流速。()15、测压管水头线可高于总水头线。()16、管轴高程沿流向增大的等直径管道中的有压管流，其管轴压强沿流向增大。()17、理想液体动中，任意点处各个方向的动水压强相等。()218、恒定总流的能量方程z1+p1／g+v1／2g=z2+p2／g+v22／2g+hw1-2，式中各项代表()(1)单位体积液体所具有的能量；(2)单位质量液体所具有的能量；(3)单位重量液体所具有的能量；(4)以上答案都不对。19、图示抽水机吸水管断面A─A动水压强随抽水机安装高度h的增大而()(1)增大(2)减小(3)不变(4)不定 20、在明渠恒定均匀流过水断面上1、2两点安装两根测压管，如图所示，则两测压管高度h1与h2的关系为()(1)h1＞h2(2)h1＜h2(3)h1=h2(4)无法确定21、对管径沿程变化的管道()(1)测压管水头线可以上升也可以下降(2)测压管水头线总是与总水头线相平行(3)测压管水头线沿程永远不会上升(4)测压管水头线不可能低于管轴线22、图示水流通过渐缩管流出，若容器水位保持不变，则管内水流属()(1)恒定均匀流(2)非恒定均匀流(3)恒定非均匀流(4)非恒定非均匀流23、管轴线水平，管径逐渐增大的管道有压流，通过的流量不变，其总水头线沿流向应()(1)逐渐升高(2)逐渐降低(3)与管轴线平行(4)无法确定24、均匀流的总水头线与测压管水头线的关系是()(1)互相平行的直线；(2)互相平行的曲线；(3)互不平行的直线；(4)互不平行的曲线。25、液体运动总是从()(1)高处向低处流动；(2)单位总机械能大处向单位机械能小处流动；(2)压力大处向压力小处流动；(3)流速大处向流速小处流动。26、如图断面突然缩小管道通过粘性恒定流，管路装有U形管水银差计，判定压差计中水银液面为()(1)A高于B；(2)A低于B；(3)A、B齐平；(4)不能确定高低。27、恒定总流动量方程写为_______________________,方程的物理意义为__________________________________________________________________________________________________。28、恒定总流能量方程中，hw的能量意义是___________________________________________________。它的量纲是______________________________。 29、在有压管流的管壁上开一个小孔，如果没有液体从小孔流出，且向孔内吸气，这说明小孔内液体的相对压强_________零。(填写大于、等于或小于)如在小孔处装一测压管，则管中液面将________。(填写高于、或低于)小孔的位置。230、恒定总流能量方程中，v／2g的能量意义为__-____________________________________________,它的量纲是_____________。31、水平放置的管道，当管中水流为恒定均匀流时，断面平均流速沿程______________，动水压强沿程______________。32、图示分叉管道中，可以写出单位重量液体的能量方程的断面是_____________________________，不能写出单位重量液体的能量方程的断面是___________________________________。2333、某过水断面面积A＝2m,通过流量qv＝1m／s，动能修正系数α＝1.1，则该过水断面的平均单位动能为___________________________________。34、图示为一平底等直径隧洞，出口设置一控制闸门。当闸门关闭时，A、B两点压强pA与pB的关系为_____；当闸门全开时，A、B两位于均匀流段，其关系为___________________。35、应用恒定总流能量方程时，所选的二个断面必须是_________断面，但二断面之间可以存在_______流。36、有一等直径长直管道中产生均匀管流，其管长100m，若水头损失为0.8m，则水力坡度为___________。37、图示为一大容器接一铅直管道，容器内的水通过管道流入大气。已知h1=1m，h2=3m。若不计水头损失，则管道出口流速为________________。38、图示为1、2两根尺寸相同的水平放置的管道。管1中为理想液体，管2中为实际液体。当两管流量qv1=qv2时，则两根测压管的液面高差h1与h2的比较是__________________。 39、图示为一等直径水平管道，水头为H。若整个水头损失为hw，α＝1，则管道A、B、C三个断面的流速分别为vA=_________________，vB=_________________，vC=_____________________。40、用能量方程或动量求解水力学问题时，两过水断面取在渐变流断面上，目的是利用____________________________的特征，计算______________________________________。41、将一平板放置在自由射流中，并重直于射流的轴线，该平板截去射流流量的一部分q1，并将射流流量3的剩余部分q2以偏转角θ=15°射出，如图所示。已知流速v=30m／s，总流量q=0.036m／s，3q1=0.012m／s。若不计液体重量的影响，且在射流流动在同一水平面上，流速只改变方向，不改变大小。试求射流对平板的作用力。动量校正系数β=1。（384.5N）42、某平底矩形断面的河道中筑一溢坝，坝高a=30m，坝上水头H=2m，坝下游收缩断面处水深hc=0.8m，2溢流坝水头损失为hw=2.5(v)，v为收缩断面流速。不计行近流速v。(取动能及动量校正系数均为2gc01)求水流对单宽坝段上的水平作用力(包括大小及方向)。（4874.6KN）43、如图某一压力水管安有带水银比压计的毕托管，比压计中水银面的高差∆h=2cm，求A点的流速u=?（2.22m/s）A 44、在一宽浅式明渠中产生均匀流，现用和比压计相连的两根比托管量测流速，已知3γ=8036N/m,h=0.6m。当毕托管位于A，B两点时比压计中的液面差∆h=0.5m。A、B、C各点112位置如图所示，求C点的流速u。（3.325m/s）C2245、圆管水流如图，：d=0.2m,d=0.4m,p=6.86N/cm,p=1.96N/cm,v=1m/s,∆Z=1m。ABABB试问：（1）AB间水流的单位能量损失h为多少米水头？（2）水流流动方向是由A到B，还是由B到A？w（A到B；4.765m） 水流阻力和水头损失1、紊流光滑区的沿程水头损失系数λ仅与雷诺数有关，而与相对粗糙度无关。()2、圆管紊流的动能校正系数大于层流的动能校正系数。()3、紊流中存在各种大小不同的涡体。()4、紊流运动要素随时间不断地变化，所以紊流不能按恒定流来处理。()5、谢才公式既适用于有压流，也适用于无压流。()""6、τ=−ρuu只能代表X方向的紊流时均附加切应力。()xy7、临界雷诺数随管径增大而增大。()8、在紊流粗糙区中，对同一材料的管道，管径越小，则沿程水头损失系数越大。()9、圆管中运动液流的下临界雷诺数与液体的种类及管径有关。()10、管道突然扩大的局部水头损失系数ζ的公式是在没有任何假设的情况下导出的。()11、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。()11、不论是均匀层流或均匀紊流，其过水断面上的切应力都是按线性规律分布的。()12、公式τ=ρgRJ即适用于管流，也适用于明渠水流。()13、在逐渐收缩的管道中，雷诺数沿程减小。()14、管壁光滑的管子一定是水力光滑管。()15、在恒定紊流中时均流速不随时间变化。()16、恒定均匀流中，沿程水头损失hf总是与流速的平方成正比。()17、粘性底层的厚度沿流程增大。()18、阻力平方区的沿程水头损失系数λ与断面平均流速v的平方成正比。()19、当管径和流量一定时，粘度越小，越容易从层流转变为紊流。()20、紊流的脉动流速必为正值。()21、绕流阻力可分为摩擦阻力和压强阻力。()22、有一管流，属于紊流粗糙区，其粘滞底层厚度随液体温度升高而减小。()23、当管流过水断面流速符合对数规律分布时，管中水流为层流。()24、沿程水头损失系数总是随流速的增大而增大。()25、边界层内的流动也有层流与紊流之分。()26、当雷诺数Re很大时，在紊流核心区中，切应力中的粘滞切应力可以忽略。()27、其它条件不变，层流内摩擦力随压力的增大而（）⑴增大；⑵减小；⑶不变；⑷不定。28、按普朗特动量传递理论，紊流的断面流速分布规律符合()(1)对数分布；(2)椭圆分布；(3)抛物线分布；(4)直线分布。29、谢才系数C与沿程水头损失系数λ的关系为()(1)C与λ成正比；(2)C与1/λ成正比；(3)C与λ2成正比；(4)C与1λ成正比。30、A、B两根圆形输水管，管径相同，雷诺数相同，A管为热水，B管为冷水，则两管流量()(1)qvA>qvB;(2)qvA＝qvB;(3)qvA0方>0矩，v圆>v方>v矩；τττqqq(2)0圆<0方<0矩，v圆0方>0矩，v圆v方>v矩。34、圆管均匀层流与圆管均匀紊流的()(1)断面流速分布规律相同；(2)断面上切应力分布规律相同；(3)断面上压强平均值相同；(4)水力坡度相同。35、紊流内部结构分区的判别参数是()(1)管壁绝对粗糙度；(2)管壁相对粗糙度；(3)粘滞底层厚度与管壁绝对粗糙度之比；(4)雷诺数。36、图示两管道的管长L、管径d、流量qv及水温均相同，但测压管水面差h1>h2,则两管糙率n1与n2的关系为()(1)n1>n2；(2)n1hfB；(2)hfA=hfB；(3)hfAi2,则其均匀流水深h01和h02的关系为()(1)h01>h02(2)h01b2,则其均匀流水深h01和h02的关系为（）(1)h01大于h02(2)h01小于h02(3)相等(4)无法确定10、有两条梯形断面渠道1和2，其流量、边坡系数、底宽及底坡均相同，但糙率n1>n2，则其均匀流水深h01和h02的关系为（)(1)h01大于h02(2)h01小于h02(3)相等(4)无法确定11、有四条矩形断面棱柱形渠道，其过水断面面积、糙率、底坡均相同，其底宽b与均匀流水深h。有以下几种情况，则通过流量最大的渠道是（）(1)b1=4m，h01=1m(2)b2=2m，h02=2m(3)b3=2.83m，h03=1.414m(4)b4=2.67m，h04=1.5m12、矩形明渠水流中，断面单位能量Es与势能h之比值Es/h=1.8时，水流的弗劳德数Fr为()(1)Fr>1.0(2)Fr<1.0(3)Fr=1.0(4)不定13、M2型水面曲线发生在____坡上，其水流属于_____流。曲线的特征是___________________________________________________________。14、两条棱柱形明渠的断面形状、尺寸、底坡和通过的流量均相同，但糙率不同(n1>n2)。它们的正常水深h01___h02;临界水深hc1___hc2。15、水跌是水流从____流过渡到____流的局部水力现象。当流量一定时，跌坎处的水深等于_______。16、水跃是水流从_____流过渡到_____流的局部水力现象；当流量一定，跃前水深增大时，跃后水深的变化是____________。17、在明渠水流中，发生____型水面曲线时，断面单位能量Es沿程增大；发生____型水面曲线时，Es沿程减小。(各举一例)18、若明渠均匀流水深h0=3m，相应流量的临界水深hc=1.5m，则弗劳德数Fr的范围为_________________。若流量不变，糙率n增大，则Fr______。19、在进行明渠渐变流水面曲线计算时，对于____流，控制断面应选在上游；对于____流，控制断面应选在下游。20、图示为一棱柱形明渠，两段渠道的断面形状、尺寸及底坡均相同，但糙率不同(n1md(3)mm2(2)m1hc02时，发生_______________水跃；当t=hc02时，发生_________________水跃。17、闸孔出流和堰流的水流特征的不同点是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________'