水力学练习题及参考答案

水力学练习题及参考答案一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×)1、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。（√）2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。(×)3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。　　(×)4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当Fr＞1为急流。(√)5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（×）6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。（×）6、达西定律适用于所有的渗流。（×）7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。（√）8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。(√)9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。(√)10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（×）11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√)12、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。(√)13、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。(×)14、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。(√)15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。（√）16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。(×)17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。(√)18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。(×)19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（√）20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。(×)21、缓坡上可以出现均匀的急流。(√)22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50kPa。(√)24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。(√)25、水深相同的静止水面一定是等压面。(√)26、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（×）27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√)28、陡坡上可以出现均匀的缓流。(×)29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。(√)30、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。(×)15\n31、缓坡上只能出现非均匀流缓流。（×）32、静水压强的大小与受压面的方位无关。(√)33、水泵的扬程就是指水泵的提水高度。(×)34、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。（×）35、平坡渠道中不可能发生均匀流。(√)36、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。（√）37、水跃只能发生于平底明渠中。(×)二、单项选择题(填写唯一正确答案的编号)1、作用水头相同时，孔口的过流量要比相同直径的管咀过流量（2）(1)大;(2)小；(3)相同；(4)无法确定。2、根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强（1）(1)数值相等;(2)数值不等;(3)仅水平方向数值相等;(4)铅直方向数值最大。3、已知水流的沿程水力摩擦系数l只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（4）(1)层流区；(2)紊流光滑区；(3)紊流过渡粗糙区；(4)紊流粗糙区。4、液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为（2）（1）1kN/m2（2）2kN/m2（3）5kN/m2（4）10kN/m25、紊流的断面流速分布规律符合（1）(1)对数分布；(2)直线分布；(3)抛物线分布；(4)椭圆分布。6、长管的总水头线与测压管水头线（1）（1）相重合；（2）相平行，呈直线；（3）相平行，呈阶梯状；（4）以上答案都不对。7、渗流的达西公式只能适用于（1）(1)恒定均匀层流(2)恒定均匀紊流(3)恒定均匀流；(4)非恒定流。8、液流的沿程水力摩擦系数与边壁粗糙度和雷诺数都有关，即可判断该液流属（3）(1)层流区；(2)紊流光滑区；(3)紊流过渡粗糙区；(4)紊流粗糙区。9、堰流的流量与堰顶水头的(2)成正比。(1)1/2次；(2)3/2次方；(3)2次方；(4)1次方。10、溢流坝下泄水流收缩断面水深hc0的跃后水深为hc02，形成远离水跃衔接的条件是（3）(1)ht=hc02(2)ht>hc02(3)htr1，则A、B两测压管中的液面必为(2)(1)B管高于A管；(2)A管高于B管；(3)AB两管同高。22、紊流的断面流速分布规律符合（1）(1)对数分布；(2)椭圆分布；(3)抛物线分布；(4)直线分布。23平底棱柱形明渠发生水跃，其水跃函数J(h1)与J(h2)的关系是（1）(1)J(h1)=J(h2)(2)J(h1)>J(h2)(3)J(h1)pb(2)paiki2iki2hk为缓流，所以溢流坝下游必定发生水跃。2）计算收缩断面处水深hc的共軛水深hc2hc2＝＝＝5.81m因为hc2>ht，该水跃为远驱水跃。3）溢流坝下游发生远驱水跃，需要修建消力池。13、矩形断面渠道中有一平板闸门，渠宽b＝3m。闸前水深H＝4m，闸下收缩断面水深hc=0.8m，已知渠道流量Q=18m3/s。取动能和动量校正系数均为1。求水流作用于闸门上的作用力。15\n14、已知如图所示水平安装的文丘里流量计，已测得压强=0.5m，=-0.2m，水管的横断面积A1=0.002m2，A2=0.001m2,不计水头损失，求通过文丘里流量计的流量Q为多少？15、管道直径d=10mm，通过流量Q=20cm3/s，运动粘度n=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？16、有一水电站引水钢管，管道长度L=2000m，管中水流的流速v=2m/s，管道水击波波速C＝1172m/s。由于管道末端阀门在2秒内完全关闭，产生水击。试判断水击类型；并求管中水击压强水头ΔH。17、某矩形断面河道中建筑有一座WES堰型溢流坝，溢流堰宽b＝10m，在设计水头Hd=2.50m时的流量系数为md=0.502，堰高P1=16m。问：（1）不考虑侧收缩和淹没影响，求通过堰型溢流的流量Q。（2）若坝下收缩断面处水深hc=0.8m，当坝下游水深ht=3.5m时，坝下游是否发生水跃？如发生水跃，属于何种形式的水跃？是否需要修建消能工？18、有一矩形断面渠道底宽b＝1.5m，底坡i＝0.0004，糙率n＝0.014，当槽中均匀流水深h0=1.7m时，试求通过的流量Q。19、图示一水平放置的弯管，直径D=0.2m，转角α=90°，1－1断面管轴处的动水压强为p1=40kN/m2，2－2断面与大气连通，管中流量为Q＝0.1m315\n/s，求水流通过弯管时对管壁的作用力。（取动能校正系数和动量修正系数均为1）1122D20、A求图中圆弧形闸门AB所受静水总压力的大小及方向。已知水深H=4m，板宽B＝2m。HB21、有一浆砌块石的矩形断面渠道，糙率n=0.025，宽b=6m，当Q=14.0m3/s时，渠中均匀水深h=2m，试判断渠道中的明渠水流流态。22、某矩形断面渠道，通过的流量为Q=30m3/s，底宽为b=5m，水深为h=1m，判断渠内水流是急流还是缓流？如果是急流，试计算发生水跃的跃后水深是多少。23、某矩形断面渠道中建有单孔平板闸门，已知平板闸门的宽度b＝6m，闸前水深为H=4m，闸孔流量系数μ=0.45，闸门开度e=0.5m，闸底板与渠底齐平。（1）不计闸前行进流速水头，按自由出流求过闸流量Q。（2）若闸下收缩水深hc＝0.4m，下游水深ht=2.5m，判断闸下水跃衔接的形式，并确定是否需要修建消力池？。H䅳ht̨hc24、如图所示矩形平板闸门AB宽b=3m，门重G=9800N，α=60°，h1=1m，h2=1.73m。试求：下游有水时启门力T，15\n25、有一水平放置的管道(如图)。管径d1=10cm，d2=5cm。管中流量Qv=10L/s。断面1处测管高度H=2m。不计管道收缩段的水头损失。取动能与动量校正系数均为1。求水流作用于收缩段管壁上的力。26、有一浆砌块石的矩形断面渠道，糙率n=0.025，宽b=5m，当Q=15.0m3/s时，渠中均匀水深h=2m，试判断渠道中的明渠水流流态。27、有一单孔水闸，平板闸门孔宽＝3.0m，闸门开度e=0.5m，闸前水深H＝6.0m，闸孔流量系数μ=0.556，闸底板与渠底齐平。不计闸前行进流速水头，按自由出流求过闸流量Q。28、水温10。C时水流的运动粘滞系数为n=0.0131cm2/s，水管的直径为10cm，管中流速为100cm/s，试判别水流流态。29、有一矩形断面渠道均匀流，底宽b=10m，水深h=3m，糙率n=0.014，底坡i=0.001。如流动在紊流粗糙区，求谢才系数C和流量Q，并判别是急流还是缓流。30、有一虹吸管(如图)。已知管径d=10cm，h1=1.5m，h2=3m，不计水头损失，取动能校正系数α＝1。求断面c－c中心处的压强pc。15\n32、有一单孔水闸，平板闸门孔宽b＝3.0m，闸门开度e=0.5m，闸前水深H＝6.0m，闸孔流量系数μ=0.556，闸底板与渠底齐平。不计闸前行进流速水头，按自由出流求过闸流量Q。33、某单孔WES型实用堰，孔净宽=18.0m，上游堰高P=35m，堰顶水头H=3.2m，已知实用堰的流量系数m=0.502，不考虑侧收缩系数影响。堰下游收缩断面的水深hc=0.5m，收缩断面的宽为54m，下游水位低于堰顶，下游水深ht=3.5m。（1）求通过实用堰的流量Q（2）确定堰下游水跃衔接形式，说明堰下游是否需要修建消能设施？（3）如采用底流式消能，消能池中的水跃应达到什么要求？34、图示直径为20mm，长450m的管道自水库取水并泄入大气中，出口比水库水面低13m，已知沿程水头损失系数λ=0.04，进口局部水头损失系数ζ=0.5，求泄流量Q。(按短管计算)15\n35、图示左边为一封闭容器，盛有密度r1＝r2＝1000kg/m3的水，深度h1=3m。容器侧壁装有一测压管，H=0.5m。右边为敞口盛水容器，水深h2=2.2m。求中间隔板A、B、C三点的压强。(10分)36、已知如图所示的文丘里管，管路中通过流量Q=10l/s，d1=5cm，p1=78.4Pa，如果使断面产生真空压强为6.37kPa，问d2应为多少？（不计水头损失）（10分)37、有一矩形断面渠道，底宽b＝1.5m，底坡i＝0.0004，糙率n＝0.014，当槽中均匀流水深h0=1.7m时，试求通过的流量Q,并判别是急流还是缓流。38、某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。已知渠宽b=18m，流量Q=265m3/s，坝下收缩断面处水深hc=1.1m当坝下游水深ht=4.7m时，问：（1）、坝下游发生何种形式的水跃？（2）、是否需要修建消能工？15