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长沙理工水力学复习资料参考答案

发布时间：2020-06-04   来源：文档文库   
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一、判断题（每题2分，共计20分）（请在你认为正确的题后划√，错误的题后划×）

1、理想液体就是没有粘滞性的液体。 （ √ ） 2、静水压强的大小由表面气体压强和液体重量共同构成。 （ √ ） 3、流线上某一点的流速方向与该点的位置无关。 （ √ ） 4、雷诺数的物理意义在于它表示了质点所受惯性力和粘性力的对比关系。 （ √ ） 1、静止的液体由于没有相对运动，因此没有粘滞性。 （ √ ） 2、静水压强的方向与受压面的外法线方向一致。 （ x ） 3、即使是在恒定层流中，液体运动要素的时均值和瞬时值也是不相等的。 4、长直管道中产生沿程水头损失的根本原因在于液体具有粘滞性。 1、理想液体就是不考虑表面张力的液体。 2、静水压强的大小与作用的方向无关。 1、理想液体就是忽略液体粘滞性的液体。 3、欧拉法主要研究特定质点在某一段时间内的运动规律。 4、若液体作恒定流动，则其流线与迹线必定重合。 5、处于紊流运动状态的液体内部，将不可能出现层流流动。 6、简单长管的作用水头等于其沿程水头损失。 7、雷诺数的物理意义在于它表示了质点所受惯性力和粘性力的对比关系。 8、在相同条件下，简单短管自由出流与淹没出流的泄流能力相同。 9、明渠均匀流的总水头线与测压管水头线重合。 10、明渠非均匀流的水深和流速沿程不断变化，所以属于非恒定流。 3、欧拉法不研究液体质点的运动特性。 4、雷诺数的物理意义在于它表示了质点所受惯性力和粘性力的对比关系。 5、在相同条件下，简单短管自由出流与淹没出流的泄流能力相同。 1、因为实际液体存在粘滞性，故实际液体在任何情况下都存在内摩擦力。 2、只要静水总压力的作用点与受压面的形心点重合，则该受压面必为水平面。 3、在连续、均质、静止的液体中，液体内部各点的测压管水头保持相等。 1、牛顿内摩擦力定律适用于急流。 2、若静水中某一点的相对压强小于0，则其绝对压强一定小于当地大气压。 3、 静水中由压强相等的各点所组成的面统称为等压面。 4、流线与迹线重合时，表明液体质点的运动要素不随时间而变化。 5、雷诺数Re与液体的流速v有关，且随流速的增大而增大。 6、可以忽略局部水头损失的管道称为长管。 7、明渠均匀水流的动能修正系数和流速水头沿程保持不变。 8、雷诺数的物理意义在于它表示了质点所受惯性力和粘性力的对比关系。

1 （ x ） √ ） （ x ） （ √ ） √ ） （x ） （ √ ） （ x ） （√） （ √ ） （ x） （ √ ） （ x ） （ √ ） （ √ ） （ x ） （ x ） （ x ） √ ） （ x ） （ √ ） （√ ） （ √ ） （√） （√） （√） （√）
（ （ （
9、明渠均匀流的总水头线与测压管水头线重合。 （√） 10、明渠非均匀流的水深和流速沿程不断变化，所以属于非恒定流。 （x ） 4、如果水流是恒定流，则其任意固定空间点上的运动要素是不随时间变化的。 （ √ ） 5、当水流处于紊流水力过渡区，则其沿程水头损失与断面平均流速的平方成正比。（x） 6、如果明渠水流的重力在流动方向上的分力等于阻力，则该水流必为明渠均匀流。（ √ ） 7、实际水深小于临界水深的水流就是急变流。 （ √） 8、水力最佳断面就是指渠道最经济的断面形式。 （ x ） 9、雷诺数的物理意义在于它表示了质点所受惯性力和粘性力的对比关系。 （√） 10、在相同条件下，简单短管自由出流与淹没出流的泄流能力相同。 （x ） 6、明渠均匀流的总水头线与测压管水头线重合。 （√ ） 7、明渠非均匀流的水深和流速沿程不断变化，所以属于非恒定流。 （x） 8、明渠实际底坡i<ik时，其上水流也可能产生急流。 （x ） 9、临界水深对应的断面单位能量ES随实际水深的增加而增加。 （ √ ） 10、底坎为曲线型堰的闸孔，若闸门相对开度eH0.65，则水流为堰流。 （√）
5、明渠均匀流中只有在正坡渠道上才有可能发生。 （√） 6、明渠非均匀流中，b型水面线一定都是降水曲线。 （ x） 7、 对于明渠流而言，若渠道实际底坡i<ik时，则其上水流必为缓流。 （ √） 8、水泵的扬程与水泵的提水高度和管道总的水头损失有关。 （√ ） 9、临界水深对应的断面单位能量ES随实际水深的增加而增加。 （ √） 10、只要某水流中任意质点的运动要素是沿程变化的，则该水流一定是非恒定流。 （x） 5、长直管道中产生沿程水头损失的根本原因在于液体具有粘滞性。 （ √） 6、明渠均匀流的总水头线与明渠底坡线是相互平行的。 （ √） 7、明渠非均匀流的水深和流速沿程不断变化，所以属于非恒定流。 （ x） 8、 对于明渠流而言，若渠道实际底坡i<ik时，则其上水流必为缓流。 （ √） 9、临界水深对应的断面单位能量ES随实际水深的增加而增加。 （ √ ） 10、闸孔出流不能忽略侧收缩对其过流能力的影响。 （x）

二、选择题（请填写你认为唯一正确的答案编号）
1、关于牛顿内摩擦力的描述中，下列说法不正确的是（ ）。
a、内摩擦力与接触面的面积成正比； b、内摩擦力与流速梯度成正比； c、内摩擦力与剪切变形速度成正比； d、内摩擦力与液体温度成正比。 2、当液体的流线与其迹线相互重合时，则液体不可能作下列哪种流动？（ ）。 a、恒定流动； b、非恒定流动；

2
c、均匀流动； d、非均匀流动。 1、牛顿内摩擦定律的适用条件为（ ）。
a、任何流体作层流运动； b、牛顿流体作层流运动； c、牛顿流体作紊流运动； d、任何流体作紊流运动。
2、液体做紊流运动，若其沿程阻力系数与雷诺数Re和相对粗糙度/d相关，可确定该液体流动（ ）。
a、属于紊流水力光滑区； b、属于紊流水力过渡区； c、属于紊流水力粗糙区； d、以上都不对。
1、一般情况下，液体的主要物理性质中，下列性质可以不予考虑（ ）。
a、粘滞性； b、惯性； c、万有引力特性； d、表面张力。 2、当液体的流线与其迹线相互重合时，则液体不可能作下列哪种流动？（ ）。 a、恒定流动； b、非恒定流动； c、均匀流动； d、非均匀流动。 3、静水中某点的相对压强为-3.43N/cm，则该点的（ ）。 a、绝对压强为98KPa； b、绝对压强为34.3KPa； c、真空压强为-34.3KPa； d、真空值为3.5m水柱高。
4、在小底坡棱柱体长直明渠中，当通过流量一定时，（ ）不会随着底坡的改变而变化。 a、正常水深； b、临界水深； c、实际水深； d、实际流速。 5、实用堰不管其形状和尺寸如何，其流量系数一定比（ ）的小。 a、薄壁堰； b、无底坎宽顶堰； c、有底坎宽顶堰； d、明渠。
6、若某管流的沿程阻力系数值与管道相对粗糙度和雷诺数相关，则该流动属于（ ）。 a、层流区； b、紊流水力光滑区； c、紊流水力过渡区； d、紊流水力粗糙区。
3、若某明渠水流的平均水深h2m，实际流速为3m/s，则其流动状态为（ ）。 a、缓流； b、急流； c、临界流； d、渐变流。
1、如果我们把液体视为（ ）,就可以利用连续函数的分析方法研究液体的运动规律。
a、理想液体； b、牛顿流体； c、连续介质； d、均质液体。 2、某一静止、封闭的水箱中,水表面的气体压强等于85KPa，则可以确定液面以下1m处某一点的（ ）。
a、真空压强为3.2KPa； b、相对压强为3.2KPa； c、绝对压强为3.2KPa； d、表面压强为3.2KPa。
3、文丘里流量计是测量管道中流量大小的一种常用装置，它主要是利用（ ）来计算所通过的流量。
a、恒定总流的连续方程； b、恒定总流的能量方程； c、恒定总流的动量方程； d、恒定总流的动量矩方程。

3 2
4、当水流运动位于（ ）时，其沿程阻力系数值与管壁相对粗糙度和雷诺数有关。
a、层流区； b、紊流水力光滑区； c、紊流水力过渡区； d、紊流水力粗糙区。
1、发生相对运动的液层间，其粘性切应力的大小与下列哪个因素无关？（ ）。 a、液体种类； b、液体温度； c、接触面积； d、流速梯度。 2、无任液体处于绝对平衡抑或相对平衡，其等压面一定与（ ）正交。
a、重力； b、惯性力； c、质量力； d、表面张力。 3、渐变流过水断面上各点的（ ）保持不变。
a、流速； b、压强； c、单位机械能； d、单位势能。 4、当液体的流线与其迹线相互重合时，则液体不可能作下列哪种流动？（ ）。 a、恒定流动； b、非恒定流动； c、均匀流动； d、非均匀流动。 5、静水中某点的相对压强为-3.43N/cm，则该点的（ ）。 a、绝对压强为98KPa； b、绝对压强为34.3KPa； c、真空压强为-34.3KPa； d、真空值为3.5m水柱高。5、明渠均匀流重力沿流向的分力Gs和其所受阻力T之间的关系是（ ）。
a、GcosT； b、GcosT； c、GcosT； d、GcosT4、在小底坡棱柱体明渠中，当通过的流量一定时，临界水深hk值随底坡i的增大而（ ）。 a、增大； b、减小； c、不变； d、不定。 5、实用堰不管其形状和尺寸如何，其流量系数一定比（ ）的小。 a、薄壁堰； b、无底坎宽顶堰； c、有底坎宽顶堰； d、明渠。 6、下列底坡的明渠中，不可能发生a型水面曲线的是（ ）。 a、缓坡； b、陡坡； c、临界坡； d、平坡。
3、若某明渠水流的平均水深h2m，实际流速为3m/s，则其流动状态为（ ）。 a、缓流； b、急流； c、临界流； d、渐变流。 1、理想液体是指忽略下列性质的液体（ ）。
a、万有引力特性； b、粘滞性； c、压缩性； d、表面张力。 2、流线上某点的流速方向就是该点在流线上的（ ）。
a、切线方向； b、外法线方向； c、内法线方向； d、迹线方向。 3、当水流处于紊流水力光滑区时，其沿程水头损失与流速的（ ）次方成比例。 a、1； b、1.75； c、1.75～2； d、2。 4、当液体的流线与其迹线相互重合时，则液体不可能作下列哪种流动？（ ）。 a、恒定流动； b、非恒定流动； c、均匀流动； d、非均匀流动。 5、静水中某点的相对压强为-3.43N/cm，则该点的（ ）。 a、绝对压强为98KPa； b、绝对压强为34.3KPa； 22
4
c、真空压强为-34.3KPa； d、真空值为3.5m水柱高。
4、在小底坡棱柱体长直明渠中，当通过流量一定时，水面曲线从c1型向a1型变化时，中间以（ ）完成过渡连接。 a、b1型曲线； b、水跌； c、水跃； d、水平线。 5、实用堰不管其形状和尺寸如何，其流量系数一定比（ ）的小。 a、薄壁堰； b、无底坎宽顶堰； c、有底坎宽顶堰； d、明渠。
6、管流中，若其局部水头损失和流速水头所占比例很小可以忽略时，我们称其为（ ）。 a、简单管； b、短管； c、长管； d、管嘴。

三、作图题
1、请绘出下列标有字母的断面上的静水相对压强分布图



5




2、请绘出下列各指定二维曲面上的压力体的剖面图

 A
BDC

6

3、请定性绘出各图中底坡变化时上下游水面曲线并注明类型（各段均充分长直）


7
kk1>kk233k 四、计算题

1、如图4-1所示的圆柱形挡水曲面。已知圆柱长度为l2m，上游水位与圆柱顶部齐平，水深h1.5m,下游水深等于上游水深的一半。试求该圆柱上所受静水总压力。
h
图4-1 2、如图4-2所示的水平放置弯管，弯管转角θ=45º，其出口水流流入大气，恒定流动，已知Q=0.05m/s，d1=150mm，d2=100mm，不计摩擦阻力和水头损失，求限制弯管变形的混凝土镇墩所受作用力的大小和方向。

图4-2
图4-2
3、已知某对称梯形断面棱柱体明渠的糙率n0.022，边坡系数m=1，渠中设计水深h=2m，湿周7.66m，渠道底坡i0.0001。试求该渠道的设计流量为若干。


8 3
1、如图4-1所示的圆柱形挡水曲面。已知圆柱长度为l2m，上游水位与圆柱顶部齐平，水深h2m。试求该圆柱上所受静水总压力。

图4-1 2、如图4-2所示某一压力管道，已知D1=1.5m，D2=1.0m，p1=29.4N/cm，Q=2m/s，渐变段23水体重为4.97KN，L=4m，水流自管1（直径D1）流向管2（直径D2），管轴线与水平线的夹角为30，不计任何损失。问：水流作用于管壁的轴向冲击力为多少。

30

图4-2
3、已知某对称梯形断面棱柱体明渠的糙率n0.022，边坡系数m=1，渠中设计水深h=2m，湿周7.66m，渠道底坡i0.0001。试求该渠道的设计流量为若干。

4、如图4-3所示，一台水泵产生水头Ht50m，水泵吸水管从水池A处吸水，吸水管直径d1150mm，所产生的水头损失为5v1/2g，v1为吸水管平均流速，水泵的安装高程200z22m，出水管直径d2100mm，末端接一管嘴，直径d376mm，管嘴中心距水池水面高30m，出水管所产生的水头损失为12v2/2g，v2为出水管平均流速。计算：（1）管嘴C点的射流流速v；（2）水泵入口处B点的压强。


9 2
1、如图所示的圆柱形挡水曲面。已知圆柱长度为l2m，上游水位与圆柱顶部齐平，水深h1.5m。试求该圆柱上所受静水总压力。
θh
第1题图 第2题图

2、在水平面内（三股水流均在同一平面内）将一平板伸入水平自由射流中，如图5-2所示，且使平板与射流轴线垂直，该平板截去射流流量的一部分Q1，射流的其余部分偏转一角度θ。若已知射流流速v=30m/s，流量Q=36L/s，Q1=12L/s，当不计任何损失时，试求：（1）射流对平板的作用力；（2）射流的偏转角θ。


3、已知某对称梯形断面棱柱体明渠的糙率n0.022，边坡系数m1，渠中水深h2m，渠道底宽b3m，渠道长度l3000m，设计流量为Q15m流时渠中所产生的沿程水头损失。

4、某工厂拟建一蓄水池，由两台水泵抽取池水供工厂生产用水，每台水泵的抽水流量为40m/h，池水来自水库，水池与水库之间用输水管相连，如图4-3所示。已知：输水管管长l60m，管径d150mm，管道糙率n0.011；输水管进口（含滤网）局部阻力系数15.0，管道上装阀门一个，其局部阻力系数20.5，输水管出口局部阻力系数31.0。求水库与水池的水面高差H。


10 33s。试求该明渠流均匀

 1、如图1所示，有一扇与水平面成60的矩形自动翻转闸门，当上游水深h12.5m，下游水深h20.5m时，闸门便自动开启。求翻转闸门铰链位置的l值为多少。（不计摩擦力和闸门自重）
0

1、如图所示，一铅直放置的，一侧挡水的矩形平板ABCD，顶点A与水面齐平，其余尺寸见图。从平面上C点做一斜线，将平板分成一个梯形和一个三角形，欲使两部分面积上所受静水压力相等，问：图中x值应为多少。

2、如图所示的水平放置弯管，弯管转角θ=45º，其出口水流流入大气，恒定流动，已知Q=0.05m/s，d1=150mm，d2=100mm，不计摩擦阻力和水头损失，求限制弯管变形的混凝土镇墩所受作用力的大小和方向。
3



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3、某自来水厂引水渠为一梯形断面混凝土明渠，已知其边坡系数m为1，底宽b为20m，糙率n为0.015，水力坡度J为0.0002，渠中水深h均为4m，该自来水厂要求引水流量为140m

4、如右图所示的梯形断面明渠，底宽b10m，边坡系数m1.5，水深h5m，流量3s，现要求从引水量中分出一部分水作为灌溉用水，求尚能供应的灌溉用水流量。
Q300m3/s，求流体的弗劳德数Fr及渠中流态。


2、如图4-2所示某一压力管道，已知D1=1.5m，D2=1.0m，p1=29.4N/cm，Q=2m/s，渐变段23水体重为4.97KN，L=4m，水流自管1（直径D1）流向管2（直径D2），管轴线与水平线的夹角为30，不计任何损失。问：水流作用于管壁的轴向冲击力为多少。
30


3、一矩形钢筋混凝土引水渡槽，底宽b=1.5m，槽长L=116.5m，糙率n=0.014，进口处高程为52.06m。当通过设计流量Q=7.65m/s时，槽中正常水深h0=1.7m。求：渡槽底坡i及其出口高程。

300
12

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/a5e8cc8482eb6294dd88d0d233d4b14e84243e03.html

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