水力学复习题(2)(1).doc

《水力学》 1：[单选题]一水平弯管，管中流量不变，在过水断面A―A内外两侧的1、2两点处各装一根测压管，则两测压管水面的高度h1与h2的关系为  A： h1>h2 B：h1=h2 C：h1 D：不定 参考答案：C 2：[判断题]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  参考答案：错误 3：[单选题]圆管紊流中的上临界雷诺数 （ ）  A：是紊流转变为层流时的雷诺数 B：是层流和紊流的主要判别参数 C：等于2300 D：对流态判别作用不大 参考答案：D 4：[判断题]恒定不可压缩流体运动在三个坐标方向的线变形速度之和为零。  参考答案：正确 5：[填空题] 1、 1、如图所示：水箱一侧接一串联管道，已知末端管径d=0.2m，流速v=5m/s，分流量q=0.2m3/s，则水箱出流量Q为      　 m3/s。 2、水平射流流量为Q、以速度v射向固定平板，则射流对平板的水平作用力F为。 3、明渠均匀流的力学特征是。 4、圆管层流沿程水头损失系数λ的计算公式为。 5、有一水平分叉管中液流流动如图示，已知Q2=Q3=0.5Q1，A2=A3=0.5A1，各断面形心位于同一水平面内，取α1=α2=α3，忽略水头损失，则2—2断面的形心点压强p2与1—1断面形心点压强p1的关系为        　 。 6、图示容器内液面压强p0为Pa。 7、当管道尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流流区的变化是 。 8、紊流过水断面上的流速分布比层流过水断面上的流速分布    　        。 9、作层流运动的牛顿流体，其层间切应力为。 参考答案：1、如图所示：水箱一侧接一串联管道，已知末端管径d=0.2m，流速v=5m/s，分流量q=0.2m3/s，则水箱出流量Q为    0.3571  m3/s。 2、水平射流流量为Q、以速度v射向固定平板，则射流对平板的水平作用力F为          F=ρQβv (方向水平向右)  。 3、明渠均匀流的力学特征是  重力沿流程的分量=边壁摩阻力  。 4、圆管层流沿程水头损失系数λ的计算公式为 λ= Re 64 ​ 。 5、有一水平分叉管中液流流动如图示，已知Q2=Q3=0.5Q1，A2=A3=0.5A1，各断面形心位于同一水平面内，取α1=α2=α3，忽略水头损失，则2—2断面的形心点压强p2与1—1断面形心点压强p1的关系为    p2  = p1。 6、图示容器内液面压强p0为  9800  Pa。 7、当管道尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流流区的变化是 光滑区→过渡粗糙区→粗糙区 。 8、紊流过水断面上的流速分布比层流过水断面上的流速分布    均匀        。 9、作层流运动的牛顿流体，其层间切应力为 τ=μ dy du ​ 。 1：[单选题]下列说法中，正确的说法是 （　 　）  A：理想不可压均质量重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒 B：理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒 C：理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿迹线总机械能守恒 D：理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒 参考答案：B 2：[判断题]恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。  参考答案：错误 3：[单选题]水的动力粘度随温度的升高而  A：增大 B：减小 C：不变 D：不定 参考答案：B 4：[单选题]牛顿流体具有  A：扩散并充满整个容器的特性 B：在任何切应力作用下不能维持静止状态的特性 C：实际上绝对不可压缩的性质 D：切应力与运动状态无关的性质 参考答案：B 5：[判断题]水深相同的静止水面一定是等压面。  参考答案：错误 6：[判断题]层流均匀流断面动量修正系数为２  参考答案：错误 7：[论述题] 1、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。 2、绘出图中的受压曲面AB上水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。 3、图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A点以上的水深H＝1.2m，闸门宽B=4m，圆弧形闸门半径R=1m，水面均为大气压强。确定圆弧形闸门AB上作用的静水总压力及作用方向。 4、图示一跨河倒虹吸管，正方形断面面积为 A=0.64 m2，长 l =50 m，两个 30。折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水力摩擦系数λ=0.024，上下游水位差 H=3m。求通过的流量 Q ? 5、如图从水箱接一橡胶管道及喷嘴，橡胶管直径D=7.5cm，喷嘴出口直径d=2.0cm，水头H=5.5m，由水箱至喷嘴出口的水头损失hw=0.5m。用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p=4.9N/cm2。行近流速v0≈0，取动能、动量修正系数均为1。 （1）计算通过管道的流量Q； （2）如用手握住喷嘴，需要多大的水平力？方向如何？ 参考答案：1、如图所示：水箱一侧接一串联管道，已知末端管径d=0.2m，流速v=5m/s，分流量q=0.2m3/s，则水箱出流量Q为    0.3571  m3/s。 2、水平射流流量为Q、以速度v射向固定平板，则射流对平板的水平作用力F为          F=ρQβv (方向水平向右)  。 3、明渠均匀流的力学特征是  重力沿流程的分量=边壁摩阻力  。 4、圆管层流沿程水头损失系数λ的计算公式为 λ= Re 64 ​ 。 5、有一水平分叉管中液流流动如图示，已知Q2=Q3=0.5Q1，A2=A3=0.5A1，各断面形心位于同一水平面内，取α1=α2=α3，忽略水头损失，则2—2断面的形心点压强p2与1—1断面形心点压强p1的关系为    p2  = p1。 6、图示容器内液面压强p0为  9800  Pa。 7、当管道尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流流区的变化是 光滑区→过渡粗糙区→粗糙区 。 8、紊流过水断面上的流速分布比层流过水断面上的流速分布    均匀        。 9、作层流运动的牛顿流体，其层间切应力为 τ=μ dy du ​ 。 1：[单选题]在正常工作条件下，在孔口外接一个相同管径的管嘴，作用水头相同时，管嘴比孔口出流量  A：大 B：小 C：相等 D：不定 参考答案：A 2：[单选题]若明渠水力最优矩形断面的水深为1.2m，其宽度为                （    ）  A： 0.6m B： 1.2m C： 1.8m D： 2.4m 参考答案：D 3：[填空题] 1、计算明渠均匀流的公式是            2、理想液体与实际液体的主要区别是___      ____________ 3、只受重力作用，静止液体中的等压面是__        __。 4、圆管层流实测管轴上流速为4m/s，则断面平均流速为            m/s。 5、在铅直管道中有密度ρ=800kg/m3的煤油向下流动，管道直径d=20cm，装有两个压力表读数分别为p1=196kPa，p2=392kPa，假设管中流速不变，不计水头损失，两压力表高差H的长度应为          。 6、某液体的动力粘度μ=0.005Pa・S，密度ρ=850Kg/m3，则其运动粘度ν＝            。        7、水在直径为1cm的圆管中流动，流速v=1m/s，运动粘度ν=0.01cm2/s，雷诺数=        ，水流为      流。 8、根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为_      _和_    __。 参考答案：1、计算明渠均匀流的公式是 Q=AC Ri ​ 2、理想液体与实际液体的主要区别是___是否存在液体的拈滞性____________ 3、只受重力作用，静止液体中的等压面是⎽⎽⎽水平面⎽⎽⎽。 4、圆管层流实测管轴上流速为4m/s，则断面平均流速为    2    m/s。 5、在铅直管道中有密度ρ=800kg/m3的煤油向下流动，管道直径d=20cm，装有两个压力表读数分别为p1=196kPa，p2=392kPa，假设管中流速不变，不计水头损失，两压力表高差H的长度应为  25 m  。 6、某液体的动力粘度μ=0.005Pa·S，密度ρ=850Kg/m3，则其运动粘度ν＝。 7、水在直径为1cm的圆管中流动，流速v=1m/s，运动粘度ν=0.01cm2/s，雷诺数=  10000  ，水流为  紊  流。 8、根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为⎽长管⎽和⎽⎽短管⎽⎽。 4：[单选题]明渠水力最优断面的水力半径R  A：等于水深的一半； B：等于底宽的一半； C：等于水面宽度的一半； D：等于湿周的一半。 参考答案：A 5：[单选题]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  A： 层流区 B： 紊流光滑区 C：紊流过渡粗糙区 D： 紊流粗糙区 参考答案：D 6：[单选题]长管的总水头线与测压管水头线  A：相重合 B：相平行，呈直线 C：相平行，呈阶梯状 D：以上答案都不对 参考答案：A 7：[单选题]在同一瞬时，流线上各个流体近质点的速度方向总是在该点与此流线  A：重合 B：相交 C：相切 D：平行 参考答案：A 8：[单选题]下列说法中，正确的说法是  A：理想不可压均质量重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒 B：理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒 C：理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿迹线总机械能守恒 D：理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒 参考答案：B 1：[判断题]粘滞性是液体产生水头损失的内因。  参考答案：正确 2：[判断题]园管中层流的雷诺数必然大于２000。  参考答案：错误 3：[论述题] 1、简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数λ的变化规律。 2、"均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？ 3、简述明渠均匀流的形成条件和特征。 参考答案： 1、简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数λ的变化规律。（4分） 答案：通过尼古拉兹实验可以发现：在层流中λ仅是雷诺数Re的函数并与Re成反比；在层流到紊流过渡区，λ仅是Re的函数；在紊流光滑区λ=f1（Re）； 过渡区λ=f2（Re，  ）；粗糙区λ=f3（  ），紊流粗糙区又称为阻力平方区。 2、"均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？（4分） 答案：这种说法错误的。均匀是相对于空间分布而言，恒定是相对于时间而言。当流量不变通过一变直径管道时，虽然是恒定流，但它不是均匀流。 3、简述明渠均匀流的形成条件和特征。  （6分） 答：明渠均匀流的形成条件：根本（力学）条件：重力沿流向的分量