水力学期末考试复习题及答案
1、选择题：（每小题2分）
（1）在水力学中，单位质量力是指（ c ）
a、单位面积液体受到的质量力；b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力；d、单位重量液体受到的质量力。 （2）在平衡液体中，质量力与等压面（ d ）
a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。 （3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为b a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 （4）水力学中的一维流动是指（ d ） a、恒定流动； b、均匀流动；
c、层流运动； d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 （5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（ b ） a、8； b、4； c、2； d、1。
（6）已知液体流动的沿程水力摩擦系数?与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于c
a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区 （7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为c
a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m （8）在明渠中不可以发生的流动是（ c ） a、恒定均匀流； b、恒定非均匀流； c、非恒定均匀流； d、非恒定非均匀流。 （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（ b ）。
a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。 （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为b
a、 缓流； b、急流； c、临界流； （11）闸孔出流的流量Q与闸前水头的H（ d ）成正比。 a、1次方 b、2次方 c、3/2次方 d、1/2次方 （12）渗流研究的对象是（ a ）的运动规律。 a、重力水； b、毛细水； c、气态水； d、薄膜水。 （13）测量水槽中某点水流流速的仪器有b
a、文丘里计 b、毕托管 c、测压管 d、薄壁堰
（14）按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺λL=100，模型中水深为0.1
米，则原型中对应点水深为和流量比尺为d
a、 1米，λQ =1000； b、10米，λQ =100；
1
c、1米，λQ =100000； d、10米，λ
Q=100000。
2、判断题：（每小题2分） （1）任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。 （ x ） （2）水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。 （ x ） （3）水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。 （ x ） （4）粘滞性是液体产生水头损失的内因。 （ T ） （5）同样条件下直接水击比间接水击更不安全。 （ T ） （6）在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。 （ X ） （7）矩形断面水力最佳断面的宽深比β=2。 （ T ） （8）断面比能沿流程总是减小的。 （ X ）
（9）在流量和渠道断面形式一定的条件下,跃前水深越大，跃后水深也越大。（ X ） （10）渗流达西定律适用的条件是恒定均匀层流渗流，并且无渗透变形。 ( T ) 3、填空题：（每小题2 ～ 4分）
（1） 牛顿内摩擦定律适用的条件是 和 。 答案：层流运动，牛顿液体
（2） 液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为
?????????????kN/m2，真空度为 。 答案：2， 不存在.
（3） 只受重力作用，静止液体中的等压面是????????????????。
答案：水平面。
（4） 实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是????????????????，
??????????????????。
答案：液体存在粘滞性和边界的影响。
（5） 水流在明渠中的流态为缓流时，其水深h???? hk，弗汝德数Fr?????1。 （填写? 、? 、?符号） 答案：? ， ? 。
（6） 在流量不变的条件下，水跃的跃前水深越小，则水跃的跃后水深越????。 答案：大。
（7） 根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为???????和????????。 答案：短管，长管。
（8） 在水击计算中阀门关闭的时间Ts ? 水击相长Tr的水击，称为??????????
水击，把Ts ? Tr的水击称为??????????水击。 答案：直接， 间接。 (9) a2型水面曲线是发生在?????? 坡上的 ????????流（指急流或缓流）
的水面线，这时弗汝德数Fr沿程 ??????（指增大、减小或不变） 答案：陡坡， 缓流， 减小。
(10) 溢流堰的过堰流量与堰顶水头的???????? 次方成正比。
2
答案：3/2 。
（11） 泄水建筑物下游发生远驱水跃时，下游收缩断面水深hc的共轭水深 hc’’ ????????ht(ht为下游河道的水深，填写? 、? 、?符号) 答案：填写? 、? 、?符号
(12) 按重力相似准则设计的溢流坝水力模型，长度比尺λL=25，当模型中某点的流速为v m= o.8m/s，则原型中对应点的流速为vp=????????m/s 。 答案：4m/s 。 5、作图题：
（1） 定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。 (5分)
v0=0 总 水 头 线 测 压 管 水 头 线 v0=0 解：
（2）定性绘出图示棱柱形明渠内的水面曲线，并注明曲线名称及流态。(各渠段均充分长，各段糙率相同) (5Ki 1
解： 按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道内的计算断面建立能量方程
lv2???) H?hw?(? (5分) 4R2g计算方形管道断面的水力半径和局部水头损失系数
A R??0.2m , ???0.2?2?0.5?1.0?1.9
? 将参数代入上式计算，可以求解得到
? v?4.16m/s , Q?vA?2.662m3/s (5分) 即倒虹吸管内通过的流量为2.662m3/s 。
（2） 从水箱接一橡胶管道及喷嘴(如图)。橡胶管直径D=7.5cm，喷嘴出口直径d=2.0cm。水头H =5.5 m。由水箱至喷嘴的水头损失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。如用手握住喷嘴，需要多大的水平力
R，行近流速v0=0，取动能校正系数和动量校正系数均为1。 （15分）
解：以过喷嘴中心的水平面为基准面，列水箱渐变流断面1—1和喷嘴出口断面2—2的能量方程
2v2?0.5 (5分) H?0?0?0?0?2g求得喷嘴出口流速和流量为 v2?2g?5?9.9m
s3m Q?v2A2?0.000314 (1.5分) s橡胶管道内的流速为
4
v3?Qm ?0.706sA3 (1分)
对于喷嘴建立x方向的动量方程
p3A3?R???Q(v2x?v3x)
R?p3A3??Q(v2?v3)?187.79N (6.5分)
水流对喷嘴冲击力为 R???R 即为手握喷嘴所需之力。 (1分) （3） 有一梯形渠道，底宽 b =10 m，水深 h = 3 m，边坡为 1:1，糙率 n = 0.014，底坡i=0.001。如流动在紊流粗糙区 ，求通过的流量Q。 (9分) 解：计算渠道断面水力要素，
过流断面面积 A?bh?mh2?39m2 (1.5分) 湿周 x?b?21?m2h?18.49 m (1.5分)
A?2.11 m (1分) x111 舍齐系数 C?R6?80.90m2/s (2分)
n通过的流量 Q = AC (R i)0.5 = 144.93 m3/s (3分) 水力半径 R?
（4）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： ( 12分)
1）坝下游是否发生水跃？ （4分） 2）如发生水跃，属于何种形式的水跃？ （4分） 3) 是否需要修建消能工？若需要修建消能工，估算消力池深。 （4分） 解：1)计算临界水深hk，判断收缩断面和下游水流流态， q = Q/B =265/18 =14.72 m3/sm hk?3?q2214.72?3?2.81m g9.8因为收缩断面水深 hc =1.1 m ? hk 为急流，下游水深ht=4.7m ? hk 为缓流，
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水力学期末考试复习题及答案2
