水力学复习题及答案1 联系客服

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答案:理想液体是指没有粘滞性的液体。

实际液体都具有粘滞性,在液体流动时会引起能量损失,给分析液体运动带来很大困难。为了简化液体运动的讨论,我们引入了理想液体的概念,忽略液体的粘滞性,分析其运动规律,然后再考虑粘滞性影响进行修正,可以得到实际水流的运动规律,用以解决实际工程问题。这是水力学重要的研究方法。

(2)“均匀流一定是恒定流”,这种说法是否正确?为什么?

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)简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数λ的变化规律。

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。

R?R(4)为什么舍齐公式 R i 只适用于阻力平方区? v ? C答案:舍齐公式是根据明渠均匀流的大量观察资料总结的公式,自然界中明渠水流几乎都处于紊流阻力平方区,因此该公式只适用于紊流阻力平方区。

(5)从力学意义上解释明渠均匀流只能在正坡渠道中产生的原因。

答案:均匀流的断面平均流速水头和压强水头沿程不变,但水流运动总要消耗能量,因此从能量方程来分析,只能消耗位能来克服水流阻力。所以均匀流只能产生在正坡渠道中。

(6)分析水面曲线时,如何寻找急流和缓流的控制断面? 答案:急流的控制断面在上游,因为外界对急流的干扰不能向上游传播;缓流的控制断面在下游,其原因与急流正好相反。 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 测 压 管 水 头 线 总 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K均充分长,各段糙率相同)

i 1iK (5分) N1K缓流a1N1缓流b1N3b2急流i 1iKKN3 水力学练习题5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。 (×)

7、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。 (√) 8、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。 (√) 9、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。 (×) 10、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 ?√? 11、陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。 (√) 12、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。 (×) 13、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。 (√) 14、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。 (√) 15、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。 ?×?

16、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。 (√) 17、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。

(×)

18、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。 (√) 19、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。 ?×? 20、缓坡上可以出现均匀的急流。 (√) 21、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。 (√) 22、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。 (√) 23、水深相同的静止水面一定是等压面。

(√)

24、恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。 (×) 25、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 ?√? 26、陡坡上可以出现均匀的缓流。 (×) 27、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。 (√) 28、当明渠均匀流水深大于临界水深,该水流一定是急流。 (×) 29、缓坡上只能出现非均匀流缓流。 (×) 30、静水压强的大小与受压面的方位无关。

(√)

31、水泵的扬程就是指水泵的提水高度。 (×) 32、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。 (×) 33、平坡渠道中不可能发生均匀流。 (√) 34、当明渠均匀流水深大于临界水深,该水流一定是急流。 (x) 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? 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)1 kN/m2 (2)2 kN/m2 (3)5 kN/m2 (4)10 kN/m2 5、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、液体中某点的绝对压强为108kN/m2,则该点的相对压强为 (4) (1)1 kN/m2 (2)2 kN/m2 (3)8 kN/m2 (4)10 kN/m2

10、静止液体中同一点沿各方向上的压强 (1)

(1) 数值相等 ; (2) 数值不等 ; (3) 仅水平方向数值相等 。

11、矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比β等于 (2) ? 1 ? 1 ; ? 2 ? 2 ; ? 3 ? 3 ; ? 4 ? 4 。 12、水泵的扬程是指

(2)

(1) 水泵提水高度 ; (2) 水泵提水高度+吸水管的水头损失;

(3) 水泵提水高度 + 吸水管与压水管的水头损失。 13、紊流粗糙区的水头损失与流速成 (2) ?1? 一次方关系; ?2? 二次方关系; ?3? 1.75~2.0次方关系 。 14、在平衡液体中,质量力与等压面 (3) (1)重合; (2)平行 ; (3)正交。

15、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数 ?3 ? ?1? 急流和缓流 ; ?2? 均匀流和非均匀流 ; ?3? 层流和紊流; ?4? 恒定流和非恒定流。

16、图示容器中有两种液体,密度?2 > ?1 ,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。

17、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 。

18、盛水容器 a 和 b 的测压管水面位置如图 (a)、(b) 所示,其底部压强分别为 pa

和 pb。若两容器内水深相等,则 pa和pb的关系为 (1)

( 1) pa > pb (2) pa < pb (3) pa = pb (4) 无法确定