水力学及工程流体力学复习参考题

一、判断题（正确的划“√”，错误的划“╳”）

1、在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的 2、管道突然扩大的局部水头损失系数ζ的公式是在没有任何假设的情况下导出的。 3、当管流过水断面流速按抛物线规律分布时，管中水流为紊流。 4、紊流实质上是非恒定流。 5、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。 6、尼古拉兹试验是研究管道沿程水头损失随雷诺数和相对粗糙度的变化关系的试验。 7、水跃只能发生于平底明渠中。 8、区别薄壁堰、实用堰和宽顶堰，只取决于堰壁厚度δ。 9、牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。 10、有压长管道是认为水头全部消耗在沿程水头损失上。 11、串联长管道各管段的水头损失可能相等，也可能不相等。 12、均匀缓流只能在缓坡上发生，均匀急流只能在陡坡上发生。

uxuyuz13、不可压缩液体连续性微分方程0只适用于恒定流。

xyz14、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。

15、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。 16、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。

二、单项选择题（填写唯一正确答案的编号）

1.液体与气体统称为流体，它们在静止时不能承受( )。 A.重力

B.压力

D.表面张力

C.剪切力

2.下列流体的作用力中，不属于质量力的是( )。 A.电磁力

B.粘性内摩擦力

C.重力 D.惯性力

3.以大气压强为零点计量的压强称为( )。 A.相对压强 C.临界压强

B.绝对压强 D.滞止压强

4.如果在同一时刻，流场内各点的物理量与空间坐标无关，则称此流场为( )。

A.定常场 C.均匀场

B.不定常场 D.不均匀场

5.连续性方程的实质是在运动流体中应用( )。 A.动量定理

B.质量守恒定律

D.动量矩定理

C.能量守恒定律

6.在连续介质假设下，流体的物理量( )。 A.只是时间的连续函数 C.与时间无关

B.只是空间坐标的连续函数 D.是空间坐标及时间的连续函数

7.在圆管中，粘性流体的流动是层流还是紊流状态，主要依据于( )。 A.流体粘性大小 C.流量大小

B.流速大小

D.流动雷诺数的大小

8、静止液体中同一点各方向的压强 （ ） （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

9、图示容器内有一放水孔，孔口设有面积为A的阀门ab，容器内水深为h，阀门所受静水总压力为 （ ） （1）0.5γhA； （2）γhA （3）0.5γh2A； （4）γhA2

10、图示为两种液体盛于容器中、且密度ρ2＞ρ1，则A、B两测压管中的液面必为 （ ）

（1）B管高于A管 （2）A管高于B管 （3）AB两管同高

11、公式vRJ不能用于 （ ）

（1）均匀流 （2）急流 （3）管流 （4）明渠流

12、图示两管道的管长L、管径d、流量qv及水温均相同，但测压管水面h1>h2，则两管粗糙率nl与n2的关系为（ ） （1）n1 > n2 （2）nl < n2 （3）nl = n2 （4）无法确定

13、可以形成均匀急流的明渠底坡是（ ） （1）缓坡 （2）陡坡 （3）平坡 （4）负坡

14、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 。

三、填空题

1、作用于静止（绝对平衡）液体上的面积力有 ，质量力有 。

2、液体质点的运动形式有 。

3、理想液体与实际液体的主要区别是_______________ 4、实际液体在流动时产生水头损失的内因是 ，外因是 。 5、水跃是水流从_流过渡到 流的局部水力现象

四、简答题

1.研究流体运动的方法有哪两种？它们的着眼点各是什么？ 2.什么是流线？它有哪些基本特征？

pv2zg2g=const的物理意义和几何意义。 3.简述伯努利方程

4．什么是液体的可压缩性？什么情况下需要考虑液体的可压缩性？ 5．什么是相对压强和绝对压强？ 6、明渠均匀流临界水深的含义。 7、明渠的底坡可以分为哪些类型？ 8、明渠均匀流产生的条件是什么？

五、作图题（在题图上绘出正确答案）

1、绘出图中AB曲面上水平压强分布图及压力体。

2、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。

六、计算题

1、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。

H O R R A 2、图示一跨河倒虹吸圆管，管径d＝0.8m，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 ζB 1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系数λ=0.024，

上下游水位差 H=3m。若上下游流速水头忽略不计，求通过倒虹吸管的流量Q 。

3、某水平管路直径d1=7.5cm，末端连接一渐缩喷嘴通大气(如题图)，喷嘴出口直径d2=2.0cm。用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p=49kNm2，管路内

d1 v1 流速v1=0.706m/s。求水流对喷嘴的水平作用力F (可取动量校正系数为1) 4、已知圆管中流速分布公式为：

r2 uc12

R求管中切应力的分布公式。

课堂提问已知水的压缩性系数K=2.0×10-9，求水在等温状态下，体积缩小5/1000时所需要的压强增量。41

课堂提问题1-6 采暖系统在顶部设置一个膨胀水箱，系统内的水在温度升高时可自由膨胀进入水箱，若系统内水的总体积为8m3，温度最大升高为50℃，水的温度膨胀系数α= 0.005，问膨胀水箱最少应有多大的容积？44

课堂提问设水在20℃时，弹性模量E=2.18×109Pa，密度ρ=998.2kg/m3，所受压强由5atm增加到10atm，试问水的密度改变多少？47

课堂提问20 0C 的2.5m3 水，当温度升至80 0C 时，其体积增加多少？200C时：800C时：1=998．23Kg/M32=971．83Kg/M350

课堂提问u一底面积为40 ×45cm2，高为1cm的木块，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面向下作等速运动，如图所示，已知木块运动速度u=1m/s，油层厚度c=1mm，由木块所带动的油层的运动速度呈直线分布，求油的粘滞系数。Gmgsinsτ61

课堂提问直径10cm的圆盘，由轴带动在一平台上旋转，圆盘与平台间充有厚度δ=1.5mm的油膜相隔，当圆盘以n=50r/min旋转时，测得扭矩M=2.94×10-4N·m。设油膜δ内速度沿垂直方向为线性分布，试确定油的粘度。τ0τ064

思例.设如图所示，h=2m时，求封闭容器A中的真空值。考题空气（略）ApaB水h§2一3 流体静力学基本方程

思考题设有一铅垂放置的水平底边矩形闸门，如图所示。已知闸门高度h=2m，宽度b=3m，闸门上缘到自由表面的距离hl=1m。求上下边缘的压力，并用图解法求作用在闸门上的静水总压力。h1hb(h1h)§2-5作用在平面上的液体总压力

思考题例2-8：设有一弧形闸门，如图2-25所示。已知闸门宽度b=3m，半径r=2.828m，φ=45。，闸门可绕水平主轴(O轴)转动，O轴距底面高度H=2m。试求闸门前水深h=2m时，作用在闸门上的静水总压力。§2-6 作用在曲面上的液体总压力

例5-6 两水箱，水位差一定，液面都通大气，用n根等直径等长度的管子连接，求n根管串联和并联时的体积流量，设两种情况下，沿程损失系数相等，局部损失忽略不计。