水力学复习题目一、选择题1、根据静水压强 的特性，静止液体中同一点各方向 的压强（A ） A 数值相等 ; B 数值不等 ; C 仅水平方向数值相等 ; D 铅直方向数值最大 。

2、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（D ）A C层流区；B D紊流光滑区 紊流粗糙区； 。

紊流过渡粗糙区 ；23、液体中某点 的绝对压强为A 1 kN/m 2 100kN/m ，则该点 的相对压强为B 2 kN/m 2 （B ）C 5 kN/m 2D 10 kN/m 24、长管 的总水头线与测压管水头线 A 相重合；（A ）（ A ）B 相平行，呈直线； D 以上答案都不对。

C 相平行，呈阶梯状； 5、渗流 的达西公式只能适用于A 恒定均匀层流B 恒定均匀紊流 6、紊流粗糙区 的水头损失与流速成C 恒定均匀流；D 非恒定流。

（B ）A 一次方关系；B 二次方关系；C 1.75～2.0次方关系。

7、在平衡液体中，质量力与等压面（C ）A 重合；B 平行；C 正交。

8、雷诺数是判别下列哪种流态 的重要 的无量纲数CA C急流和缓流 ； B 均匀流和非均匀流D 恒定流和非恒定流。

；层流和紊流；9、图示容器中有两种液体，密度 A B 管高于 A 管；2 > 1，则 A 、B 两测压管中 的液面必为(B)B A 管高于 B 管；C AB 两管同高。

10、盛水容器 a和 b 的测压管水面位置如图pb。

若两容器内水深相等，则pa和 p 的关系为A pa > pbB pa < pb (a)、(b)所示，其底部压强分别为pa和（A）bC p = pb D无法确定a二、填空题（在空格中填写正确答案）31．有一明渠均匀流，通过流量Q 55m / s，底坡 i 0.0004，则其流量模数 K=32750m /s .22．水泵进口真空计的读数为p k 24.5KN / m，则该处的相对压强水头为–2.5m 3．当液流为恒定流流时，流线与迹线重合。

4．直径为 1m 的管道中的水流，其水力半径为0.25m 。

三、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。

v =0总水头线测压管水头线v0=02、定性绘出图示曲面 AＢＣ上水平方向的分力和铅垂方向压力体。

ABC3、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线向。

v0=0v0=0总水头线测压管水v =0 0 头v =04、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。

AB5、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。

糙率相同 )(各渠段均充分长，各段KKi 1< i ki 2>i k四、简答题1．有人说“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？解：这种说法是错误的，均匀流不一定是恒定流。

因均匀流是相对于空间而言，即运动要素沿流程不变，而恒定流是相对于时间而言，即运动要素不随时间而变。

两者判别标准不同。

p 2.试述液体静力学 的基本方程 z C 及其各项 的物理意义。

g解：物理意义：z:单位重量液体具有 的相对于基准面 的重力势能，简称位能。

p ：单位重量液体具有 的压强势能，简称压能。

gp Z+ Z+ :单位重量液体具有 的总势能。

gp=C ：静止液体中各点单位重量液体具有 的总势能相等。

g3.如图所示，一倒置 U 形管，上部为油，其密度3ρ =800kg/m ，用来测定水管中 的A 点流速oil u A，若读数△ h=200mm ，求该点流速μ。

A解：根据元流伯努利方程，如图，有：2Ap Ap B2g gg2 (p Bp )AAp B p A ( g g) hoil =(1-0.8) 103 9.8 0.2 =392Pa 2 392A1000 =0.885m/s答： A 点流速为 0.885m/s 。

4.如何判别圆管和非圆管有压流中 的流态?解：用临界雷诺数作为流态 的判别标准对于管流： vd 若 Re 若 ReRe c 2300或 2000，流动为层流 Re c 2300或 2000，流动为紊流v vd v对于非圆管道，特征长度为水力半径R ，雷诺数vR ，此时，相应 的临界雷诺数为 v575和 500RevRRe Re c 575或 500，流动为层流Re c 575或 500，流动为紊流 Re c 仍为 2300或 2000。

vvR Rev若特征长度取为当量直径，则五、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。

解：水平分力铅垂分力 P =p ×A =74.48kNx c x HP =γ×V=85.65kN, y静水总压力P = P + P 2,2 2x yR AOP=113.50kN,Rtan = P /P =1.15 ∴ =49°y x合力作用线通过圆弧形闸门 的圆心。

B六、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ζ =0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系数λ =0.024，上下游水1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 。

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2l) vH h (w 4R 2g计算圆管道断面 的水力半径和局部水头损失系数ARd / 4 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3v 4.16m/s , Q vA 2.091m /s3即倒虹吸管内通过 的流量为2.091m /s 。

七、某水平管路直径 d =7.5cm ，末端连接一渐缩喷嘴通大气1(如题图 )，喷嘴出口直径 d 2=2.0cm 。

2 用压力表测得管路与喷嘴接头处 的压强p=49kN m ，管路内流速 v =0.706m/s 。

求水流对喷 1v 11)d 1嘴 的水平作用力 F (可取动量校正系数为解：列喷嘴进口断面 1— 1和喷嘴出口断面 2— 2 的连续方程：得喷嘴流量和出口流速为：3Q v A 0.0 0 3 1m4 1 1 s11 Q R9.9mv 22 2sA 2P对于喷嘴建立 x 方向 的动量方程p A1 1R Q( v 2x v )1xR p A 33Q(v 2 v ) 187.8 N3x水流对喷嘴冲击力 :F 与 R,等值反向。

八、有一矩形断面混凝土渡槽，糙率 n=0.014，底宽 b ＝1.5m ，槽长 L ＝120m 。

进口处槽底高＝52.04 m ，当槽中均匀流水深 h 0=1.7m 时，试求渡槽底坡i程 Z 1 =52.16m ，出口槽底高程 Z 2 和通过 的流量 Q 。

解： i=（Z -Z ） /L = 0.0011 2 A bh 2.55 m2x b 2h 4.9 mA R C 0.50.52 mx1 1 12 6 R 64.06 m / s nv=C (Ri)＝1.46m/s 3Q= vA= 3.72m /s 。

九、30o 如图示管路渐变段，已知管轴线与水平面夹角L=10m ，渐变段中水体重 p 1/ ，渐变段长 50m 水柱高，量 G=2KN ，进水管直径 d 1 0.2m ，流速 V 1 1m /s ，形心点相对压强水头出水管直径 d 2 0.1m R和 R 。

x y，不计水头损失，试求固定段管路所受 的作用力 解： 2y1x21L23V 2 (d /d ) V 1 4m/s ， Q V A 0.0314m /s 1 2 1 1 以过 1-1断面中心 的水平面为基准面，写出1-1和 2-2断面能量方程：2 2p 1V p 2V 1 1 2 2 z z 21取1122g 2g 12 19.644.23mp 242 ，19.60 5010 sin30o 得 p 2 /水柱，即 p 2 9.8 44.23 433.5KN / m 22 而 p 1 9.8 50 490KN / m ，取 1-1和 2-2断面间水体为脱离体，假设管壁对水体 的作用力为 R x 和 R ，（水流方向为yx 轴，与水流方向垂直为 x 方向大 的动量方程： y 轴）p 1A 1 p A Gsin300 R x2 2Q( V2 2 V ) 1 11取1 2R x p A p A Gsin30oQ(V V 1)21 12 2490 0.0314 433.5 0.00785 2 0.5 1000 0.0314 (4 1) /100015.93 3.4 1 0.9 10.9KN y 方向 的动量方程： R Gcos300 y0 R y Gcos300 2 0.866 1.73KN 水流对管壁 的作用力与 R x和 R 大小相等，方向相反。

y十、在矩形断面河道上，有一单孔 的与渠道等宽 的泄水闸，已知闸前水深 度 e 2.5m ，闸下游水深 h t 4.5m ，闸门宽度 b 8m ，（闸门垂向收缩系数 H 8m ，闸门开 0.625 ，堰流 2的流量系数 m 0.34，闸孔出流 的流量系数（1 ）通过水闸 的流量；0.60 0.18e/ H ），不计行进流速，试求： （2 ）判断闸下游 的水流衔接形式，并判断闸下是否要建消能工。

Hh te解：（1）由于 e/H=2.5/8=0.3125<0.65，所以为闸孔出流 假定为自由出流 319.6 8 136.2m / sQbe 2gH (0.6 0.18 0.3125) 8 2.5h c2e 0.625 2.5 1.563m3q Q /b 17.03m /sm h c 8 17.03 17.039.8 1.5633h c( 1 8 q 2 1) 1.563( 11) 5.42m32 由于 h t （2） gh c2 h ，所以闸孔为自由出流，假设正确。

c 323 21 17.03 /9.8 3.09mh kq /g由于 h c h k h t h k，所以下游河道为缓流，所以出闸水流为急流，又 则下游水流衔接形式为远驱式水跃 要设消能工。