水力学习题1一、单项选择题1.某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( )A.3.75×10-9Pa·sB.2.4×10-3Pa·sC.2.4×105Pa·sD.2.4×109Pa·s2.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是A.1-1断面和2-2断面B.2-2断面和3-3断面C.1-1断面和3-3断面D.3-3断面和4-4断面3.如图所示,孔板上各孔口的大小形状相同,则各孔口的出流量是( )A.Q A>Q BB.Q A=Q BC.Q A<Q BD.不能确定4.并联管道A、B,两管材料、直径相同,长度 B=2 A,两管的水头损失关系为( )A.hfB =hfAB.hfB =2hfAC.hfB =1.41hfAD.hfB =4hfA5.如图所示,水泵的扬程是( )A.z1B.z2C.z1+ z2D.z1+ z2+h w6.在已知通过流量Q、渠道底坡i、边坡系数m及粗糙系数n的条件下,计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是( )A.给定水深h,求底宽bB.给定宽深比β,求水深h与底宽bC.给定最大允许流速[v]max,求水底h与底宽bD.给定水力坡度J,求水深h与底宽b7.断面单位能量e随水深h的变化规律是( )A.e存在极大值B.e存在极小值C.e随h增加而单调增加D.e随h增加而单调减少8.下列各型水面曲线中,表现为上凸型的水面曲线是( )A.M3型B.C3型C.S3型D.H3型9.根据堰顶厚度与堰上水头的比值,堰可分为( )A.宽顶堰、实用堰和薄壁堰B.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰C.三角堰、梯形堰和矩形堰D.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰10.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是( )A.vlv2B.v lv2C.v lv22D.vlv二、填空题不写解答过程,将正确的答案写在每小题的空格内。
错填或不填均分无。
11.潜体所受浮力的大小与其所在液体的______成正比。
12.恒定流是各空间点上的运动参数都不随______变化的流动。
13.圆管流的临界雷诺数Re c为______。
14.水由孔口直接流入另一水体中,称为______出流。
15.在相同的作用水头作用下,同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量______。
16.渠道中的水深h大于临界水深h c时,水流流态为______。
17.水跃函数相等的两个不同水深称为______。
18.自由出流宽顶堰堰上水流流态为______。
19.达西定律适用于______渗流。
20.具有自由液面的水流模型试验,一般选用______准则设计模型。
三、名词解释题21.粘性22.断面平均流速23.粘性底层24.短管25.临界底坡四、简答题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)26.试述液体静力学的基本方程zpgC+=ρ及其各项的物理意义。
27.如图所示,一倒置U形管,上部为油,其密度ρoil=800kg/m3,用来测定水管中的A点流速u A,若读数△h=200mm,求该点流速μA。
28.如何判别圆管和非圆管有压流中的流态?29.试根据棱柱形渠道非均匀渐变流微分方程分析M2型水面曲线的变化趋势。
五、计算题30.如图所示,一矩形平板闸门AB,宽b=2m,与水平面夹角α=30°,其自重G=19.6kN,并铰接于A点。
水面通过A点,水深h=2.1m,试求打开闸门的最大铅直拉力T。
31.如图所示,文丘里流量计管道直径d1=200mm,喉管直径d2=100mm,水银差压计读数y=20mm,水银密度ρm=13.6×103kg/m3,忽略管中水头损失,试求管道输水流量Q。
32.有一浆砌块石的矩形断面渠道。
已知渠道长l=500m,底宽b=3.2m,渠中水深h0=1.6m,粗糙系数n=0.025,通过的流量Q=6m3/s,试求沿程水头损失。
33.水塔经图示管道系统供水。
已知供水流量Q=0.1m3/s,各段管长l1=l2=100m,l2=50m,l3=200m,各段管道直径d1=d4=200mm(比阻a1=a4=9.029s2/m6),d2=d3=150mm(比阻a2=a3=41.85s2/m6),试求:(1)各并联管段的流量Q2,Q3;(2)水塔水面高度H。
水力学习题2一、单项选择题1.一密闭容器内下部为水,上部为空气,液面下4.2米处的测压管高度为2.2m ,设当地压强为98KPa ,则容器内液面的绝对压强为( )水柱。
A.2mB.1mC.8mD.-2m2.理想流体是一种( )的假想流体。
A.动力粘度μ为0B.速度梯度dy du 为0C.速度u 为一常数D.流体没有剪切变形3.断面平均流速v 与断面上每一点的实际流速u 的关系是( )。
A.v=uB.v<uC.v>uD.v ≤u 或v ≥u4.在并联管路问题中,有( )。
A.流经每一管路的水头损失相加得总水头损失B.流经所有管路的流量相同C.并联的任一管路的水头损失相同D.当总流量已知时,可直接解得各管的流量5.水力最优的矩形断面渠道,底宽b 和水深h 之比βh =hb 为( )。
A.0.5 B.1 C.2 D.2.56.明渠渠首断面的过水断面面积为10m 2,渠尾面积为15m 2。
若渠首的流速为3m/s ,则渠尾的流速为( )。
A.0.5m/sB.1m/sC.2m/sD.2.5m/s7.在渐变流过流断面上,动压强分布满足( )规律。
A.z+γp >0B.z+γp <0C.z+γp =c D.以上都不是 8.边界层分离只可能发生在有压强梯度的区域,即( )的区域。
A.dx dp <0 B. dx dp >0 C. dxdp =0 D.以上都不是 9.明渠水流由缓流过渡到急流时发生( )的水力现象。
A.水跃B.水跌C.连续过渡D.都可能10.进行石油输送管路的水力模型试验,要实现动力相似,应选的相似准则是( )。
A.雷诺准则B.弗劳德准则C.欧拉准则D.以上都不是二、填空题1.流体质点加速度由_______和_______两部分组成,恒定流动_______加速度为零,均匀流动______加速度为零。
2.如图,相同条件(d 1=d 2,h 1=h 2)的孔口与管嘴出流,问:(1)v 1______v 2(用等号或不等号表示)(2)Q 1_____Q 2(用等号或不等号表示)3.在常温常压范围内,每增加一个标准大气压,水体积的相对缩小量约为百万分之四十九,试计算在此范围内水的平均体积压缩系数K=________。
4.真实渗流的流速________渗流模型的流速,因为_______________。
5. 井群的浸润面高度z 可根据_______原理导出,即等于各单井浸润面高度的叠加。
井群的总产水量_______(等于、不等于)单井计算出水量的总和。
6.有一直径d=25mm 的水管,流速v=1.0m/s ,水温为10℃时的运动粘度ν=1.31×10-6m 2/s ,则管中流体的流态为_______(填层流或紊流)。
7. _______堰是主要用作测量流量的设备;_______堰则适用于水利工程中的大、中型溢流坝中;而小桥孔过流可利用_______堰流来计算。
8.明渠水流模型试验,应采用_______相似准则。
若其长度比尺为9,则模型流量应为原型流量的_______。
三、简述题1.如图所示两种液体盛在同一容器中,其中ρ1<ρ2。
试分析下面两个水静力学方程式(1) z 1+g p z g p 22211ρ+=ρ (2) z 2+g p z g p 33322ρ+=ρ 哪个对?哪个错?说明其原因。
2.何谓长管?何谓短管?虹吸管、并联管道分别可用哪一种管道(长管还是短管)计算?四、作图绘出(a),(b)两种情况下,管道进口前、后一段距离内的总水头线和测压管水头线示意图。
(a) v0=0 (b) v0≠0五、计算题1.(1)如图(a)中的直径D=150mm ,重量G=10N 的活塞浸入水中,并在压力P 作用下平衡(如图示)。
若P=6N ,试求与活塞底等高之点M 处的压强P M 及测压管高度h 。
(2)如图(b)中的敞口水箱侧壁装有压力表,表的中心至水箱底的高度h=1m ,压力表读数为39.2kPa ,求水箱中的水深H 。
2.设水流由水箱经水平串联管路流入大气,如图所示。
已知AB 管段直径d 1=0.25m ,沿程损失h fAB =0.4g 2V 21,BC 管段直径d 2=0.15m ,已知损失h fBC =0.5g 2V 22,进口局部损失h j1=0.5g2V 21,突然收缩局部损失h j2=0.32g2V 22,试求管内流量Q 。
3.有一浆砌块石矩形断面渠道,已知:流量Q=10m 3/s ,底宽b=5m ,粗糙系数n=0.017,底坡i=0.003。
当渠中水流为均匀流时,试分别用干扰微波流速法、弗劳德数、临界水深判别渠中的水流流态。
4.设在现场用注水法测定潜水含水层土壤的渗透系数k 值,已知钻孔直径d=30cm ,直达不透水层,如图所示,注入流量Q=400cm 3/s ,井中水深h 0=5m ,未注水前天然含水层厚度H=3.5m ,影响半径R=150m ,求渗透系数k 值。
水力学习题3一、单项选择题1.流体动力粘度的单位是( )A.Pa ·sB.m 2/sC.N/m 2D.N ·s2.AB 为一水下矩形闸门,高h=1m ,宽b=1m ,水深如图示,闸门上的总压力为( )A.1.5ρgB.2.0ρgC.2.5ρgD.3.0ρg3.在U 型水银压差计装置中A 点与B 、1、2三点的测压管水头的正确关系是( )A.g P z g P z B B A A ρ+=ρ+B.gP z g P z 11A A ρ+=ρ+ C.gP z g P z 22A A ρ+=ρ+ D.gP z g P z 11A A ρ'+=ρ+ 4.恒定流的( )A.位变加速度为零B.时变加速度为零C.位变加速度和时变加速度均为零D.位变加速度和时变加速度均为不零5.圆管紊流光滑区的沿程摩阻系数λ( )A.与雷诺数Re 有关B.与管壁相对粗糙k s /d 有关C.与Re 和k s /d 有关D.与Re 和管长l 有关6.均匀流动方程式τ0=ρgRJ( )A.仅适用于层流B.仅适用于紊流C.层流和紊流都不适用D.层流和紊流都适用7.在正常工作条件下,在孔口处外接一个相同管轻的管嘴,作用水头相同时,管嘴出流量与孔口出流相比( )A.变大B.变小C.不变D.不定8.水跃是明渠水流由( )A.急流向急流过渡的水力现象B.缓流向缓流过渡的水力现象C.急流向缓流过渡的水力现象D.缓流向急流过渡的水力现象9.宽顶堰非淹没溢流时,水面将( )A.一次跌落B.二次跌落C.先跌落,后上升D.先上升,后跌落10.在渗流模型中假定( )A.土壤颗粒大小均匀B.土壤颗粒排列整齐C.土壤颗粒均为球形D.土壤颗粒不存在二、填空题11.液体中某点的相对压强为-35kPa ,当地大气压为0.1MPa ,该点绝对压强为_________kPa 。