2010—2011學(xué)年第一學(xué)期《水力學(xué)》期末試卷參考答案班級(jí)： 姓名： 分?jǐn)?shù)：一．填空分）1．水力學(xué)中所研究的液體是具有 連續(xù)性 、易流動(dòng)性 、不易壓縮性和均勻等向性等基本特性的液體。2．靜壓強(qiáng)的計(jì)量單位有應(yīng)力單位、液柱高度、大氣壓?jiǎn)挝弧?．連通器原理表明：在均質(zhì) 、 連通 、同類(lèi)的靜止液體中，水平面是等壓面。4．水流運(yùn)動(dòng)的三大基本方程是連續(xù)性方程、 能量方程 和動(dòng)量方程。其中 動(dòng)量方程 用于求解固體邊界對(duì)水流或水流對(duì)邊界的作用力。5．恒定流能量方程的意義中，P/γ 的物理意義是 單位壓能，幾何意義是壓強(qiáng)水頭 的物理意義是單位勢(shì)能，幾何意義是測(cè)壓管水頭。6液體運(yùn)動(dòng)兩種不同的形態(tài)是層流和 紊流根據(jù)水流運(yùn)動(dòng)邊界條件的不同，水頭損失類(lèi)型可分為沿程水頭損失和 局部水頭損失。二．判斷題（8分）1．水力學(xué)研究的是由大量分子組成的宏觀液體的運(yùn)動(dòng)。 （√）2石油工業(yè)生產(chǎn)中的各類(lèi)壓力表讀數(shù)均為絕對(duì)壓強(qiáng)。 （×）3．當(dāng)流量一定時(shí)，流速越大，則斷面面積越大。 （×）4．穩(wěn)定流是指液流空間內(nèi)任一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間 的變化而發(fā)生改變。（√）5．任意兩斷面上的質(zhì)量流量、重量流量和體積流量都相等。 （√）6．在靜止、均質(zhì)、連通的液體中，各點(diǎn)的單位勢(shì)能等于一個(gè)常數(shù)。 （×）7．流線是現(xiàn)實(shí)生活中存在的一條光滑曲線。 （×）8．液體的動(dòng)力粘度越大則液體的粘滯性越強(qiáng)。 （√）三．選擇題（20分）1．水的重度為9800N/m3，則體積為水的重量為（A 。A．29400N B．3000N C．2940N D．30000N2．以下各項(xiàng)不屬于壓強(qiáng)表示方法的是（C 。絕對(duì)壓器 相對(duì)壓強(qiáng) C．靜止壓強(qiáng) 真空壓強(qiáng)單位體積液體的重量叫液體（ 單位體積液體的質(zhì)量叫液體（B 。密度 重度 重度 密度C．密度 容重 容重 粘度4．某水泵吸水管中的真空度為400mmHg，其絕對(duì)壓強(qiáng)為（B 。mmHg mmHg C．800mmHg 無(wú)法確定5．不屬于流線特點(diǎn)的選項(xiàng)是（D 。光滑曲線 不是折線 C．不可以相交 不能表明流速大小液體充滿水管管壁厚忽略不計(jì)假設(shè)管的直徑為則水力半徑（C 。B．d/2 C．d/4 D．d7．水壓機(jī)的基本原理是（A 。帕斯卡原理 質(zhì)量守恒原理 C．能量守恒原理 動(dòng)量定理8．運(yùn)動(dòng)液體內(nèi)部產(chǎn)生的一種內(nèi)摩擦力稱(chēng)為（A 。粘滯性 壓縮性 C．膨脹性 表面張力特性9．恒定流的連續(xù)性方程反映了（B ）兩者之間的變化規(guī)律。壓強(qiáng)與重度 速度與面積 C．速度與質(zhì)量 高度與流量10．輸油管管徑為流量為3L/s，已知油的運(yùn)動(dòng)粘度為4×10-5m2/s，則液流的流動(dòng)形態(tài)為（A 。層流 紊流 C．過(guò)渡狀態(tài) 無(wú)法確定四．簡(jiǎn)答題（18分）1．液體與固體的區(qū)別是什么？（1）液體沒(méi)有固定的形狀，固體有固定的形狀。（2）就力學(xué)性質(zhì)而言，其主要差別在于二者抵抗外力的能力不同。固體具2．什么是流線？流線的特點(diǎn)是什么？（歐拉法中假想的用來(lái)描述流動(dòng)場(chǎng)中某一瞬時(shí)所有水流質(zhì)點(diǎn)流速方向的光滑曲線。流線的基本特性：（1）流線上任一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的流速方向；（2）流線不能是折線，也不能相交；流線通常是一條光滑的曲線（因?yàn)樵诹骶€的相交點(diǎn)或折點(diǎn)處速度無(wú)法定義，即同一空間點(diǎn)上速度無(wú)法定義；（3）恒定流時(shí)，流線與跡線重合；非恒定流時(shí)，流線與跡線不重合。（4）流線的疏密程度反映了流速的大小3．靜水壓強(qiáng)的兩個(gè)基本特性是什么？（1）靜水內(nèi)部任何一點(diǎn)各方向的壓強(qiáng)大小是相等的，即靜水壓強(qiáng)的大小與受壓面的方位無(wú)關(guān)。（2）靜水壓強(qiáng)的方向永遠(yuǎn)垂直指向受壓面。五．計(jì)算題（32分）1、BU形水銀壓差計(jì)，如圖所示。兩容器內(nèi)均為水，其h=0.3m。試求：（1）A、B兩點(diǎn)的壓強(qiáng)差；（2）、BABΔhAB（12分）（1）1—2—、4—5。按靜水壓強(qiáng)方程可列如下關(guān)系式：p p1 Ap p1

hp3p p3 p p4

hp聯(lián)立上述方程，則得p pA

(p

)hz=（133.28－9.8）×0.25－9.8×0.3=27.93kPa（2）、B兩點(diǎn)的壓強(qiáng)差僅與ΔΔZh無(wú)Δ。（3）若容器A、B點(diǎn)同高，即ΔZ=0，則p pA

(p(p

)hz)h=30.87kPa2．有一輸水管道經(jīng)三通管分流， 如圖所示。已知 d1=200mm，d2=300mm，斷面平均流速V1=2.5m/s，V2=0.8m/s。求三分管的流速V3（8分）（1）管道斷面面積分別為：d2A 11 4d2A 22 4d2A 33 4（2）本題為有流量分出時(shí)的計(jì)算，由恒定流的連續(xù)方程式，得：Q Q-Q3 1 2則 v A v v A3 3 1 1 2v

v1A

vA2 2

v1d1

vd22 2

2.52002

0.83002

2.8m/s123 A d2123 3

10023H1=1.5m，罐底接一排污管（1）排污管出口的體積流量；（2）離管出口H3=0.6m處A—A斷面上水流的壓強(qiáng)。（12分）（1）0—0，1—12—21—12—22p v212z 1 1 z12

p22v2h1 2g

2 2g

w12根據(jù)題意：Z1

H H1 2

=1.5+2=3.5(m)Z=02P1=0，P2=0（與大氣相通）1V=0（罐水面面積比管出口面積大得多）1h =0（不考慮能量損失）w12將上述條件代入能量方程，即23.5000022gZ29.82gZ29.83.52 1由流量方程：

v202g

8.28m/sQ vA2 2 2

d2v4 2

0.7850.05

28.280.0s/（2）計(jì)算離管出口0.6m斷面A—A上水的壓強(qiáng)。0—0，2—22—2A—Apz 2

2v 2 z v2g A

pA

2vA hv2g

wA2A根據(jù)題意：ZA

=H=0.6m3Z=02P=02V=V

=8.28m/s（排污管管徑不變）2 Ah =0wA2將上述條件代入能量方程，即0.6

P 8.282A 19.6

00

8.282019.6PA0.6P 0.60.69800 5880PaAP為負(fù)值，表明水的壓強(qiáng)為真空，即水的真空度為5880Pa。A2010—2011學(xué)年第一學(xué)期《水力學(xué)》期末試卷（B）參考答案班級(jí)： 姓名： 分?jǐn)?shù)：一．填空分）1．水力學(xué)中所研究的液體是具有 連續(xù)性 、易流動(dòng)性 、不易壓縮性和均勻等向性等基本特性的液體。2．連通器原理表明：在均質(zhì) 、 連通 、同類(lèi)的靜止液體中，水平面是等壓面。3．靜壓強(qiáng)的計(jì)量單位有應(yīng)力單位、液柱高度、大氣壓?jiǎn)挝弧?液體運(yùn)動(dòng)兩種不同的形態(tài)是層流和 紊流根據(jù)水流運(yùn)動(dòng)邊界條件的不同，水頭損失類(lèi)型可分為沿程水頭損失和 局部水頭損失。5．恒定流能量方程的意義中，P/γ 的物理意義是 單位壓能，幾何意義是壓強(qiáng)水頭 的物理意義是單位勢(shì)能，幾何意義是測(cè)壓管水頭。6．水流運(yùn)動(dòng)的三大基本方程是連續(xù)性方程、 能量方程 和動(dòng)量方程。其中 動(dòng)量方程 用于求解固體邊界對(duì)水流或水流對(duì)邊界的作用力。二．判斷題（8分）1．水力學(xué)研究的是由大量分子組成的宏觀液體的運(yùn)動(dòng)。 （√）2石油工業(yè)生產(chǎn)中的各類(lèi)壓力表讀數(shù)均為絕對(duì)壓強(qiáng)。 （×）3．當(dāng)流量一定時(shí)，流速越大，則斷面面積越大。 （×）4．穩(wěn)定流是指液流空間內(nèi)任一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間 的變化而發(fā)生改變。（√）5．任意兩斷面上的質(zhì)量流量、重量流量和體積流量都相等。 （√）6．在靜止、均質(zhì)、連通的液體中，各點(diǎn)的單位勢(shì)能等于一個(gè)常數(shù)。 （×）7．流線是現(xiàn)實(shí)生活中存在的一條光滑曲線。 （×）8．液體的動(dòng)力粘度越大則液體的粘滯性越強(qiáng)。 （√）三．選擇題（20分）1．水的重度為9800N/m3，則體積為水的重量為（ A 。A．29400N B．3000N C．2940N D．30000N2．不屬于流線特點(diǎn)的選項(xiàng)是（ D 。光滑曲線 不是折線 C．不可以相交 不能表明流速大小3．以下各項(xiàng)不屬于壓強(qiáng)表示方法的是（ C 。絕對(duì)壓器 相對(duì)壓強(qiáng) C．靜止壓強(qiáng) 真空壓強(qiáng)4．單位體積液體的重量叫液體的（ ，單位體積液體的質(zhì)量叫液體的（ B 。密度 重度 重度 密度C．密度 容重 容重 粘度5．某水泵吸水管中的真空度為400mmHg，其絕對(duì)壓強(qiáng)為（B 。mmHg mmHg C．800mmHg 無(wú)法確定6．運(yùn)動(dòng)液體內(nèi)部產(chǎn)生的一種內(nèi)摩擦力稱(chēng)為（ A 。粘滯性 壓縮性 C．膨脹性 表面張力特性7．水壓機(jī)的基本原理是（ A 。帕斯卡原理 質(zhì)量守恒原理 C．能量守恒原理 動(dòng)量定理液體充滿水管管壁厚忽略不計(jì)假設(shè)管的直徑為則水力半徑（ C 。B．d/2 C．d/4 D．d9．恒定流的連續(xù)性方程反映了（ B ）兩者之間的變化規(guī)律。壓強(qiáng)與重度 速度與面積 C．速度與質(zhì)量 高度與流量10．輸油管管徑為流量為3L/s，已知油的運(yùn)動(dòng)粘度為4×10-5m2/s，則液流的流動(dòng)形態(tài)為（ A 。層流 紊流 C．過(guò)渡狀態(tài) 無(wú)法確定四．簡(jiǎn)答題（18分）1．什么是流線？流線的特點(diǎn)有哪些？（歐拉法中假想的用來(lái)描述流動(dòng)場(chǎng)中某一瞬時(shí)所有水流質(zhì)點(diǎn)流速方向的光滑曲線。流線的基本特性：（1）流線上任一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的流速方向；（2）流線不能是折線，也不能相交；流線通常是一條光滑的曲線（因?yàn)樵诹骶€的相交點(diǎn)或折點(diǎn)處速度無(wú)法定義，即同一空間點(diǎn)上速度無(wú)法定義；（3）恒定流時(shí)，流線與跡線重合；非恒定流時(shí)，流線與跡線不重合。（4）流線的疏密程度反映了流速的大小2．液體與固體的區(qū)別是什么？（1）液體沒(méi)有固定的形狀，固體有固定的形狀。（2）就力學(xué)性質(zhì)而言，其主要差別在于二者抵抗外力的能力不同。固體具（1）靜水內(nèi)部任何一點(diǎn)各方向的壓強(qiáng)大小是相等的，即靜水壓強(qiáng)的大小與受壓面的方位無(wú)關(guān)。（2）靜水壓強(qiáng)的方向永遠(yuǎn)垂直指向受壓面。五．計(jì)算題（32分）1 231．有一輸水管道經(jīng)三通管分流， 如圖所示。已知 d=200mm，d=300mm1 2313dV13

=2.5m/s V，2，

=0.8m/s。求三分管的流速V

（8分）（1）管道斷面面積分別為：d2A 11 4d2A 22 4d2A 33 4（2）本題為有流量分出時(shí)的計(jì)算，由恒定流的連續(xù)方程式，得：Q Q-Q3 1 2則 v A v v A3 3 1 1 2v

vA 1 1

vA2 2

vd2 11

vd22 2

2.52002

0.83002

2.8m/s3 A d23 3

10022、BU形水銀壓差計(jì)，如圖所示。兩容器內(nèi)均為水，其h=0.3m。試求：（1）A、B兩點(diǎn)的壓強(qiáng)差；（2）、BABΔhAB（12分）（1）1—2—、4—5。按靜水壓強(qiáng)方程可列如下關(guān)系式：p p1 Ap p1

hp3p p3 p p4

hp聯(lián)立上述方程，則得p pA

(p

)hz=（133.28－9.8）×0.25－9.8×0.3=27.93kPa（2）、B兩點(diǎn)的壓強(qiáng)差僅與ΔΔZh無(wú)Δ。（3）若容器A、B點(diǎn)同高，即ΔZ=0，則p pA

(p(p

)hz)h=30.87kPa3H1=1.5m，罐底接一排污管（1）排污管出口的體積流量；（2）離管出口H3=0.6m處A—A斷面上水流的壓強(qiáng)。（12分）（1）0—0，1—12—21—12—22p v212z 1 1 z12

p22v2h1 2g

2 2g

w12根據(jù)題意：Z1

H H1 2

=1.5+2=3.5(m)Z=02P1=0，P2=0（與大氣相通）1V=0（罐水面面積比管出口面積大得多）1h =0（不考慮能量損失）w12將上述條件代入能量方程，即23.5000022gZ29.82gZ29.83.52 1由流量方程：

v202g

8.28m/sQ vA2 2 2

d2v4 2

0.7850.05

28.280.0s/（2）計(jì)算離管出口0.6m斷面A—A上水的壓強(qiáng)。0—0，2—22—2A—Apz 2

2v 2 z v2g A

pA

2vA hv2g

wA2A根據(jù)題意：ZA

=H=0.6m3Z=02P=02V=V

=8.28m/s（排污管管徑不變）2 Ah =0wA2將上述條件代入能量方程，即0.6

P 8.282A 19.6

00

8.282019.6PA0.6P 0.60.69800 5880PaAP為負(fù)值，表明水的壓強(qiáng)為真空，即水的真空度為5880Pa。A選擇題1.按連續(xù)介質(zhì)的概念，流體質(zhì)點(diǎn)是指：A流體分子 B流體中的固體顆粒 C幾何的點(diǎn)D幾何尺寸與流動(dòng)空間相比是極小量，又含有大量分子的微元體2.作用于流體的質(zhì)量力包括：A壓力B摩擦阻力C重力D表面張力3.與牛頓內(nèi)摩擦定律直接相關(guān)的因素是：A切應(yīng)力和壓強(qiáng)B切應(yīng)力和剪切變形速率C切應(yīng)力和剪切變形D切應(yīng)力和流速4.在研究流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，按照是否考慮流體的粘性，可將流體分為：5.流體的切應(yīng)力：A當(dāng)流體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生B當(dāng)流體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，由于內(nèi)聚力，可以產(chǎn)生CD6.流體力學(xué)中，單位質(zhì)量力是指作用在單位 液體上的質(zhì)量力。A面積B體積C質(zhì)量D重量7.不同的液體其粘滯性 ,同一種液體的粘滯性具有隨溫度而降低的特性。A相同降低B相同升高C不同降低D不同升高8.下列說(shuō)法正確的是A液體不能承受拉力，也不能承受壓力B液體不能承受拉力，但能承受壓力C液體能承受拉力，但不能承受壓力 D液體能承受拉力，也能承受壓力9.靜止液體中存在ABCD10.相對(duì)壓強(qiáng)的起點(diǎn)是：A絕對(duì)真空B1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓C當(dāng)?shù)卮髿鈮篋液面壓強(qiáng)11.金屬壓力表的讀值是：A絕對(duì)壓強(qiáng) B相對(duì)壓強(qiáng)C絕對(duì)壓強(qiáng)加當(dāng)?shù)卮髿鈮篋相對(duì)壓強(qiáng)+當(dāng)?shù)卮髿鈮?2露天水池，水深5m處的相對(duì)壓強(qiáng)為：A 5Kpa B 49Kpa C147Kpa D 205Kpa13.靜止的水僅受重力作用時(shí)，其測(cè)壓管水頭線必為：A水平線 B直線 C斜線 D 曲線14.在均質(zhì)連通的靜止液體中，任一————上各點(diǎn)壓強(qiáng)必然相等。A平面 B水平面 C斜面 D以上都不對(duì)15.任意形狀平面壁上靜水壓力的大小等于————處?kù)o水壓強(qiáng)*受壓面面積A受壓面的中心 B受壓面的重心C受壓面的形心D受壓面的垂心16.垂直放置的矩形平板擋水，水深靜水總壓力P的作用點(diǎn)，到水面的距離y=： A1.25m B1.5m C2.0m D2.5m17lhAhf=hBhf=h+l Chf=l-h Dhf=l18.圓管流動(dòng)過(guò)流斷面上剪應(yīng)力分布為：ABCD19.圓管流的下臨界雷諾數(shù)：A隨管徑變化B隨流體的密度變化C隨流體的粘度變化D不隨以上各量變化20.在圓管流中，紊流的斷面流速分布符合：ABCDBCD22.輸水管道在流量和水溫一定時(shí)，隨著直徑的增大，水流的雷諾數(shù)Re就:A增大B減小C不變D不定23.半圓形明渠半徑r0=4m，水力半徑為：A4m B3m C2m D1m24.水從水箱經(jīng)水平圓管流出，開(kāi)始為層流，在保持水位不變的條件A流量隨水溫的升高而增加B流量隨水溫的升高而減小C開(kāi)始流量隨水溫升高而顯著增加，當(dāng)水溫增高到某一值后，流量急劇減小，之后流量變化很小D開(kāi)水隨溫度升高而減小，當(dāng)升高到某一值后，急劇增加，之后流量變化很小25.變直徑管流，細(xì)斷面直徑為d1，粗?jǐn)嗝嬷睆絛2=2d1，粗細(xì)斷面雷諾數(shù)的關(guān)系是：ARe1=0.5Re2BRe1=Re2 CRe1=1.5Re2DRe1=2Re2264m/s，則斷面平均流速為：A4m/sB3.2m/sC2m/sD1m/s27.圓管紊流過(guò)渡區(qū)的沿程阻力系數(shù)λ：A與雷諾數(shù)Re有關(guān)B與管壁相對(duì)粗糙度有關(guān)CReDRel28.水流在管道直徑、水溫、沿程阻力系數(shù)λ都一定時(shí)，隨著流量的增加，粘性底層的的厚度就：A增加B減小C不變D不定29.B兩種流動(dòng)情況（淹沒(méi)出流和自由出流，如作用水頭、管長(zhǎng)、管徑、沿程阻力系數(shù)λ都相等，其流量關(guān)系為：AQA>QBBQA<QB CQA=QBD30HdQQnAQ>Qn BQ<Qn CQ=Qn D3132a01a02=4a01A2.5a02B0.8a02C0.44a01D0.4a01A15.4 B25.0 C26.5 D33.334.明渠均勻流只能出現(xiàn)在：A平坡棱柱形渠道B順坡棱柱形渠道C逆坡棱柱形渠道D天然河道35.矩形水力最優(yōu)斷面的寬深比是：A0.5B1.0C2.0 D4.036.流量一定，渠道斷面的形狀、尺寸和粗糙系數(shù)一定時(shí)，隨底坡的減小，正常水深將：A不變B減小C增大D不定37.水力最優(yōu)斷面是面積一定時(shí)，——————A粗糙系數(shù)最小的斷面 B水深最小的斷面C水面寬度最小的斷面 D濕周最小的斷面38.坡度、邊壁材料相同的渠道，當(dāng)過(guò)水?dāng)嗝娴乃Π霃较嗟葧r(shí)，明渠均勻流過(guò)水?dāng)嗝娴钠骄魉僭谀姆N渠道中最大，——A半圓形B梯形 C矩形D三角形39.水力最優(yōu)的矩形明渠均勻流的水深增大一倍，渠寬減小一倍，其他條件不變，渠道中的流量將：A不變B減少C增大D不定40.在無(wú)壓圓管均勻流中，如其他條件不變，正確的結(jié)論是：A流量隨充滿度增