大二水力學考試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.液體的粘滯性隨溫度的升高而（）A.增大B.減小C.不變D.不能確定2.連續(xù)介質假定認為流體（）連續(xù)。A.分子間B.微觀上C.宏觀上D.原子間3.靜止液體中同一點各方向的靜水壓強（）A.數值相等B.數值不等C.僅水平方向相等D.鉛直方向最大4.恒定流是指（）A.各過流斷面的速度分布相同B.流線是相互平行的直線C.流動隨時間按一定規(guī)律變化D.流場中各空間點上的運動要素不隨時間變化5.均勻流的（）A.流線是曲線B.過流斷面為曲面C.過流斷面上壓強分布服從于靜水壓強分布規(guī)律D.各過流斷面平均流速不相等6.圓管層流的沿程阻力系數λ（）A.與雷諾數有關B.與管壁粗糙度有關C.與雷諾數和管壁粗糙度有關D.只與管長有關7.突然擴大管的局部水頭損失hj計算公式中的流速是（）A.小管中的流速B.大管中的流速C.小管和大管流速的平均值D.大管流速與小管流速之差8.薄壁小孔口恒定出流，作用水頭H保持不變，孔口直徑d加倍，則出流流量Q（）A.加倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.變?yōu)樵瓉淼?倍D.變?yōu)樵瓉淼?6倍9.水擊現象產生的原因是（）A.液體具有粘性B.液體可壓縮性和慣性C.液體重力D.液體表面張力10.量綱分析的基本原理是（）A.伯努利方程B.牛頓定律C.相似原理D.量綱和諧原理答案：1.B2.C3.A4.D5.C6.A7.A8.B9.B10.D二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.以下屬于流體的基本特性的有（）A.流動性B.可壓縮性C.粘性D.表面張力特性2.作用在流體上的力按其作用方式可分為（）A.質量力B.表面力C.重力D.壓力3.下列關于流線的說法正確的是（）A.流線不能相交B.流線是某一瞬時的曲線C.流線表示流體質點的運動軌跡D.流線與跡線在恒定流中重合4.理想流體的特征包括（）A.無粘性B.不可壓縮C.粘性為常數D.符合牛頓內摩擦定律5.紊流的特征有（）A.流體質點的運動軌跡不規(guī)則B.有脈動現象C.斷面流速分布較均勻D.沿程阻力系數只與雷諾數有關6.減小沿程水頭損失的措施有（）A.減小管壁粗糙度B.增大管徑C.減小流速D.減小管長7.局部水頭損失產生的原因有（）A.流道斷面突然變化B.流道形狀突然改變C.流動方向改變D.流體內部粘性作用8.管嘴出流與孔口出流相比，特點有（）A.出流流量大B.作用水頭相同情況下，流速大C.收縮系數大D.局部水頭損失小9.明渠均勻流的形成條件包括（）A.底坡不變B.斷面形狀尺寸不變C.糙率不變D.流量不變10.滲流模型的特點有（）A.滲流模型的流量與實際滲流的流量相等B.滲流模型的阻力與實際滲流的阻力相等C.滲流模型中任意點的壓強與實際滲流中對應點的壓強相等D.滲流模型中流速與實際滲流中流速相等答案：1.ABCD2.AB3.ABD4.AB5.ABC6.ABCD7.ABC8.AC9.ABCD10.ABC三、判斷題（每題2分，共10題）1.液體的密度隨壓強和溫度的變化而變化。（）2.靜止液體中不存在切應力。（）3.流線一定與跡線重合。（）4.均勻流一定是恒定流。（）5.圓管層流的斷面平均流速是最大流速的一半。（）6.沿程水頭損失與流速的平方成正比。（）7.突然縮小的局部水頭損失系數計算中的流速是大管中的流速。（）8.孔口淹沒出流時，其出流流量與淹沒深度無關。（）9.明渠水流的臨界流狀態(tài)下，弗勞德數Fr=1。（）10.達西定律適用于層流和紊流滲流。（）答案：1.√2.√3.×4.×5.√6.×7.×8.√9.√10.×四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述液體的粘滯性定義。答案：液體在運動狀態(tài)下，具有抵抗剪切變形的能力，即相鄰兩層液體作相對運動時，在接觸面上產生內摩擦力，阻止其相對運動，這種性質稱為液體的粘滯性。2.寫出恒定總流的伯努利方程并說明各項的物理意義。答案：$z_1+\frac{p_1}{\rhog}+\frac{v_1^2}{2g}=z_2+\frac{p_2}{\rhog}+\frac{v_2^2}{2g}+h_{w1-2}$。$z$為位置水頭，反映單位重量流體的位置勢能；$\frac{p}{\rhog}$為壓強水頭，反映單位重量流體的壓強勢能；$\frac{v^2}{2g}$為流速水頭，反映單位重量流體的動能；$h_{w1-2}$為兩斷面間的水頭損失。3.簡述層流和紊流的判別方法。答案：用雷諾數$Re$判別。對于圓管流動，當$Re=\frac{vd}{\nu}<2000$時為層流；當$Re=\frac{vd}{\nu}>4000$時為紊流；$2000<Re<4000$為過渡流。4.簡述水擊現象及危害。答案：水擊是在有壓管路中，由于某種原因（如閥門突然關閉等），使水流速度突然變化，引起管內壓強急劇交替升降的現象。危害主要是產生的過高壓強可能導致管道破裂，影響管道系統(tǒng)正常運行。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論在實際工程中，如何根據不同的水流情況選擇合適的水頭損失計算方法。答案：對于層流，常用哈根-泊肅葉公式。紊流時，短管考慮局部和沿程水頭損失，長管可忽略局部損失。具體根據管道長度、斷面變化、流速等情況。如管道長且斷面變化小可選長管計算法；流速大、管件多要重視局部損失計算。2.討論提高明渠輸水能力的措施有哪些？答案：可增大過水斷面面積，如加大底寬或水深；減小糙率，采用光滑襯砌材料；優(yōu)化底坡，在允許范圍內適當增大。合理調整斷面形狀，如采用水力半徑大的斷面，這些措施能提高明渠輸水能力。3.討論在管流實驗中，如何準確測量流量和水頭損失？答案：流量測量可用體積法、重量法或用流量計。水頭損失測量用測壓管或壓差計，要保證儀器安裝正確、讀數準確，實驗