大學(xué)水力學(xué)考試試卷及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.液體中某點(diǎn)的絕對壓強(qiáng)為108kN/m2，則其相對壓強(qiáng)為（）A.1kN/m2B.8kN/m2C.10kN/m2D.12kN/m22.圓管層流的沿程阻力系數(shù)λ（）A.與雷諾數(shù)有關(guān)B.與管壁粗糙度有關(guān)C.與雷諾數(shù)和管壁粗糙度有關(guān)D.與雷諾數(shù)和管長有關(guān)3.水流在明渠中的流態(tài)為緩流時(shí)，其水深h和臨界水深hc的關(guān)系為（）A.h>hcB.h<hcC.h=hcD.無法確定4.孔口出流的流量系數(shù)μ等于（）A.收縮系數(shù)ε×流速系數(shù)φB.收縮系數(shù)ε+流速系數(shù)φC.收縮系數(shù)ε-流速系數(shù)φD.收縮系數(shù)ε÷流速系數(shù)φ5.下列哪項(xiàng)不是恒定流的特點(diǎn)（）A.流線和跡線重合B.各點(diǎn)流速不隨時(shí)間變化C.各過水?dāng)嗝娴钠骄魉俨浑S時(shí)間變化D.液體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化6.漸變流過水?dāng)嗝嫔系膭铀畨簭?qiáng)分布規(guī)律符合（）A.折線分布B.拋物線分布C.均勻分布D.對數(shù)曲線分布7.紊流的特征是（）A.流體質(zhì)點(diǎn)無規(guī)則運(yùn)動B.流線是平行直線C.流速分布均勻D.水頭損失較小8.矩形斷面明渠均勻流，底寬b=2m，水深h=1m，則水力半徑R為（）A.0.5mB.0.67mC.1mD.2m9.水擊現(xiàn)象產(chǎn)生的根本原因是（）A.液體具有粘性B.液體具有壓縮性和慣性C.液體不可壓縮D.管道太長10.有壓管道的測壓管水頭線（）A.沿程下降B.沿程上升C.可能沿程上升也可能沿程下降D.保持水平答案：1.B2.A3.A4.A5.A6.C7.A8.B9.B10.C二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列屬于水力學(xué)基本原理的有（）A.連續(xù)性方程B.能量方程C.動量方程D.伯努利方程2.液體的主要物理性質(zhì)包括（）A.慣性B.重力特性C.粘性D.壓縮性和熱脹性3.下列哪些屬于水頭損失的類型（）A.沿程水頭損失B.局部水頭損失C.總水頭損失D.摩擦水頭損失4.明渠均勻流的水力特征有（）A.過水?dāng)嗝娴男螤?、尺寸沿程不變B.水深沿程不變C.總水頭線、水面線和底坡線互相平行D.水流為恒定流5.層流和紊流的區(qū)別有（）A.層流無徑向脈動，紊流有徑向脈動B.層流的流速分布較均勻，紊流的流速分布不均勻C.層流的水頭損失與流速的一次方成正比，紊流的水頭損失與流速的1.75-2次方成正比D.層流的雷諾數(shù)較小，紊流的雷諾數(shù)較大6.下列關(guān)于壓強(qiáng)的說法正確的有（）A.絕對壓強(qiáng)是以絕對真空為基準(zhǔn)計(jì)量的壓強(qiáng)B.相對壓強(qiáng)是以當(dāng)?shù)卮髿鈮簽榛鶞?zhǔn)計(jì)量的壓強(qiáng)C.真空壓強(qiáng)是指絕對壓強(qiáng)小于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱牟钪礑.測壓管水頭是指位置水頭與壓強(qiáng)水頭之和7.影響沿程水頭損失大小的因素有（）A.管道長度B.管徑C.流速D.沿程阻力系數(shù)8.水擊現(xiàn)象可能帶來的危害有（）A.管道振動B.管道破裂C.閥門損壞D.水泵損壞9.下列關(guān)于堰流的說法正確的有（）A.薄壁堰流的堰頂厚度δ<0.67H（H為堰上水頭）B.實(shí)用堰流的堰頂厚度0.67H<δ<2.5HC.寬頂堰流的堰頂厚度2.5H<δ<10HD.堰流的流量與堰上水頭、堰的類型等有關(guān)10.下列哪些屬于量綱的基本量（）A.長度B.時(shí)間C.質(zhì)量D.溫度答案：1.ABC2.ABCD3.ABC4.ABCD5.ACD6.ABCD7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABC三、判斷題（每題2分，共20分）1.理想液體是指沒有粘性的液體。（）2.流線一定是光滑的曲線，不能是折線。（）3.均勻流一定是恒定流。（）4.沿程水頭損失與流速的平方成正比。（）5.當(dāng)水流為急流時(shí)，弗勞德數(shù)Fr<1。（）6.水躍是明渠水流從緩流過渡到急流的一種水力現(xiàn)象。（）7.有壓管道中，管軸線一定與測壓管水頭線重合。（）8.液體的粘性隨溫度的升高而增大。（）9.薄壁堰流的流量系數(shù)只與堰的形狀有關(guān)。（）10.量綱分析的基本原理是量綱和諧原理。（）答案：1.√2.√3.×4.×5.×6.×7.×8.×9.×10.√四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述流線的定義及性質(zhì)。答案：流線是某一瞬時(shí)在流場中繪出的一條曲線，在該曲線上所有各點(diǎn)的速度向量都與該曲線相切。性質(zhì)：同一時(shí)刻的不同流線，不能相交；流線不能是折線，是光滑曲線；恒定流時(shí)，流線與跡線重合。2.簡述尼古拉茲實(shí)驗(yàn)的主要結(jié)論。答案：尼古拉茲實(shí)驗(yàn)揭示了沿程阻力系數(shù)λ與雷諾數(shù)Re及相對粗糙度Δ/d的關(guān)系。層流區(qū)λ僅與Re有關(guān)；過渡區(qū)λ與Re和Δ/d有關(guān)；紊流光滑區(qū)λ與Re有關(guān)；紊流過渡區(qū)和粗糙區(qū)λ與Δ/d有關(guān)。3.簡述明渠均勻流產(chǎn)生的條件。答案：明渠均勻流產(chǎn)生條件為：渠道必須是長而直的棱柱形順坡渠道；糙率沿程不變；渠道中無建筑物的局部干擾；水流為恒定流，流量沿程不變。4.簡述水擊現(xiàn)象及減小水擊危害的措施。答案：水擊現(xiàn)象是指有壓管道中，由于某種原因使水流速度突然變化，引起壓強(qiáng)急劇交替升降的現(xiàn)象。減小措施有：延長閥門關(guān)閉時(shí)間；縮短管道長度；設(shè)置調(diào)壓室；采用彈性模量較小的管材。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論在實(shí)際工程中，如何運(yùn)用水力學(xué)原理來優(yōu)化渠道的設(shè)計(jì)。答案：依據(jù)水力學(xué)原理，設(shè)計(jì)渠道時(shí)要考慮流量、流速等。根據(jù)流量確定斷面尺寸，保證流速在不沖不淤范圍內(nèi)。利用明渠均勻流原理使渠道順直、糙率均勻。同時(shí)結(jié)合地形選擇合適底坡，以減少水頭損失，提高輸水效率。2.結(jié)合實(shí)際談?wù)勎闪骱蛯恿髟诓煌こ虉鼍爸械膽?yīng)用及影響。答案：在供水管道中，希望維持層流以減少水頭損失節(jié)能。而在攪拌、混合設(shè)備中，利用紊流增強(qiáng)混合效果。在水利工程中，河道水流多為紊流，設(shè)計(jì)需考慮其沖刷等影響；而在一些精密加工液流系統(tǒng)，層流更利于保證精度。3.討論在有壓管道系統(tǒng)中，如何控制和預(yù)防水擊現(xiàn)象的發(fā)生。答案：可通過合理設(shè)計(jì)管道系統(tǒng)，如避免過長管道和急劇轉(zhuǎn)彎。安裝緩閉止回閥、空氣閥等裝置，延長閥門關(guān)閉時(shí)間，