水力學試題及答案(大學水力學課件)
水力學試題及答案
水力學試題及答案
水力學是研究以水為代表的液體的宏觀機械運動規(guī)律，及其在工程技術中的應用。以下是由陽光網小編整理關于水力學試題的內容，希望大家喜歡!
水力學試題及答案(一)
1、選擇題：(每小題2分)
(1)在水力學中，單位質量力是指( )
a、單位面積液體受到的質量力;b、單位體積液體受到的質量力;
c、單位質量液體受到的質量力;d、單位重量液體受到的質量力。 答案：c
(2)在平衡液體中，質量力與等壓面( )
a、重合; b、平行 c、相交; d、正交。 答案：d
(3)液體中某點的絕對壓強為100kN/m2，則該點的相對壓強為
a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b
(4)水力學中的一維流動是指( )
a、恒定流動; b、均勻流動;
c、層流運動; d、運動要素只與一個坐標有關的流動。 答案：d
(5)有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比值d /R=( )
a、8; b、4; c、2; d、1。 答案：b
(6)已知液體流動的沿程水力摩擦系數(shù)與邊壁相對粗糙度和雷諾數(shù)Re都有關，即可以判斷該液體流動屬于
a、層流區(qū); b、紊流光滑區(qū); c、紊流過渡粗糙區(qū); d、紊流粗糙區(qū)
答案： c
(7)突然完全關閉管道末端的閥門，產生直接水擊。已知水擊波速c=1000m/s，水擊壓強水頭H = 250m，則管道中原來的流速v0為
a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m
答案：c
(8)在明渠中不可以發(fā)生的流動是( )
a、恒定均勻流; b、恒定非均勻流;
c、非恒定均勻流; d、非恒定非均勻流。
答案：c
(9)在緩坡明渠中不可以發(fā)生的流動是( )。
a、均勻緩流; b、均勻急流; c、非均勻緩流; d、非均勻急流。
答案：b
(10)底寬b=1.5m的矩形明渠，通過的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某處水深h = 0.4m，則該處水流的流態(tài)為
a、 緩流; b、急流; c、臨界流;
答案：b
(11)閘孔出流的流量Q與閘前水頭的H( )成正比。
a、1次方 b、2次方 c、3/2次方 d、1/2次方
答案：d
(12)滲流研究的對象是( )的運動規(guī)律。
a、重力水; b、毛細水; c、氣態(tài)水; d、薄膜水。
答案：a
(13)測量水槽中某點水流流速的儀器有
a、文丘里計 b、畢托管 c、測壓管 d、薄壁堰
答案：b
(14)按重力相似準則設計的水力學模型，長度比尺λL=100，模型中水深為0.1米，則原型中對
應點水深為和流量比尺為
a、 1米，λQ =1000; b、10米，λQ =100;
c、1米，λQ =100000; d、10米，λ
答案：d
水力學試題及答案(二)
(1)任意受壓面上的平均壓強等于該受壓面形心處的壓強。 ( )
答案：錯誤
(2)水流總是從壓強大的地方向壓強小的地方流動。 ( )
答案：錯誤
(3)水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。 ( )
答案：錯誤
(4)粘滯性是液體產生水頭損失的內因。 ( )
答案：正確
(5)同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。 ( )
答案：正確
(6)在正坡非棱柱渠道內可以形成均勻流。 ( )
答案：錯誤
(7)矩形斷面水力最佳斷面的寬深比β=2。 ( )
答案：正確
(8)斷面比能沿流程總是減小的。 ( )
答案：錯誤
(9)在流量和渠道斷面形式一定的條件下，躍前水深越大，躍后水深也越大。( )
答案：錯誤
(10)滲流達西定律適用的條件是恒定均勻層流滲流，并且無滲透變形。 ( )
答案：正確
問答題
(1)什么是理想液體?為什么要引入理想液體的概念?
答案：理想液體是指沒有粘滯性的液體。
實際液體都具有粘滯性，在液體流動時會引起能量損失，給分析液體運動帶來很大困難。為了簡化液體運動的討論，我們引入了理想液體的概念，忽略液體的粘滯性，分析其運動規(guī)律，然后再考慮粘滯性影響進行修正，可以得到實際水流的.運動規(guī)律，用以解決實際工程問題。這是水力學重要的研究方法。
(2)“均勻流一定是恒定流”，這種說法是否正確?為什么?
答案：這種說法錯誤的。均勻是相對于空間分布而言，恒定是相對于時間而言。當流量不變通過一變直徑管道時，雖然是恒定流，但它不是均勻流。
(3)簡述尼古拉茲實驗中沿程水力摩擦系數(shù)λ的變化規(guī)律。
答案：通過尼古拉茲實驗可以發(fā)現(xiàn)：在層流中λ僅是雷諾數(shù)Re的函數(shù)并與Re成反比;在層流到
紊流過渡區(qū)，λ僅是Re的函數(shù);在紊流光滑區(qū)λ=f1(Re); 過渡區(qū)λ=f2(Re );粗糙區(qū)λ=f3R( )，紊流粗糙區(qū)又稱為阻力平方區(qū)。
(4)為什么舍齊公式 R i 只適用于阻力平方區(qū)? v C
答案：舍齊公式是根據(jù)明渠均勻流的大量觀察資料總結的公式，自然界中明渠水流幾乎都處于紊流阻力平方區(qū)，因此該公式只適用于紊流阻力平方區(qū)。
(5)流動相似的含義是什么?
答案：流動相似包括幾何相似、運動相似和動力相似。其中幾何相似是前提，動力相似是保證，才能實現(xiàn)流動相似。
(6)從力學意義上解釋明渠均勻流只能在正坡渠道中產生的原因。
答案：均勻流的斷面平均流速水頭和壓強水頭沿程不變，但水流運動總要消耗能量，因此從能量方程來分析，只能消耗位能來克服水流阻力。所以均勻流只能產生在正坡渠道中。
(7)分析水面曲線時，如何尋找急流和緩流的控制斷面?
答案：急流的控制斷面在上游，因為外界對急流的干擾不能向上游傳播;緩流的控制斷面在下游，其原因與急流正好相反。
(8)在滲流計算中達西定律與杜比公式有何區(qū)別?
答案：達西定律適用于任一點的滲流流速u=kJ，其適用于恒定均勻層流滲流;而杜比公式是適用于恒定非均勻漸變層流滲流，同一過水斷面上各點的滲流流速都相等且等于v= kJ。
大學水力學課件
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水力學是研究以水為代表的液體的宏觀機械運動規(guī)律，及其在工程技術中的應用。水力學包括水靜力學和水動力學。
水力學課件
【開課單位】環(huán)境科學與工程學院【課程模塊】學科基礎
【課程編號】【課程類別】必修
【學時數(shù)】48（理論48實踐0）【學分數(shù)】3
一、課程描述
本課程大綱根據(jù)20**年本科人才培養(yǎng)方案進行修訂。
（一）教學對象：環(huán)境工程專業(yè)本科生
（二）教學目標及修讀要求
1、教學目標
掌握基本概念。包括：流體的主要物理性質及作用于流體的力，靜水壓強及其特性，壓強的測量與表示方法，恒定一元流，理想液體，微小流束，均勻流與非均勻流，非均勻漸變流與急變流，水頭損失，液體運動的兩種型態(tài)，管道的基本概念，明渠的類型，明渠均勻流，水力最佳斷面，允許流速，明渠水流的三種流態(tài)，斷面比能與臨界水深，臨界底坡、緩坡與陡坡，明渠恒定非均勻漸變流，水躍，共軛水深，堰流的類型，閘孔出流。
掌握基本理論。包括：靜水壓強的基本公式，幾種質量力同時作用下的液體平衡，實際液體恒定總流的能量方程及應用，恒定總流的動量方程及應用，量綱分析與π定理，液流型態(tài)及水頭損失液體運動的兩種型態(tài)，謝才公式，棱柱體明渠中恒定非均勻漸變流水面曲線分析，棱柱體水平明渠的水躍方程，水躍的能量損失，堰流與閘孔出流。
掌握基本計算。一是建筑物所受的水力荷載，即所承受的靜水壓力、動水總作用力等的計算；二是建筑物的過水能力計算；三是水流的流動形態(tài)及水頭損失計算；四是水流的能量消耗計算。
2、修讀要求
水力學是力學的一個分支，通過課程學習和訓練，使學生掌握水力學基本概念、基本原理、基本技能和方法；培養(yǎng)學生分析解決問題的能力和實驗技能，并為學習專業(yè)課程和處理工程實際中的技術問題打下基礎。通過課堂講授和討論、課后輔導、習題和練習、實驗和實踐教學等教學環(huán)節(jié)，運用多媒體或實驗等直觀教學手段，完成教學大綱要求的基本內容。由于水力學是一門技術基礎課，應當理論聯(lián)系實際，但應以分析水流現(xiàn)象，揭示水流運動規(guī)律，加強水力學的基本概念和基本原理的講解為主，不過分強調專業(yè)需要，以致削弱水力學基礎理論的講解。
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二、教學內容
（一）緒論
1、主要內容：力學的'基本任務及發(fā)展簡史，流體的主要物理性質及作用于流體的力，水力學的研究方法。
2、教學要求：掌握流體主要物理力學性質；理解連續(xù)介質與劉翔液體的概念；了解水力學研究任務與研究對象以及水力學發(fā)展簡史。
3、重點、難點：液體主要物理力學性質。
4、其它教學環(huán)節(jié)：緒論習題課。
（二）第一章水靜力學
1、主要內容：水靜力學的基本原理及其應用，主要有靜水壓強及其特性、液體的平衡微分方程及其積分、等壓面重力作用下的靜水壓強的基本公式，幾種質量力同時作用下的液體平衡、壓強的測量與表示方法、作用于平面上的靜水總壓力、作用于曲面及物體上的靜水總壓力。
2、教學要求：掌握重力作用下的靜水壓強的基本公式，作用于平面上的靜水總壓力、作用于曲面及物體上的靜水總壓力；理解靜水壓強及其特性液體的平衡微分方程及其積分、等壓面概念；了解幾種質量力同時作用下的液體平衡、壓強的測量與表示方法。
3、重點、難點：重力作用下靜水壓強的計算，作用于平面上的靜水總壓力、作用于曲面及物體上的靜水總壓力。
4、其它教學環(huán)節(jié)：第一章習題及講解。
（三）第二章液體運動的流束理論
1、主要內容：從流束流輪出發(fā)，討論液體運動所遵循的普遍規(guī)律并建立相應的方程式，主要內容有恒定一元流的連續(xù)性方程，液體恒定流微小流束的能量方程式，均勻流與非均勻流，非均勻漸變流與急變流，實際液體恒定總流的能量方程，恒定總流的動量方程，量綱分析與π定理。
2、教學要求：掌握水動力學三大基本方程及其物理意義，理解流體運動的分類及基本概念；了解量綱分析與π定理。
3、重點、難點：恒定總流的連續(xù)性方程、能量方程及動量方程
4、其它教學環(huán)節(jié)：第二章習題及講解。
（四）第三章液流型態(tài)及水頭損失
1、主要內容：水頭損失的物理概念，從液體運動的兩種型態(tài)出發(fā)，研究水頭損失的變化規(guī)律及其計算方法。
2、教學要求：掌握液體運動的兩種液流型態(tài)，水頭損失的變化規(guī)律及其計算方法；理解水頭損失的物理概念，液流邊界幾何條件對水頭損失的影響，均勻流沿程水頭損失與切應力的關系。
3、重點、難點：沿程水頭和局部水頭損失的計算方法，謝才公式。
4、其它教學環(huán)節(jié)：第三章習題及講解。
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1、主要內容：管道的分類，虹吸管及水泵裝置的水力計算，簡單管道、串聯(lián)管道、并聯(lián)管道、分叉管道的水力計算，沿程均勻泄流管道的水力計算。
2、教學要求：掌握簡單管道、串聯(lián)管道、并聯(lián)管道、分叉管道的水力計算、沿程均勻泄流管道的水力計算；理解管道的基本概念和理論；了解虹吸管及水泵裝置的水力計算。
3、重點、難點：簡單管道及復雜管道的水力計算。
4、其它教學環(huán)節(jié)：第四章習題及講解。
（六）第五章明渠恒定均勻流
1、主要內容：明渠的類型及其對水流運動的影響，明渠均勻流的特性及其產生條件，明渠均勻流的計算，水力最佳斷面及允許流速，粗糙度不同的明渠及復式斷面明渠的水力計算。
2、教學要求：掌握明渠均勻流的水力計算；理解水利最佳斷面及允許流速；了解粗糙度不同的明渠及復式斷面明渠的水力計算。
3、重點、難點：明渠恒定均勻流的水力計算。
4、其它教學環(huán)節(jié)：第五章習題及講解。
（七）第六章明渠恒定非均勻流
1、主要內容：明渠水流的三種流態(tài)，斷面比能與臨界水深，臨界底坡、緩坡與陡坡等概念，明渠恒定非均勻漸變流的微分方程式，棱柱體明渠中恒定非均勻漸變流水面曲線分析。
2、教學要求：掌握明渠恒定非均勻漸變流的微分方程式，棱柱體明渠中恒定非均勻漸變流水面曲線分析。理解明渠水流的三種流態(tài)，斷面比能與臨界水深，臨界底坡、緩坡與陡坡等基本概念。
3、重點、難點：明渠恒定非均勻漸變流的微分方程式，棱柱體明渠中恒定非均勻漸變流水面曲線分析。
4、其它教學環(huán)節(jié)：第六章習題及講解。
（八）第七章水躍
1、主要內容：棱柱體水平明渠的水躍方程推導，棱柱體水平明渠中水躍共軛水深的計算，水躍的能量損失和躍長計算，非棱柱體明渠中的水躍計算。
2、教學要求：掌握棱柱體水平明渠中水躍共軛水深的計算，水躍的能量損失和躍長的計算；理解棱柱體水平明渠的水躍方程推導過程，了解非棱柱體明渠中的水躍。
3、重點、難點：柱體水平明渠中水躍共軛水深的計算。
4、其它教學環(huán)節(jié)：第七章習題及講解。
（九）第八章堰流及閘孔出流
1、主要內容：堰流的類型及計算公式，薄壁堰流的水力計算，實用堰流的水力計算，寬頂堰流的水力計算，窄深堰流的水力計算，閘孔出流的水力計算。
2、教學要求：掌握堰流的類型及基本計算、閘孔出流的水力計算；了解薄壁堰流的水力計算，實用堰流的水力計算，寬頂堰流的水力計算，窄深堰流的水力計算。
3、重點、難點：堰流的類型及基本計算。
4、其它教學環(huán)節(jié)：第八章習題及講解。