水力学试题及答案(大学水力学课件)
水力学试题及答案
水力学试题及答案
水力学是研究以水为代表的液体的宏观机械运动规律，及其在工程技术中的应用。以下是由阳光网小编整理关于水力学试题的内容，希望大家喜欢!
水力学试题及答案(一)
1、选择题：(每小题2分)
(1)在水力学中，单位质量力是指( )
a、单位面积液体受到的质量力;b、单位体积液体受到的质量力;
c、单位质量液体受到的质量力;d、单位重量液体受到的质量力。 答案：c
(2)在平衡液体中，质量力与等压面( )
a、重合; b、平行 c、相交; d、正交。 答案：d
(3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为
a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b
(4)水力学中的一维流动是指( )
a、恒定流动; b、均匀流动;
c、层流运动; d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 答案：d
(5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=( )
a、8; b、4; c、2; d、1。 答案：b
(6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于
a、层流区; b、紊流光滑区; c、紊流过渡粗糙区; d、紊流粗糙区
答案： c
(7)突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为
a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m
答案：c
(8)在明渠中不可以发生的流动是( )
a、恒定均匀流; b、恒定非均匀流;
c、非恒定均匀流; d、非恒定非均匀流。
答案：c
(9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是( )。
a、均匀缓流; b、均匀急流; c、非均匀缓流; d、非均匀急流。
答案：b
(10)底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为
a、 缓流; b、急流; c、临界流;
答案：b
(11)闸孔出流的流量Q与闸前水头的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)渗流研究的对象是( )的运动规律。
a、重力水; b、毛细水; c、气态水; d、薄膜水。
答案：a
(13)测量水槽中某点水流流速的仪器有
a、文丘里计 b、毕托管 c、测压管 d、薄壁堰
答案：b
(14)按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺λL=100，模型中水深为0.1米，则原型中对
应点水深为和流量比尺为
a、 1米，λQ =1000; b、10米，λQ =100;
c、1米，λQ =100000; d、10米，λ
答案：d
水力学试题及答案(二)
(1)任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。 ( )
答案：错误
(2)水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。 ( )
答案：错误
(3)水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。 ( )
答案：错误
(4)粘滞性是液体产生水头损失的内因。 ( )
答案：正确
(5)同样条件下直接水击比间接水击更不安全。 ( )
答案：正确
(6)在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。 ( )
答案：错误
(7)矩形断面水力最佳断面的宽深比β=2。 ( )
答案：正确
(8)断面比能沿流程总是减小的。 ( )
答案：错误
(9)在流量和渠道断面形式一定的条件下，跃前水深越大，跃后水深也越大。( )
答案：错误
(10)渗流达西定律适用的条件是恒定均匀层流渗流，并且无渗透变形。 ( )
答案：正确
问答题
(1)什么是理想液体?为什么要引入理想液体的概念?
答案：理想液体是指没有粘滞性的液体。
实际液体都具有粘滞性，在液体流动时会引起能量损失，给分析液体运动带来很大困难。为了简化液体运动的讨论，我们引入了理想液体的概念，忽略液体的粘滞性，分析其运动规律，然后再考虑粘滞性影响进行修正，可以得到实际水流的.运动规律，用以解决实际工程问题。这是水力学重要的研究方法。
(2)“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确?为什么?
答案：这种说法错误的。均匀是相对于空间分布而言，恒定是相对于时间而言。当流量不变通过一变直径管道时，虽然是恒定流，但它不是均匀流。
(3)简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数λ的变化规律。
答案：通过尼古拉兹实验可以发现：在层流中λ仅是雷诺数Re的函数并与Re成反比;在层流到
紊流过渡区，λ仅是Re的函数;在紊流光滑区λ=f1(Re); 过渡区λ=f2(Re );粗糙区λ=f3R( )，紊流粗糙区又称为阻力平方区。
(4)为什么舍齐公式 R i 只适用于阻力平方区? v C
答案：舍齐公式是根据明渠均匀流的大量观察资料总结的公式，自然界中明渠水流几乎都处于紊流阻力平方区，因此该公式只适用于紊流阻力平方区。
(5)流动相似的含义是什么?
答案：流动相似包括几何相似、运动相似和动力相似。其中几何相似是前提，动力相似是保证，才能实现流动相似。
(6)从力学意义上解释明渠均匀流只能在正坡渠道中产生的原因。
答案：均匀流的断面平均流速水头和压强水头沿程不变，但水流运动总要消耗能量，因此从能量方程来分析，只能消耗位能来克服水流阻力。所以均匀流只能产生在正坡渠道中。
(7)分析水面曲线时，如何寻找急流和缓流的控制断面?
答案：急流的控制断面在上游，因为外界对急流的干扰不能向上游传播;缓流的控制断面在下游，其原因与急流正好相反。
(8)在渗流计算中达西定律与杜比公式有何区别?
答案：达西定律适用于任一点的渗流流速u=kJ，其适用于恒定均匀层流渗流;而杜比公式是适用于恒定非均匀渐变层流渗流，同一过水断面上各点的渗流流速都相等且等于v= kJ。
大学水力学课件
大学水力学课件
水力学是研究以水为代表的液体的宏观机械运动规律，及其在工程技术中的应用。水力学包括水静力学和水动力学。
水力学课件
【开课单位】环境科学与工程学院【课程模块】学科基础
【课程编号】【课程类别】必修
【学时数】48（理论48实践0）【学分数】3
一、课程描述
本课程大纲根据20**年本科人才培养方案进行修订。
（一）教学对象：环境工程专业本科生
（二）教学目标及修读要求
1、教学目标
掌握基本概念。包括：流体的主要物理性质及作用于流体的力，静水压强及其特性，压强的测量与表示方法，恒定一元流，理想液体，微小流束，均匀流与非均匀流，非均匀渐变流与急变流，水头损失，液体运动的两种型态，管道的基本概念，明渠的类型，明渠均匀流，水力最佳断面，允许流速，明渠水流的三种流态，断面比能与临界水深，临界底坡、缓坡与陡坡，明渠恒定非均匀渐变流，水跃，共轭水深，堰流的类型，闸孔出流。
掌握基本理论。包括：静水压强的基本公式，几种质量力同时作用下的液体平衡，实际液体恒定总流的能量方程及应用，恒定总流的动量方程及应用，量纲分析与π定理，液流型态及水头损失液体运动的两种型态，谢才公式，棱柱体明渠中恒定非均匀渐变流水面曲线分析，棱柱体水平明渠的水跃方程，水跃的能量损失，堰流与闸孔出流。
掌握基本计算。一是建筑物所受的水力荷载，即所承受的静水压力、动水总作用力等的计算；二是建筑物的过水能力计算；三是水流的流动形态及水头损失计算；四是水流的能量消耗计算。
2、修读要求
水力学是力学的一个分支，通过课程学习和训练，使学生掌握水力学基本概念、基本原理、基本技能和方法；培养学生分析解决问题的能力和实验技能，并为学习专业课程和处理工程实际中的技术问题打下基础。通过课堂讲授和讨论、课后辅导、习题和练习、实验和实践教学等教学环节，运用多媒体或实验等直观教学手段，完成教学大纲要求的基本内容。由于水力学是一门技术基础课，应当理论联系实际，但应以分析水流现象，揭示水流运动规律，加强水力学的基本概念和基本原理的讲解为主，不过分强调专业需要，以致削弱水力学基础理论的讲解。
（三）先修课程：高等数学
二、教学内容
（一）绪论
1、主要内容：力学的'基本任务及发展简史，流体的主要物理性质及作用于流体的力，水力学的研究方法。
2、教学要求：掌握流体主要物理力学性质；理解连续介质与刘翔液体的概念；了解水力学研究任务与研究对象以及水力学发展简史。
3、重点、难点：液体主要物理力学性质。
4、其它教学环节：绪论习题课。
（二）第一章水静力学
1、主要内容：水静力学的基本原理及其应用，主要有静水压强及其特性、液体的平衡微分方程及其积分、等压面重力作用下的静水压强的基本公式，几种质量力同时作用下的液体平衡、压强的测量与表示方法、作用于平面上的静水总压力、作用于曲面及物体上的静水总压力。
2、教学要求：掌握重力作用下的静水压强的基本公式，作用于平面上的静水总压力、作用于曲面及物体上的静水总压力；理解静水压强及其特性液体的平衡微分方程及其积分、等压面概念；了解几种质量力同时作用下的液体平衡、压强的测量与表示方法。
3、重点、难点：重力作用下静水压强的计算，作用于平面上的静水总压力、作用于曲面及物体上的静水总压力。
4、其它教学环节：第一章习题及讲解。
（三）第二章液体运动的流束理论
1、主要内容：从流束流轮出发，讨论液体运动所遵循的普遍规律并建立相应的方程式，主要内容有恒定一元流的连续性方程，液体恒定流微小流束的能量方程式，均匀流与非均匀流，非均匀渐变流与急变流，实际液体恒定总流的能量方程，恒定总流的动量方程，量纲分析与π定理。
2、教学要求：掌握水动力学三大基本方程及其物理意义，理解流体运动的分类及基本概念；了解量纲分析与π定理。
3、重点、难点：恒定总流的连续性方程、能量方程及动量方程
4、其它教学环节：第二章习题及讲解。
（四）第三章液流型态及水头损失
1、主要内容：水头损失的物理概念，从液体运动的两种型态出发，研究水头损失的变化规律及其计算方法。
2、教学要求：掌握液体运动的两种液流型态，水头损失的变化规律及其计算方法；理解水头损失的物理概念，液流边界几何条件对水头损失的影响，均匀流沿程水头损失与切应力的关系。
3、重点、难点：沿程水头和局部水头损失的计算方法，谢才公式。
4、其它教学环节：第三章习题及讲解。
（五）第四章有压管中的恒定流
1、主要内容：管道的分类，虹吸管及水泵装置的水力计算，简单管道、串联管道、并联管道、分叉管道的水力计算，沿程均匀泄流管道的水力计算。
2、教学要求：掌握简单管道、串联管道、并联管道、分叉管道的水力计算、沿程均匀泄流管道的水力计算；理解管道的基本概念和理论；了解虹吸管及水泵装置的水力计算。
3、重点、难点：简单管道及复杂管道的水力计算。
4、其它教学环节：第四章习题及讲解。
（六）第五章明渠恒定均匀流
1、主要内容：明渠的类型及其对水流运动的影响，明渠均匀流的特性及其产生条件，明渠均匀流的计算，水力最佳断面及允许流速，粗糙度不同的明渠及复式断面明渠的水力计算。
2、教学要求：掌握明渠均匀流的水力计算；理解水利最佳断面及允许流速；了解粗糙度不同的明渠及复式断面明渠的水力计算。
3、重点、难点：明渠恒定均匀流的水力计算。
4、其它教学环节：第五章习题及讲解。
（七）第六章明渠恒定非均匀流
1、主要内容：明渠水流的三种流态，断面比能与临界水深，临界底坡、缓坡与陡坡等概念，明渠恒定非均匀渐变流的微分方程式，棱柱体明渠中恒定非均匀渐变流水面曲线分析。
2、教学要求：掌握明渠恒定非均匀渐变流的微分方程式，棱柱体明渠中恒定非均匀渐变流水面曲线分析。理解明渠水流的三种流态，断面比能与临界水深，临界底坡、缓坡与陡坡等基本概念。
3、重点、难点：明渠恒定非均匀渐变流的微分方程式，棱柱体明渠中恒定非均匀渐变流水面曲线分析。
4、其它教学环节：第六章习题及讲解。
（八）第七章水跃
1、主要内容：棱柱体水平明渠的水跃方程推导，棱柱体水平明渠中水跃共轭水深的计算，水跃的能量损失和跃长计算，非棱柱体明渠中的水跃计算。
2、教学要求：掌握棱柱体水平明渠中水跃共轭水深的计算，水跃的能量损失和跃长的计算；理解棱柱体水平明渠的水跃方程推导过程，了解非棱柱体明渠中的水跃。
3、重点、难点：柱体水平明渠中水跃共轭水深的计算。
4、其它教学环节：第七章习题及讲解。
（九）第八章堰流及闸孔出流
1、主要内容：堰流的类型及计算公式，薄壁堰流的水力计算，实用堰流的水力计算，宽顶堰流的水力计算，窄深堰流的水力计算，闸孔出流的水力计算。
2、教学要求：掌握堰流的类型及基本计算、闸孔出流的水力计算；了解薄壁堰流的水力计算，实用堰流的水力计算，宽顶堰流的水力计算，窄深堰流的水力计算。
3、重点、难点：堰流的类型及基本计算。
4、其它教学环节：第八章习题及讲解。