水力学练习题及参考答案
一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×)
1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。 （√） 2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点 O重合。水面曲线(×)
3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。 （×）
4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当 Fr＞1为急流。 (√)
5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。 （×）
6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。 （×）
6、达西定律适用于所有的渗流。 （×）
7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。 （√） 8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。 (√)
9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。 (√) 10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。 （×）
11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 （√）
12、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。 (√)
13、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。 (×)
14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们的正常水深不等。 (√)
15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。 （√）
16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。 （×）
17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。 (√)
18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。 (×)
19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。 （√）
20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。 ×
21、缓坡上可以出现均匀的急流。 (√)
22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。 (√)
24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。 (√)
25、水深相同的静止水面一定是等压面。 (√)
26、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。 （×）
27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 √
28、陡坡上可以出现均匀的缓流。 (×)
29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。 (√)
30、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。 (×)
31、缓坡上只能出现非均匀流缓流。 （×）
32、静水压强的大小与受压面的方位无关。 (√)
33、水泵的扬程就是指水泵的提水高度。 (×)
34、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。 （×）
35、平坡渠道中不可能发生均匀流。 (√)
36、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。 （√）
37、水跃只能发生于平底明渠中。 (×)
三、填空题(在空格中填写正确答案)
1、水力模型的重力相似准则是 模型与原型的佛汝德数相同 。
2、明渠的断面和流量不变时，水跃的跃前水深越大，则跃后水深越 小 。
3、底流式消能工的主要形式有降低护坦、修建消能坎、综合式消能池3种形式。
4．测量明槽流量的主要工具有_堰__ 、__量水槽_ 。
5、根据管道计算方法的不同，管道可分类为 长管 和 短管 。
6、渗流的达西公式是____v=kJ__。
7、测量管道流量的主要仪器有文丘里流量计、涡轮流量计。
8、 计算明渠均匀流的公式是。
9、根据管道中水击波传播时间与阀门关闭时间的对比关系，水击可分类为
（1） 直接水击 和 （2） 间接水击 。
10、底流式消力池中产生的水跃，要求是__微淹没___形式的水跃消能率高且稳定。
11、按重力相似准则设计的模型中，几何比尺为64，则流速比尺为 8 。
12、牛顿内摩擦定律适用条件是 牛顿流体 ，层流运动
13、理想液体与实际液体的主要区别是___是否存在液体的拈滞性____________
14、实际液体在流动时产生水头损失的内因是 液体的粘滞性 ，外因是 边界条件的影响。
15、水跃是水流从_急_流过渡到 缓 流的局部水力现象；当流量一定，跃前水深增大时，则跃后水深是 减小 。
16、三种液体盛有容器中，如图所示的四条水平面，其中为等压面的是 B—B
四、问答题
1．．什么是液体的可压缩性？什么情况下需要考虑液体的可压缩性？
解：可压缩性是：当外界的压强发生变化时液体的体积也随之发生改变的特性。液体可压缩性一般情况下可以不必考虑，但是当外界压强变化较大，如发生水击现象时必须予以考虑。
2．有人说“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？
解：这种说法是错误的，均匀流不一定是恒定流。因均匀流是相对于空间而言，即运动要素沿流程不变，而恒定流是相对于时间而言，即运动要素不随时间而变。两者判别标准不同。
3．什么是相对压强和绝对压强？
4。写出水力半径R的表达式。
5、请分别叙说明渠均匀流水深和临界水深的含义和区别。
6、明渠的底坡可以分为哪些类型？
7、如何用临界水深hk与渠道内的水深h 来判别明渠水流的流态？
8、根据边界条件的不同，水头损失可以分为哪两类？
9、试叙述判断明渠水流流态有哪些方法。
10明渠均匀流产生的条件是什么？
五、作图题(在题图上绘出正确答案)
1.定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，各段糙率相同) (5分)
2、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。
3、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，各段糙率相同,末端有一跌坎) (5分)
4、定性绘出图示曲面AＢＣ上水平方向的分力
和铅垂方向压力体。 (5分)
5、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线向。
6、绘出图中的受压曲面AB上水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。
7、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，各段糙率相同)
六、根据题目要求解答下列各题
1、图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A点以上的水深H＝1.2m，闸门宽B=4m，圆弧形闸门半径R=1m，水面均为大气压强。确定圆弧形闸门AB上作用的静水总压力及作用方向。
解：水平分力 Px=pc×Ax=74.48kN
铅垂分力 Py=γ×V=85.65kN,
静水总压力 P2= Px2+ Py2,
P=113.50kN,
tan = Py/Px=1.15 ∴ =49°
合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。
2、图示一跨河倒虹吸圆管，管径d＝0.8m，长 l=50 m，两个 30。折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为 ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系数λ=0.024，上下游水位差 H=3m。若上下游流速水头忽略不计，求通过倒虹吸管的流量Q 。
解： 按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道内的计算断面建立能量方程
计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数
将参数代入上式计算，可以求解得到
即倒虹吸管内通过的流量为2.091m3/s 。
3、某水平管路直径d1=7.5cm，末端连接一渐缩喷嘴通大气(如题图)，喷嘴出口直径d2=2.0cm。用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p=49kN m2，管路内流速v1=0.706m/s。求水流对喷嘴的水平作用力F (可取动量校正系数为1)
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