水力学习题
水力学试题与答案
水力学试题与答案一、单选题1. 水力学是研究什么的学科?A. 水的特性与运动规律B. 水的资源利用C. 水污染与治理D. 水文学的应用答案:A2. 下列哪个公式是用于计算水流速度的?A. 库伦方程B. 法拉第定律C. 热力学第一定律D. 伯努利方程答案:D3. 下列哪个条件是河流自由流动所需满足的?A. 定常流B. 高水位C. 流动速度小于临界流速D. 水面平缓答案:C4. 下列哪个因素会影响水的流动?A. 温度变化B. 水的浑浊度C. 水的酸碱性D. 水的硬度答案:A二、填空题1. 水力学中,流体的密度通常用符号____表示。
答案:ρ(小写希腊字母rho)2. 法拉第定律是描述电流通过导体的规律,而____是描述水流通过管道的规律。
答案:达西定律3. 水的粘性是指水流中的____。
答案:内摩擦力4. 在水力学中,水流的能量主要由____表示。
答案:流速和水位高度三、简答题1. 请简要解释什么是水力学中的水力势能。
答案:水力势能指的是水在流动过程中具有的能量,主要由水的高度和流速共同决定。
当水从高处流向低处时,水的势能会转化为动能,使得水的流速增加。
相反,当水从低处流向高处时,流速会减小,势能也会增加。
2. 请解释什么是水力学中的雷诺数。
答案:雷诺数是水流动稳定性的一个量度,表示了水的惯性力和粘性力之间的相对重要性。
雷诺数越大,惯性力对水流的影响就越显著,水流呈现不稳定状态;雷诺数越小,粘性力对水流的影响就越显著,水流呈现稳定状态。
四、论述题请论述水力学在工程领域中的应用。
答案:水力学在工程领域中有广泛的应用。
首先,水力学的研究能够帮助工程师了解水的特性与运动规律,从而指导水资源的合理利用和管理。
其次,水力学的理论和方法可以应用于水力发电、水压力传输、泵站设计等工程项目中,保证工程的安全性和效率。
此外,水力学还对渠道的设计、污水处理、水利灌溉等问题的解决提供了理论支持和技术指导。
总之,水力学的应用为各类水利工程的设计、施工和运营提供了重要依据和工具。
水力学考试题及答案解析
水力学考试题及答案解析一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 水力学中,流体的连续性方程描述的是()。
A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 动量和能量守恒答案:A解析:连续性方程是流体力学中描述质量守恒的基本方程,它表明在没有质量源或汇的情况下,流体的流量在流经任何截面时都是恒定的。
2. 伯努利方程适用于()。
A. 可压缩流体B. 不可压缩流体C. 静止流体D. 任何流体答案:B解析:伯努利方程适用于不可压缩流体,即流体的密度在流动过程中保持不变。
3. 在流体流动中,雷诺数(Re)是描述流体流动状态的重要参数,它与()无关。
A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流动的速度D. 管道的直径答案:B解析:雷诺数是流体流动状态的无量纲数,它与流体的密度、流动的速度和管道的直径有关,但与流体的粘度无关。
4. 流体在管道中流动时,若管道直径增大,则流速()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:D解析:根据连续性方程,流体的流速与管道的横截面积成反比。
若管道直径增大,而流量保持不变,则流速会减小;若流量增加,则流速可能增大或减小,具体取决于流量的增加程度。
5. 流体的粘性是由于()。
A. 流体分子间的吸引力B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子的热运动D. 流体分子的无规则运动答案:A解析:流体的粘性是由于流体分子间的吸引力,这种吸引力使得流体在流动时产生内部摩擦力。
6. 流体的表面张力是由于()。
A. 流体分子间的吸引力B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子的热运动D. 流体分子的无规则运动答案:A解析:流体的表面张力是由于流体分子间的吸引力,这种吸引力使得流体的表面具有收缩的趋势。
7. 在流体流动中,若流速增加,则流体的动能()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:A解析:流体的动能与流速的平方成正比,因此流速增加时,流体的动能也会增加。
8. 流体的压强能是由于()。
大学水力学考试题及答案
大学水力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 水力学中,水静压力的分布规律是什么?A. 随深度线性增加B. 随深度指数增加C. 随深度线性减小D. 与深度无关答案:A2. 根据连续性方程,当水流通过一个收缩断面时,流速和断面面积之间的关系是什么?A. 流速与断面面积成反比B. 流速与断面面积成正比C. 流速与断面面积无关D. 流速是断面面积的两倍答案:A3. 在理想流体的伯努利方程中,总能量线在沿程流动中保持不变,这里的总能量包括哪几部分?A. 位能、压强能和动能B. 位能、内能和动能C. 压强能、内能和动能D. 压强能、位能和内能答案:A4. 下列哪项不是水力坡度的定义?A. 水流的能量线与水平面的夹角B. 水流的总能量损失C. 水流的能量梯度D. 水流的动能梯度答案:B5. 雷诺数(Re)是用来描述流体流动的哪个特性?A. 压缩性B. 粘性C. 惯性力D. 表面张力答案:B6. 在水力学中,弗劳德数(Fr)是用来描述哪种流动特性的无量纲数?A. 粘性流动B. 压缩性流动C. 表面波的惯性与重力作用的比值D. 流体的稳定性答案:C7. 对于一个给定的管道流动,如果管道的粗糙度增加,那么沿程水头损失将会如何变化?A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案:A8. 在水力学中,达西定律适用于哪种类型的流动?A. 层流B. 紊流C. 过渡流D. 所有类型的流动答案:A9. 下列哪项不是影响管流流速的因素?A. 管道直径B. 管道长度C. 管道材料D. 流体的密度答案:D10. 在水力学中,水跃现象通常发生在哪种情况下?A. 急流进入缓流区域B. 缓流进入急流区域C. 水流通过一个收缩断面D. 水流通过一个扩散断面答案:A二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述水力学中的能量方程,并说明其在实际工程中的应用。
答案:水力学中的能量方程通常指的是伯努利方程,它表明在无粘性、不可压缩的理想流体中,沿流线的能量守恒。
水力学习题及答案
水力学习题及答案水力学习题及答案一、选择题1、下列哪个参数不是水动力学的研究对象? A. 流量 B. 速度 C. 压力 D. 重量2、一根水平放置的管道,两端开口,当一端进水,另一端出水时,其流速与流量之间的关系为? A. 反比关系 B. 正比关系 C. 不相关 D. 无法确定3、一水坝的形状为抛物线形,其水头高度为30米,底部宽度为50米,则水坝的顶部的宽度为? A. 10米 B. 20米 C. 30米 D. 40米4、在没有特殊说明的情况下,通常情况下,所说的水密度是指? A. 在4摄氏度时的密度 B. 在100摄氏度时的密度 C. 在常温常压下的密度 D. 在海平面的平均密度二、简答题5、请简述水动力学的基本研究方法和主要应用领域。
51、请描述层流和湍流的定义,并解释它们在流体运动中的区别。
511、请阐述水头损失的物理意义和计算方法。
5111、对于一个给定的管径和流速,如何计算管道的流量?请给出计算公式并解释每个公式的物理意义。
三、综合题9、通过数值模拟方法研究流体运动时,有哪些可能遇到的困难和挑战?如何解决这些困难和挑战?91、假设在一个直径为1米的管道中流动的水,其平均流速为1米/秒。
请计算该管道的流量。
再假设在该管道的入口处加入一个水泵,使得管道内的流速增加到2米/秒,请问流量是否会翻倍?为什么?答案:一、选择题1、D。
水动力学主要研究的是流体(包括水)的运动状态和规律,不涉及物体的重量。
因此,重量不是水动力学的研究对象。
2、B。
根据伯努利定理,在不可压缩的稳定流场中,流速与流量成正比。
因此,流速与流量之间存在正比关系。
3、A。
根据抛物线的几何性质,抛物线的顶点位于其对称轴上。
因此,水坝顶部的宽度为底部的1/2,即25米。
又因为题目中给出的底部宽度为50米,所以水坝顶部的宽度为10米。
因此,答案为A。
4、C。
在工程应用中,通常所说的水密度是指常温常压下的密度。
因此,答案为C。
二、简答题5、水动力学的基本研究方法是基于物理学和数学的流体动力学理论和实验方法,研究流体运动的规律和特性。
水力学习题附答案
第一章 绪论1-1.20℃的水2.5m 3,当温度升至80℃时,其体积增加多少? [解] 温度变化前后质量守恒,即2211V V ρρ= 又20℃时,水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度ν增加15%,重度γ减少10%,问此时动力粘度μ增加多少(百分数)? [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ此时动力粘度μ增加了3.5%1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=,式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。
试求m h 5.0=时渠底(y =0)处的切应力。
[解] μρ/)(002.0y h g dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ,y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=1-4.一底面积为45×50cm 2,高为1cm 的木块,质量为5kg ,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度u=1m/s ,油层厚1cm ,斜坡角22.620 (见图示),求油的粘度。
[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时,等速下滑yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5.已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律yud d μτ=,定性绘出切应力沿y 方向的分布图。
[解]1-6.为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。
水力学考试试题与答案
水力学考试试题与答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 水力学是研究流体()的科学。
A. 静力学性质B. 动力学性质C. 机械性质D. 热力学性质答案:C2. 在流体静力学中,下列哪项是错误的?()A. 流体的压力在各方向相等B. 流体的压力随深度增加而增加C. 流体内部的压力与外界压力无关D. 流体的压力与流体的密度无关答案:C3. 下列哪种流体是牛顿流体?()A. 水泥浆B. 糖浆C. 油脂D. 沙浆答案:C4. 流体力学中,下列哪个方程描述了流体的连续性?()A. 牛顿第二定律B. 能量方程C. 连续性方程D. 动量方程答案:C5. 下列哪个方程描述了流体在流动过程中的能量守恒?()A. 牛顿第二定律B. 能量方程C. 连续性方程D. 动量方程答案:B6. 在管道流动中,下列哪个因素不会影响流体的流动状态?()A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 管道的粗糙度D. 管道的直径答案:D7. 下列哪种流动状态是层流?()A. 雷诺数Re < 2000B. 雷诺数Re = 2000C. 雷诺数Re > 2000D. 雷诺数Re = 4000答案:A8. 在管道流动中,下列哪个因素会导致压力损失?()A. 管道直径B. 管道长度C. 流体粘度D. 所有以上因素答案:D9. 下列哪个方程描述了流体在流动过程中的动量守恒?()A. 牛顿第二定律B. 能量方程C. 连续性方程D. 动量方程答案:D10. 下列哪种泵是离心泵?()A. 柱塞泵B. 螺杆泵C. 涡轮泵D. 齿轮泵答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体力学的基本方程包括______、______和______。
答案:连续性方程、能量方程、动量方程2. 流体的压力单位是______,符号是______。
答案:帕斯卡(Pa),P3. 流体的粘度单位是______,符号是______。
答案:帕·秒(Pa·s),μ4. 流体的密度单位是______,符号是______。
水力学考试题库及答案
水力学考试题库及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 水力学中,流体的连续性方程描述的是()。
A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 角动量守恒答案:A2. 在稳定流动中,流体的总能量沿流线是()。
A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:C3. 流体的粘性是由()引起的。
A. 流体的压缩性B. 分子间的吸引力C. 流体的惯性D. 流体的可压缩性答案:B4. 流体的雷诺数(Re)是描述流体流动状态的无量纲数,它与()有关。
A. 流体的密度、速度和管道直径B. 流体的密度、压力和管道直径C. 流体的密度、速度和管道长度D. 流体的密度、压力和管道长度答案:A5. 根据达西-韦斯巴赫方程,流体在管道中流动时的压力降与()成正比。
A. 流速的平方B. 流速的立方C. 流速的四次方D. 流速的五次方答案:A6. 在流体力学中,伯努利方程适用于()。
A. 非稳定流动B. 非均匀流动C. 稳定流动D. 非稳定流动和非均匀流动答案:C7. 流体的比容是指单位质量流体所占的()。
A. 体积B. 质量C. 密度D. 压力答案:A8. 流体的压缩性是指流体在压力作用下体积()的性质。
A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案:B9. 流体的表面张力是由于()引起的。
A. 分子间的吸引力B. 分子间的排斥力C. 分子间的重力D. 分子间的电磁力答案:A10. 流体的粘性系数(μ)是描述流体粘性的物理量,它与()有关。
A. 流体的温度和压力B. 流体的温度和密度C. 流体的温度和速度D. 流体的压力和速度答案:A二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 水力学中,流体的流动状态可以分为()。
B. 紊流C. 稳定流动D. 非稳定流动答案:A, B, C, D12. 流体的粘性引起的效应包括()。
A. 粘性应力B. 粘性阻力C. 粘性扩散D. 粘性压缩答案:A, B, C13. 流体的雷诺数(Re)可以用来判断流体流动的状态,当Re 值()时,流动为层流。
《水力学》试题及答案
《水力学》试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 水力学是研究下列哪一项的学科?A. 液体的运动规律B. 液体的力学性质C. 液体的平衡状态D. 液体与固体的相互作用答案:B2. 下列哪项不是液体的特性?A. 不可压缩性B. 流动性C. 无固定形状D. 可压缩性答案:D3. 下列哪个原理是水力学的基本原理?A. 动量守恒B. 能量守恒C. 连续性方程D. 伯努利方程答案:D4. 液体在流动过程中,下列哪个因素会影响流速分布?A. 液体的粘度B. 液体的密度C. 液体的温度D. 液体的压力答案:A5. 下列哪个方程描述了理想流体在流动过程中的压力、速度和高度之间的关系?A. 动量方程B. 能量方程C. 伯努利方程D. 流体力学方程答案:C二、填空题(每题2分,共20分)6. 液体的密度是液体质量与______之比。
答案:体积7. 液体的粘度表示液体内部______的阻力。
答案:摩擦力8. 流体的______方程描述了流体在流动过程中的质量守恒。
答案:连续性方程9. 液体在流动过程中,流速与管道截面积的乘积称为______。
答案:流量10. 伯努利方程表明,在理想流体流动过程中,流速增加时,______减小。
答案:压力三、计算题(每题20分,共60分)11. 一水平管道内,水的流速为2m/s,管道直径为100mm。
求管道出口处的流量。
解:已知流速v=2m/s,管道直径d=100mm,管道截面积A=π(d/2)^2。
A = π(0.1/2)^2 = 0.00785m^2流量Q = v A = 2m/s 0.00785m^2 = 0.0157m^3/s答案:0.0157m^3/s12. 一水箱的液面高度为2m,液面压力为大气压。
水箱底部有一小孔,孔口面积为0.01m^2,求孔口处的流速。
解:已知液面高度h=2m,孔口面积A=0.01m^2,液面压力P=大气压。
根据伯努利方程,有:P1 + ρgh1 + 1/2ρv1^2 = P2 + ρgh2 + 1/2ρv2^2由于孔口处流速v2远大于液面流速v1,可以近似认为v1=0,且h1<h2,因此有:P1 + ρgh1 = P2 + ρgh2 + 1/2ρv2^2代入已知数据,解得:v2 = √(2g(h1 - h2)) = √(29.8(2 - 0)) = 6.26m/s答案:6.26m/s13. 一水平管道内,水的流速为3m/s,管道直径由100mm渐变为50mm。
水力学考试题及答案详解
水力学考试题及答案详解一、选择题1. 流体静力学基本方程式是:A. Bernoulli方程B. 连续性方程C. 牛顿第二定律D. 流体静压方程答案:D2. 以下哪种情况下,流体的流动可以视为不可压缩流动?A. 液体在管道中的流动B. 气体在管道中的流动C. 液体在开放渠道中的流动D. 气体在封闭容器中的快速膨胀答案:A二、填空题1. 根据连续性方程,当流体在管道中流动时,如果管道截面面积增大,那么流体的_________将减小。
答案:流速2. 流体力学中,雷诺数(Re)是描述流体流动_________的一个重要参数。
答案:状态三、简答题1. 简述流体的粘性对流动的影响。
答案:流体的粘性会影响流动的层流和湍流状态。
粘性较大的流体在流动时,相邻层之间的摩擦力较大,容易形成层流;而粘性较小的流体则容易形成湍流。
粘性还会影响流体的边界层厚度和流体的阻力。
2. 解释什么是流体的压缩性,并说明它在水力学中的应用。
答案:流体的压缩性是指流体在受到压力作用时体积变化的能力。
在水力学中,压缩性较低的流体(如水)可以被视为不可压缩流体,这简化了许多流动问题的计算和分析。
四、计算题1. 某水库的水位高度为20米,求水对底部的压强。
答案:根据流体静压方程,水对底部的压强P = ρgh,其中ρ是水的密度(约为1000 kg/m³),g是重力加速度(约为9.81 m/s²),h是水位高度。
代入数值计算得P = 1000 × 9.81 × 20 = 196200 Pa。
2. 已知管道的直径为0.5米,流速为2米/秒,求管道的流量。
答案:管道的流量 Q 可以通过公式Q = A × v 计算,其中 A 是管道横截面积,v 是流速。
横截面积A = πr²,r 是管道半径(0.25米)。
代入数值计算得A = π × (0.25)²,Q = π ×(0.25)² × 2 = 0.19635 m³/s。
水力学试题及答案
水力学一、单项选择题1. 图示圆管所受到的单位长度上静水总压力垂直分力的大小是: ()A.17.3kNB.34.7kNC.52kND.69.4kN2. 在静止液体中,静水压强的方向总是()A、倾斜指向受压面B、平行于受压面C、垂直指向受压面D、背离受压面3. 图示垂直置于水中的矩形平板闸门,宽度b=1m,闸门高h=3m,闸门两侧水深分别为,,总压力作用点距闸门底部的铅直距离为: ()A.2.5mB.1.5mC.2mD.1m4. 粘性流体测压管水头线的沿程变化是()A.沿程上升B.沿程下降C.保持水平D.以上情况均有可能5. 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6. 恒定流具有下列哪种性质()。
A.当地加速度∂u/∂t=0B.迁移加速度∂u/ ∂S=0C.当地加速度∂u/∂t≠0D.迁移加速度∂u/ ∂S≠07. 沿程水头损失与断面平均流速的一次方成正比的水流属()A.层流区B.紊流水力光滑区C.紊流过渡区D.紊流水力粗糙区8. 某一圆形有压油管的直径为d=150mm,流速为v=0.256m/s,长1km,雷诺数1921,其沿程损失为()A.74.25cm油柱B.74.25cm水柱C. 95.26cm油柱D. 62.26cm油柱9. 圆管层流的流速是如何分布的()A.直线分布 B.抛物线分布C.对数曲线分布D.双曲线分布10. 长管并联管道,若管长管径,粗糙度均布相等,但其下述哪个因素相等?()A 水头损失相等B 通过流量相等C 总的能量损失相等D 水力坡度相等11. 串联长管如图所示,通过流量为Q=50L/s,管道阻抗分别为,则水头H为()A 15.64mB 13.53mC 12.72m D14.71m12. 突然放大管道尺寸同上题,若已知放大前断面平均流速为4m/s,则局部水头损失为()A 0.256mB 0.347mC 0.612mD 0.459m13. 明渠水力最佳矩形断面的宽深比是:()A.0.5B.1.0C.3D.214. 具有任意断面形状的均匀流的沿程水头损失有以下哪些特性?()与流程长度成正比,与壁面平均切应力、水力半径成反比与壁面平均切应力成正比,与流路长度、水力半径成反比与流路长度,水力半径成正比,与壁面平均切应力成反比与流路长度、平均切应力成正比,与水力半径成反比15. 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。
水力学基础试题及答案
水力学基础试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 水力学中,流体的连续性方程描述的是()。
A. 流体的密度变化B. 流体的体积变化C. 流体的质量守恒D. 流体的能量守恒答案:C2. 根据伯努利方程,流体的总能量沿流线是()。
A. 增加的B. 减少的C. 恒定的D. 不确定的答案:C3. 在流体运动中,若流体的流速增加,则其压力将()。
A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:B4. 流体的粘性是由()引起的。
A. 流体分子的热运动C. 流体分子间的排斥力D. 流体分子间的摩擦力答案:D5. 雷诺数是用来描述流体流动的()。
A. 速度特性B. 密度特性C. 粘性特性D. 惯性力与粘性力的比值答案:D6. 流体在管道中流动时,若管道直径增大,则流体的流速将()。
A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 无法确定答案:B7. 流体的压缩性是指流体在受到压力变化时,其()的变化。
A. 体积B. 密度C. 温度D. 压力答案:B8. 流体的表面张力是由于()产生的。
B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子间的摩擦力D. 流体分子的热运动答案:A9. 在流体力学中,流体的稳定性是指流体在受到扰动后,能否()的能力。
A. 恢复原状B. 保持流动C. 改变流动方向D. 产生涡流答案:A10. 流体的湍流流动与层流流动的主要区别在于()。
A. 流速的大小B. 流动的稳定性C. 流动的均匀性D. 流动的连续性答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体的连续性方程可以表示为:\(\boxed{\frac{A_1 V_1}{t} = \frac{A_2 V_2}{t}}\),其中A表示横截面积,V表示流速,t表示时间。
2. 伯努利方程表明,在理想流体的稳定流动中,流体的总能量沿流线是\(\boxed{恒定的}\)。
3. 雷诺数Re的计算公式为:\(\boxed{Re = \frac{\rho VL}{\mu}}\),其中ρ表示流体密度,V表示流速,L表示特征长度,μ表示流体的动态粘度。
水力学习题及答案
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。
(×)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。
水利工程师水力学练习题库(附答案)
水利工程师水力学练习题库(附答案)一、单选题(共40题,每题1分,共40分)1、堰流为淹没出流,其淹没系数[ ]1.0。
A、等于B、小于C、大于D、小于等于正确答案:B2、土坝的浸润线与上游坝坡[ ]。
A、相交B、垂直C、相切D、平行正确答案:B3、通过达西试验发现,在不同尺寸的圆筒和不同类型土的渗流过程中,渗流流量与圆筒的断面面积及水力坡度成正比,并与土的[ ]有关。
A、透水能力B、持水能力C、给水能力D、容水能力正确答案:A4、任一点处所有的运动要素都随时间而变化的水流称为[ ]。
A、恒定流B、非恒定流C、均匀流D、非均匀流正确答案:B5、均匀流为[ ]直线运动。
A、匀加速B、匀减速C、变速D、匀速正确答案:D6、从水流的流线变化情况来看,堰流属于明渠[ ],离心惯性力的影响比A、非恒定流B、均匀流C、渐变流D、急变流正确答案:D7、均匀流动沿流程各过水断面上的断面平均流速[ ]。
A、逐渐增大B、逐渐减小C、保持不变D、不确定正确答案:C8、紊流阻力平方区时的水力阻力以[ ]为主。
A、剪应力B、附加切应力C、粘滞切应力D、正应力正确答案:B9、随着泄水建筑物上游单位重量液体总机械能的增大,相应的收缩水深的[ ]值增大。
A、正常水深B、临界水深C、共轭水深D、非均匀流水深正确答案:C10、平顶堰上闸孔出流为淹没出流,其淹没系数[ ]1.0。
A、小于B、等于C、大于D、小于等于正确答案:A11、设计的渠道流速应不致引起渠槽冲刷,其断面平均流速应[ ]不冲允许流速。
A、等于 1.2 倍的C、等于 0.9 倍的D、大于正确答案:B12、紊流过渡粗糙区的沿程水头损失与断面平均流速的[ ]次方成正比。
A、(1.75,2.0)B、1C、1.75D、2.0正确答案:A13、与微小流束或总流的[ ]呈正交的横断面称为过水断面.A、等速线B、迹线C、流线D、等势线正确答案:C14、单位重量液体从水泵获得的[ ]称为水泵扬程。
水力学练习题
水力学练习题水力学是研究液体运动规律及其与固体边界相互作用的科学,以下是一些水力学练习题,供学习者练习:1. 静水压力计算某容器底部受到的静水压力为2.4×10^5 Pa,求该容器底部的深度。
2. 伯努利方程应用在一水平管道中,水的流速从2 m/s增加到4 m/s,假设管道的横截面积保持不变,求水的压强变化。
3. 流速和流量的计算已知一河流的横截面积为50 m²,流速为1.5 m/s,求该河流的流量。
4. 雷诺数的计算某管道内水流的直径为0.2 m,流速为2 m/s,水的密度为1000kg/m³,动力粘度为0.001 Pa·s,求该水流的雷诺数。
5. 临界雷诺数的判断给定一管道内水流的雷诺数为2000,判断该水流是层流还是湍流。
6. 水头损失计算在一长为100 m,直径为0.5 m的管道中,水以2 m/s的速度流动,求沿程水头损失。
7. 孔口出流问题一个圆形孔口的直径为0.1 m,水从孔口自由出流,求出流速度和出流量。
8. 明渠流的计算某明渠的底部宽度为2 m,水深为1 m,流速为1 m/s,求明渠的流量和水力半径。
9. 水跃现象分析在一宽为4 m的矩形渠道中,水从上游以2 m/s的速度流入,下游水深为0.5 m,分析是否会产生水跃,并计算水跃的位置。
10. 水力梯度线和能量梯度线在一倾斜的管道中,水流速度从上游的1 m/s增加到下游的2 m/s,求水力梯度线和能量梯度线的变化。
11. 水轮机效率计算已知一水轮机的输入功率为100 kW,输出功率为80 kW,求该水轮机的效率。
12. 泵的扬程计算某泵的流量为50 m³/h,功率为15 kW,求该泵的扬程。
13. 波浪理论应用在一开放海域,波浪高度为 2 m,周期为10 s,求该波浪的波长。
14. 潮汐能计算某海域的潮汐高度差为5 m,平均流速为1 m/s,求该海域的潮汐能。
15. 流体静力学平衡问题一圆柱形容器内装满水,水的深度为3 m,求容器底部的静水压力。
水力学习题
判断题正确的划“√”,错误的划“×”绪论一、在持续介质假设的条件下,液体中各类物理量的转变是持续的。
()二、在持续介质假设的条件下,能够不研究液体分子的运动。
()3、水力学是研究液体机械运动和分子运动规律的学科。
()4、流速梯度du/dy发生转变时,动力黏度不变的液体均属于牛顿液体。
()五、流体质点指流体内的固体颗粒。
()六、通常情形下研究液体运动时,可不考虑表面张力的影响。
()7、对于不可紧缩液体,动力黏度相等的液体,其运动黏度也相等。
()八、体积模量K值越大,液体越容易紧缩。
()九、液体的内摩擦力与液体的速度呈正比。
()10、牛顿液体是液体的切应力与剪切变形速度呈线性关系的液体。
()1一、水力学的研究对象只能是水。
()1二、无论是静止的仍是运动的液体,都不存在切力。
()13、牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。
()14、凡是切应力与剪切变形速度不呈线性关系的液体,都是非牛顿液体。
()1五、液体表面的曲率半径越大,表面张力的影响越大。
()1六、在常温、常压下水的运动黏度比空气的运动黏度大。
()17、两种不同种类的液体,只要流速梯度相等,它们的切应力也相等。
()1八、由于液体的质点很小,因此它实际上是指液体的分子。
()1九、在水力学问题的计算中都必需考虑液体的紧缩性。
()20、15℃时水的粘性比20℃时水的粘性大。
()2一、牛顿液体的内摩擦力只与流速梯度和接触面面积有关。
()2二、牛顿液体能够经受微小的切力而不变形。
()23、水流在边壁处的流速为零,因此该处的流速梯度为零。
()24、牛顿内摩擦定律表明液体的切应力与剪切变形的大小成正比。
()2五、液体切应力是液体的一种单位面积的面积力。
()2六、理想液体是自然界中存在的一种不具有粘性的液体。
()27、液体和气体的运动黏度均随温度的升高而减小。
()2八、国际单位制中,1个标准大气压下,水温4℃时,水的密度为3/1000mkg=ρ。
()2九、作用在液体上的力分为质量力和面积力两大类。
水力学习题集
第1章 绪 论一、选择题1.按连续介质的概念,流体质点是指( )A .流体的分子; B. 流体内的固体颗粒; C . 无大小的几何点; D. 几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。
2.作用在流体的质量力包括( )A. 压力;B. 摩擦力;C. 重力;D. 惯性力。
3.单位质量力的国际单位是:( )A . N ; B. m/s ; C. N/kg ; D. m/s 2。
4.与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是( )A. 切应力和压强; B. 切应力和剪切变形速率;C. 切应力和剪切变形。
5.水的粘性随温度的升高而( )A . 增大; B. 减小; C. 不变。
6.气体的粘性随温度的升高而( )A. 增大;B. 减小;C. 不变。
7.流体的运动粘度υ的国际单位是( )A. m 2/s ;B. N/m 2 ; C. kg/m ;D. N ·s/m2 8.理想流体的特征是( )A. 粘度是常数;B. 不可压缩;C. 无粘性; D. 符合pV=RT 。
9.当水的压强增加1个大气压时,水的密度增大约为( )A. 200001; B. 100001;C. 40001。
10.水力学中,单位质量力是指作用在( )A. 单位面积液体上的质量力; B. 单位体积液体上的质量力;C. 单位质量液体上的质量力; D. 单位重量液体上的质量力。
11.以下关于流体粘性的说法中不正确的是( )A. 粘性是流体的固有属性;B. 量度C. 大。
12.已知液体中的流速分布µ-y A.τ=0;B.τ=常数; C. τ=13 A. 液体微团比液体质点大;B.C. 液体质点没有大小,没有质量;D. 液体质点又称为液体微团。
14.液体的汽化压强随温度升高而( )A. 增大; B. 减小;C. 不变;15.水力学研究中,为简化分析推理,通常采用以下三种液体力学模型( )A. 牛顿液体模型; B. 理想液体模型; C. 不可压缩液体模型;D. 非牛顿液体模型;E. 连续介质模型。
《水力学》练习题库(含参考答案)
《水力学》练习题库(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、从达西公式及沿程水头损失的变化规律来看,渗流符合()。
A、急流B、层流C、缓流D、紊流正确答案:B2、明渠均匀流中,水流在一定距离上因渠底高程降落而引起的势能减小值恰好用于克服水头损失,从而保证了()沿程不变。
A、动能B、总机械能C、位能D、势能正确答案:A3、对河渠或管道而言,流量的大小实际上反映了河渠或管道的()。
A、断面尺寸B、水力坡度C、断面形状D、过流能力正确答案:D4、渗透系数是反映土壤()的一个综合指标,其大小主要与土颗粒的形状、大小、级配及水温有关。
A、容水能力B、持水能力C、给水能力D、透水能力正确答案:D5、从一点分开而不在另一点汇合的管道称为()。
A、管网B、分叉管道C、并联管道D、串联管道正确答案:B6、闸孔出流的流量系数综合反映水流能量损失和收缩程度对()的影响。
A、过流能力B、闸后流速分布C、闸前流速分布D、收缩水深正确答案:A7、水击现象与调压系统的液面波动都属于()。
A、急变流B、恒定流C、非恒定流D、渐变流正确答案:C8、在水力学中,通常把水的密度视为常数,采用一个标准大气压下,温度为4℃的蒸馏水的密度作为计算值,其值为()kg/m3。
A、900B、1030C、800D、1000正确答案:D9、()是某一瞬时在流场中绘出的曲线,该曲线上每一点处的流速矢量均与该曲线相切。
A、迹线B、等速线C、等势线D、流线正确答案:D10、如果泄水建筑物下游收缩断面水深相共轭的跃后水深小于下游水深,则可以判定泄水建筑物下游发生()衔接。
A、远驱水跃B、临界水跃C、淹没水跃D、稳定水跃正确答案:C11、河道中的洪水过程及潮汐现象是典型的()例子。
A、恒定流B、非恒定流C、均匀流D、非均匀流正确答案:B12、当明渠水流的雷诺数大于 500 时,可以判断液流型态为()B.。
A、层流B、紊流C、缓流D、急流正确答案:B13、堰流的()间接地反映堰的过流能力大小。
水力学试题及答案
水力学试题第一部分选择题(共20分)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1.某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( )×10-9Pa·×10-3Pa·s×105Pa·×109Pa·s2.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是断面和2-2断面断面和3-3断面断面和3-3断面断面和4-4断面3.如图所示,孔板上各孔口的大小形状相同,则各孔口的出流量是( )A>Q BA=Q BA<Q BD.不能确定4.并联管道A、B,两管材料、直径相同,长度B=2,两管的水头损失关系为( )A.=B.=2C.D.=45.如图所示,水泵的扬程是( )A.B.C.+D.+ +6.在已知通过流量Q、渠道底坡i、边坡系数m及粗糙系数n的条件下,计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是( )A.给定水深h,求底宽bB.给定宽深比β,求水深h与底宽bC.给定最大允许流速[v]max,求水底h与底宽bD.给定水力坡度J,求水深与底宽7.断面单位能量随水深的变化规律是( )A.存在极大值B.存在极小值C.随增加而单调增加D.随增加而单调减少8.下列各型水面曲线中,表现为上凸型的水面曲线是( )3型3型3型3型9.根据堰顶厚度与堰上水头的比值,堰可分为( )A.宽顶堰、实用堰和薄壁堰B.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰C.三角堰、梯形堰和矩形堰D.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰10.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是( )A. B. C. D.第二部分非选择题(共80分)二、填空题(本大题共10空,每空1分,共10分)不写解答过程,将正确的答案写在每小题的空格内。
错填或不填均分无。
水力学习题集
水力学习题集一、流量计算题1.计算一个圆形管道的流量,已知管径为10cm,水速为2m/s。
计算结果保留两位小数。
2.计算一个矩形开放槽的流量,已知槽的宽度为1m,深度为0.5m,水速为1.5m/s。
计算结果保留两位小数。
3.计算一个圆形喷嘴的流量,已知喷嘴的直径为5cm,喷嘴的速度为10m/s。
计算结果保留两位小数。
二、压力计算题1.计算一个容器内的压力,已知容器的高度为2m,距离底部0.5m处的压力为300Pa。
计算结果保留两位小数。
2.计算一个水泵升水到10m高度需要的压力,已知水的密度为1000kg/m^3。
计算结果保留两位小数。
3.计算一个水塔底部的压力,已知水塔的高度为20m,水塔底部的密度为1000kg/m^3。
计算结果保留两位小数。
三、水力计算题1.计算一个水力机械的功率,已知水的流量为10m^3/s,水的高度差为100m。
计算结果保留两位小数。
2.计算一个水电站的发电量,已知水流经发电机的功率为2000kW,水的流量为100m^3/s,发电的时间为10小时。
计算结果保留两位小数。
3.计算一个喷泉的射高,已知喷泉的流量为10m^3/s,喷泉的流速为20m/s。
计算结果保留两位小数。
四、水力参数题1.计算一个水泵的效率,已知输入功率为1000W,输出功率为800W。
计算结果保留两位小数。
2.计算一个水力机械的效率,已知输出功率为400kW,输入功率为500kW。
计算结果保留两位小数。
3.计算一个水泵的扬程,已知输入功率为800W,效率为0.8,流量为0.2m^3/s。
计算结果保留两位小数。
以上是关于水力学习题集的一些例题,通过这些题目的计算,可以帮助大家更好地理解和运用水力学的知识。
希望能对大家的学习有所帮助!。
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)
r
r0
u
A
o
B
C
r0 = 0.5m
解:(1)τ = −µ du = 0.002ρgr
dr
(2)τ r=0 = 0
µ =ρν
τ = 0.002× 9810 × 0.5 = 9.81N/m2 r =r0
(3)作用在液块A、B、C上下表面切应力如图
例2
一极薄平板在动力粘度分别为µ1和µ2两种油层 界面上以u=0.6m/s的速度匀速运动,µ1=2µ2 ,薄平板 与两侧壁面之间的流速均按线性分布,距离δ均为 3cm。两油层在平板上τ产=生25的N总/m切2 应
×π
4
D2
=
9.81× (2.0 +
0.25) × 0.866 × 0.196
=
3.75kN
yD
= yc +
I C = (l + D ) +
π D4
64
yc A
2 (l + D ) 1 πD 2
= 2.25 + 0.00306 0.442
= 2.26 m
24
hD = yD sinα = 2.26 × 0.866 = 1.96m
µ2 = 0.415N.s/m2 µ1 = 2µ2 = 0.83N.s/m2
例3
一个圆柱体沿管道内壁匀速下滑。圆柱体直径d= 100mm,长L=300mm。自重G=10N。管道直径D=
101mm。倾角θ=45°,内壁涂有润滑油,测得圆柱体下滑 速度为u=0.23m/s,求润滑油的动力粘性系数µ。
例3 已知d = 100mm; L = 300mm;G = 10N.
例2 p = p0 + ρ gh
解:根据等压面原理,可直接写出A点绝对压强的表达 pA式abs = pa + ρmg(∇1 −∇2) − ρg(∇3 −∇2) + ρmg(∇3 −∇4) − ρg(∇5 −∇4)
= 101.4 +133.42 × 0.8 − 9.81×1.1+133.42 × 0.9 − 9.81× 0.7 = 101.4 + 106.74 −10.79 + 120.08 − 6.87 = 310.56kN/m2
D = 101mm;θ = 45ο;u = 0.23m/s.
求:润滑油的动力粘性µ.
解:
G
sin θ
=
T
=
µA
du dy
=
µ2π
d 2
L
u
δ
µ = δ × G × sinθ = 0.0005×10× 0.707 = 0.163N.s/m2 π × d × L × u 3.14× 0.1× 0.3× 0.23
9810
例5
有一引水涵洞,涵洞进口处装有圆形平面闸门, 其直径D=0.5m,闸门上缘至水面的斜距l=2.0m,闸门 与水平面的夹角a=60°。求闸门上的静水总压力的大 小及其作用点的位置。
例5 已知:D = 0.5m l = 2.0m α = 60ο
P
=
pc A
=
ρg (l
+
D ) sin α
2
解:
pA = ρ g(H1 − L) = 9810 × 2 = 19.62kN/m2
pB = ρ gH1 = 9810 × 5 = 49.05kN/m2
P1
=
pA
+ 2
pB
L × b = 19.62 + 49.05 ×12 = 2
412.02kN
e1
=
L 3
2 pA + pB pA + pB
=
3 × 2 ×19.62 + 49.05 3 19.62 + 49.05
求:水深H .
解: ρmgh3 − ρ gh2 = p0 + ρ gH
p0 = ρm gh1 = 13600× 9.81× 0.02 = 2668.32N/m2
H = ρm gh3 − ρgh2 − p0 = 133416× 0.22 − 9810× 0.24 − 2668.32 = 2.48m
ρg
式中:g为重力加速度,v为水的运动粘性。当半径 r0=0.5m时
试求:(1)切应力的表达式;
(2)计算r=0和r=r0处的切应力,并绘制切应力的
分布图;
(3)用图分别表示图中矩形液块A,B,C经过微 小时段dt后r的形状以及上下两面切应力的方向。
r0
u
A
o
B
C
例1
u
=
0.001 g
ν
(r02
−
r
2
= 1.29m
P2
=
1 2
ρgH 22b
=
1 2
× 9810×
4×
4
=
78.48kN
e2
=
H2 3
=
2 3
= 0.67m
例6 已知:L = 3.0m b = 4.0m H1 = 5.0m H2 = 2.0m
求:闸门的拉力T ,并绘出闸门上的压强分布图。
解:
对A点求矩 P1(L − e1) − P2 (L − e2 ) − T × L sin 45ο = 0
▽3=0.44m,
▽4=0.83m,▽5=0.44m,求1,2,3,4,
解:
p2 =50
p1 = p2各−点 ρg(的∇1相−∇对2)压=−强9.8。1×0.47=−4.61kN/m2
p3 = ρg(∇ 2 − ∇3 ) = 9.81× 0.24 = 2.35kN/m 2
p4 = p3 = 2.35kN/m 2
p5 = p4 + ρg(∇ 4 − ∇5 ) = 2.35 + 9.81× 0.39 = 6.18kN/m 2
例4
某压力容器,容器上装有两个水银测压计,已知h1 = 2.0 cm,h2 = 24.0 cm,h3 = 22.0 cm,求水深H。
例4 已知:h1 = 2.0cm, h2 = 24.0cm, h3 = 22.0cm。
T
=
P1 ( L
− e1) − L sin
P2 (L 45ο
− e2 )
=
246.08kN
压力体是由以下面构成: 曲面本身; 通过曲面周界的铅垂面; 自由液面或其延续面。
(分步画法,例一,例二,例三,例四)
例7 绘出图中二向曲面上的水平压强分布图和压力体图。
约定: 向上 ,向下
例8
一圆筒直径d=2.0m,长度b=4.0m,斜靠在与水平 面成60°的斜面上,求圆筒所受到的静水总压力的大 小及其方向。
第二章水静力 学
水静力学三大基本方程
z
+
p
ρg
=
c
p = p0 + ρgh
pA = pB ± ρg∆h
绘出图中注有字母的各挡水面的静水压强分布 图。
例1 p = p0 + ρ gh p = ρ gh
例2
在管道上装一复式U型水银测压计,已知测压计上各 液面及A点的标高为▽1=1.0m,▽2=0.2m,▽3=1.3m, ▽4=0.4m,▽A=▽5=1.1m。试确定管中A点的绝对压强和 相对压强。
例6
一矩形平板旋转闸门,长L=3m,宽b=4m,用来关 闭一泄水孔口。闸门上游水深H1=5.0m,下游水深 H2=2.0m 。试确定开启闸门的钢绳所需的拉力T,并绘出 闸门上的压强分布图。
例6 已知:L = 3.0m b = 4.0m H1 = 5.0m H2 = 2.0m
求:闸门的拉力T ,并绘出闸门上的压强分布图。
pAAr点=的pA相abs对− 压pa强= 则31为0.56 − 101.4
= 209.16kN/m2
例3
有一盛水容器的形状如图所示,已知各个水面的高 程为▽1=1.15m,▽2=0.68m,▽3=0.44m,▽4=0.83m, ▽5=0.44m,求1,2,3,4,5各点的相对压强。
例3已知▽1=1.15m,▽2=0.68m,
力
。求油的动力粘性µ1和µ2 。
例2 已知u=0.6m/s ,µ1=2µ2,δ均为3cm, τ = 25N/m 2
求油的动力粘性µ1和µ2
解:由牛顿内摩擦定律可
知τ = τ1 + τ 2
τ1
=
µ1
du dy
=µ1
u
−
δ
0
τ2
=
µ2
du dy
=
µ2
u−0
δ
τ
=
µ
2
3
0.6 0.03
=
60µ2 =25
第一章绪论
牛顿内摩擦定律:
T = µ A du
dy
或
τ = µ du
dy
下面对该表达式做几点解释: 1 关于τ和T的说明 2 对于μ和ν=μ/ρ的定义及解释 3 du/dy的物理意义 4 该定律与固体的(胡克定律)的差异
5 牛顿流体与非牛顿流体 6 适用条件:流体流动是层流
例1
有一圆管层流,其水流流速分布为抛物线分布 u = 0.001νg (r02 −例8 已知:d = 2.0m b = 4.0m α = 60ο
解: