水力学简答题

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水力学试题与答案

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

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()。

水力学简单题库及答案

水力学简单题库及答案

水力学简单题库及答案1. 什么是水力学?水力学是研究液体运动规律的科学,主要研究液体在静止和流动状态下的行为。

2. 水力学中的连续性方程是什么?连续性方程是描述液体质量守恒的方程,表达式为:\[ Q_1 = Q_2 \] 其中 \( Q \) 表示流量,即单位时间内流过某一截面的液体体积。

3. 伯努利方程是什么?伯努利方程是描述理想流体在流动过程中能量守恒的方程,表达式为:\[ P + \frac{1}{2}\rho v^2 + \rho gh = \text{常数} \] 其中 \( P \) 是压力,\( \rho \) 是流体密度,\( v \) 是流速,\( g \) 是重力加速度,\( h \) 是高度。

4. 水头损失有哪些类型?水头损失主要有三种类型:局部损失、沿程损失和入口损失。

5. 什么是雷诺数?雷诺数是一个无量纲数,用于描述流体流动的特性,表达式为:\[ Re = \frac{\rho v L}{\mu} \] 其中 \( \rho \) 是流体密度,\( v \) 是流速,\( L \) 是特征长度,\( \mu \) 是流体的动态粘度。

6. 什么是管道的流量系数?管道的流量系数是一个无量纲系数,用于描述管道在给定的压差下流量的能力,表达式为:\[ C_v = \frac{Q}{\sqrt{\frac{2\Delta P}{\rho}}} \]7. 什么是水力梯度线?水力梯度线是表示管道或渠道中不同位置的水头变化的曲线,通常用于分析管道或渠道的水力特性。

8. 什么是临界流速?临界流速是指流体在管道中流动时,从层流过渡到湍流的临界状态的流速。

9. 什么是水力半径?水力半径是描述管道或渠道截面特性的参数,定义为截面面积与湿周的比值。

10. 什么是水力坡度?水力坡度是表示管道或渠道中水流能量变化的参数,定义为单位长度的水头损失。

11. 如何计算管道的沿程损失?管道的沿程损失可以通过达西-韦斯巴赫公式计算:\[ h_f =\frac{f L Q^2}{2.5 g A^2} \] 其中 \( h_f \) 是沿程水头损失,\( f \) 是摩擦系数,\( L \) 是管道长度,\( Q \) 是流量,\( g \) 是重力加速度,\( A \) 是管道横截面积。

大学水力学考试题及答案

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。

水力学简答题

水力学简答题

三、简答题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)40.明渠均匀流的产生条件是什么?41.如何用解析法与图解法来求得作用在平面壁上的静水总压力?42.为什么大中桥桥下河床一般不铺砌加固而允许桥下河床冲刷?43.什么是累积频率、重现期?两者的关系如何?1.从能量分析观点分析:1、在i=0和i<0的棱柱形渠道中为什么不能产生均匀流?2.试述管嘴出流的定义以及圆柱形外管嘴正常工作的条件。

3.大中桥桥孔长度的水力计算有何特点?为什么大中桥桥位河段上会发生泥沙沉积又同时出现河床冲刷现象?有哪些影响因素影响桥孔净长?4.桥位选择时对河流水文和地形有哪些要求?38.何谓压力体?压力体有哪三部分组成?39.如图所示管道,已知水头为H,管径为d,沿程阻力系数为λ,且流动在阻力平方区,若(1)在铅直方向接一长度为b的同管径同材质的水管,(2)在水平方向接一长度为b 的同管径同材质的水管,问:哪种情况流量大?为什么?(忽略局部水头损失)40.简述调治构造物的作用,及按其对水流作用的分类?41. 简述墩台冲刷现象的分类及其成因?36.常用的下游消能形式有哪几种?哪一种形式是利用水跃消能的?37.层流时沿程水头损失h f与流速v的关系如何?当水流进入阻力平方区后,h f与流速v的关系如何?38.何谓形态断面?形态断面所在的河段应具备哪些条件?39.简述桥面标高的定义,以及设计桥面标高要考虑哪些因素37. 试述明渠均匀流的两个重要特性及其发生的条件?38. 什么是渗流简化模型?渗流简化模型应满足哪些条件?39.流域的面积与形状对径流有何影响?40.什么是形态断面?形态断面所在的河段应具备哪些条件?39.何谓流线和迹线?流线有哪些特性?40.什么是断面比能?断面比能与断面总比能有何区别?41.何谓桥面标高?影响桥面标高的因素有哪些?42.什么是经验累积频率曲线?什么是理论累积频率曲线?26.某半圆柱曲面挡水建筑物,半径R=2m,距自由液面h=2m的上端A与一挡板相连,求作用在单宽曲面AB上的铅垂分力。

水力学考试题及答案

水力学考试题及答案

水力学考试题及答案一、选择题1、在水力学中,单位质量力是指(答案:c )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。

2、在平衡液体中,质量力与等压面(答案:d )a、重合;b、平行c、相交;d、正交。

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/m2b、2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/m2答案:b4、水力学中的一维流动是指(答案:d )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。

5、有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=(答案:b )a、8;b、4;c、2;d、1。

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答案: ca、层流区;b、紊流光滑区;c、紊流过渡粗糙区;d、紊流粗糙区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为答案:ca、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m8、在明渠中不可以发生的流动是(答案:c )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。

9、在缓坡明渠中不可以发生的流动是(答案:b )。

a、均匀缓流;b、均匀急流;c、非均匀缓流;d、非均匀急流。

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答案:ba、缓流;b、急流;c、临界流;11、闸孔出流的流量Q与闸前水头的H(答案:d )成正比。

a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方12、渗流研究的对象是(答案:a )的运动规律。

a、重力水;b、毛细水;c、气态水;d、薄膜水。

13、测量水槽中某点水流流速的仪器有答案:ba、文丘里计b、毕托管c、测压管d、薄壁堰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答案:da、1米,λQ =1000;b、10米,λQ =100;c、1米,λQ =100000;d、10米,λQ=100000。

水力学简答

水力学简答

1.水力学研究的两大基本规律及各自的研究内容?
答:一是关于液体平衡的规律,即水静力学。

主要研究液体处于静止状态时,作用与液体上的各种力之间的关系。

二是关于液体运动的规律,即水动力学。

主要研究液体在运动状态时,作用于液体的力和运动要素之间的关系以及液体的运动特性与能量转变。

2.明渠均匀流水力特性及形成条件
答:水力特性:(1)底坡线,水面线,总水头线三线平行。

(2)过流断面面积、水深、断面平均流速及流速分布沿程不变(3)水体的重力沿水流方向的分力等于边界对水流的摩阻力。

形成条件:(1)必须是恒定流(2)沿程总流量不变(3)必须是长直顺坡棱柱形渠道,坡度沿程不变(4)渠道粗糙情况沿程不变,且无建筑物的局部干扰
3.伯努利方程的应用条件?
答:a.恒定流;b.液体不可压缩c.质量力仅为重力d.过水断面必须是在均匀流或渐变流区段,但两过水断面之间可以是急变流e.两过水断面间除了水头损失以外,总流没有能量的输入和输出。

4.是否在设计渠道是一定采用水里最优断面?
答:水力最优断面是按流体力学原理定义的,在工程上不一定最优。

因为按水力最优断面条件设计的渠道属窄深型,对于大中型渠道施工、维护困难、工程造价高,只有小型渠或有衬砌护面的渠道采用。

5.明渠水流判别方法:流速判别法(静水波速判别法、临
界流速判别法)、弗劳德数判别法、能量判别法(动能
势能判别法、比能曲线法、DE/DH判别法)、重力和惯
性力判别法、临界水深判别法、临界坡底判别法。

6.明渠非均匀流水流特征?
答:水流在流动方向上的推力与阻力不平衡,流速和水深沿程都变化,水面线为曲线。

水力学简答题

水力学简答题

1.简述连续介质模型假说。

答:流体的连续介质假说认为流体所占有的空间连续而无空隙地充满着流体质点,质点的尺度在微观上足够大,大到能包含大量的分子,使得在统计平均后能得到其物理量的确定值;而宏观行又足够小,远小于所研究问题的特征尺度,使其平均物理量可看成是连续的。

2.试叙述气体和液体的粘性随温度的变化规律,并解释原因。

答:温度升高,液体的粘性降低,空气的粘性升高。

粘性是分子间的吸引力和分子不规则的热运动产生动量交换的结果。

对于液体,分子间距离小,内聚力是液体粘性的决定性因素。

当温度升高,分子间距离增大,吸引力减小,因而液体的粘性降低。

对于气体,气体分子间距离大,内聚力很小,所以粘度主要是由气体分子运动动量交换的结果所引起的。

温度升高,分子运动加快,动量交换频繁,所以μ值增加。

3.什么是理想液体?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,在液体流动中引起能量损失,给分析液体运动带来很大困难。

为了简化液体运动的讨论,引入了理想液体的概念,分析其运动规律,再考虑粘滞性加以修正,可以得到实际水流运动规律,这是水力学中重要的研究方法。

4.简述静压强的两个特性。

解:特征一静止流体不能承受切应力,也不能承受拉应力,只能承受压应力,即压强,压强的作用方向为作用面的内法线方向。

特征二静止流体中某一点的压强大小与压强作用的方向无关。

5.“均匀流一定是恒定流”,这种说法是否正确?为什么?答: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。

6.试分析一渐缩管道内流体沿水流方向的测压管水头变化(假设水头损失可以忽略),并简述分析过程。

(5分)解:渐缩管道内流体沿水流方向,过流断面面积减小,根据连续性方程,过流断面的断面平均流速增大;根据恒定实际总流的伯努利方程,忽略水头损失时,过流断面的断面平均流速增大,则z+p/g 减小,故测压管水头减小。

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23、试证明动能修正系数与动量修正系数大于。

24、在什么情况下,动能修正系数与动量修正系数等于。

25、动量方程的应用条件及注意事项第三章液流型态及水头损失1、水头损失的物理概念及分类2、沿程水头损失与局部水头损失的物理本质是否相同3、试推导均匀流条件下沿程水头损失与切应力之间的关系式。

4、简述雷诺试验的过程及其结果5、层流与紊流之间有何区别6、液流型态是如何判别的为什么以下临界雷诺数作为流态判别依据7、雷诺数的物理意义8、试推导圆管层流的流速分布、流量、断面平均流速及水头损失的表达公式。

9、简述紊流的形成过程。

10、何谓紊流运动要素的脉动现象11、紊流有脉动现象,又有恒定流,二者之间有无矛盾12、明渠水流沿水深紊动强度如何变化13、紊动附加切应力产生的原因14、普朗特半经验理论的基本内容是什么15、紊流的内部结构如何16、试推导粘性底层厚度计算公式。

17、试推导紊流流速分布的对数公式。

18、紊流壁面类型如何划分19、层流与紊流的切应力有何不同20、沿程阻力系数λ的变化规律怎样21、尼古拉兹图与莫迪图之间有何区别22、当相对光滑度一定时,沿程阻力系数λ随雷诺数怎样变化沿程水头损失又随雷诺数怎样变化23、谢才公式与达西—魏斯巴赫公式在应用上有何联系24、试推导圆管突然扩大局部水头损失的计算公式。

25、局部水头损失系数与水流流态是否有关26、谢才公式是否只适用于紊流阻力平方区27、当量粗糙度的概念为什么要引入当量粗糙度的概念28、本章介绍了哪些著名的试验、半经验理论及经验公式各用来解决什么问题第四章有压管道恒定流1、有压管道的概念及特点2、长管与短管、简单管道与复杂管道如何划分3、简单管道水力计算基本公式的推导过程及公式的应用。

4、有压管道恒定流水力计算的理论依据是什么5、简单管道自由出流与淹没出流时能量转化关系如何6、简单管道水力计算包括哪些计算类型7、在管材、管径、管道布置形式一样的条件下,自由出流与淹没出流的流量系数是否相等泄流量是否相等8、管道的经济流速如何确定9、水泵及虹吸管的安装高度如何确定主要受哪些因素制约10、虹吸管与倒虹吸管的工作原理是否相同11、如何绘制有压管道系统的水头线图分别按长管与短管绘出的水头线图各有何特点12、借助水头线图如何判断管道中是否存在负压13、串联管道、并联管道、分叉管道、沿程均匀泄流管道的水力计算各有何特点第五章明渠恒定均匀流1、明渠水流与管流有何不同2、明渠水流的特点明渠均匀流的特点3、明渠均匀流的力学本质及产生条件4、底坡是如何定义的5、简述明渠按底坡及按横断面形状尺寸变化情况的分类。

6、试用能量方程证明明渠均匀流水力计算公式。

7、从能量观点说明明渠均匀流的特点8、粗糙系数的选择对渠道设计有何重要性9、何谓水力最佳断面试推导梯形水力最佳断面应该满足的条件10、水力最佳断面是否是工程最经济的断面实际工程中如何选用11、何谓允许流速允许流速与哪些因素有关12、明渠均匀流水力计算类型有那几类13、正常水深(或底宽)的求解方法有那几种14、对流量变化较大的渠道,通常选用何种断面形式其水力计算方法有何特点15、糙率沿湿周有变的非均质渠道的水力计算如何进行第六章明渠非均匀流1、明渠非均匀流的特点2、研究明渠非均匀流有何工程实际意义3、缓流和急流的概念缓流和急流在现象上有何区别4、缓流、急流、临界流的干扰波传播图形各有何特点5、明渠水流流态的判别方法有哪些6、断面比能的概念断面比能与断面单位总能量之间有何区别与联系它们两者的沿程变化规律是否相同7、何谓比能曲线比能曲线有何特点8、试证明在流量、断面形状尺寸一定的条件,最小断面比能对应的水深为临界水深。

9、试证明在断面比能、断面形状尺寸一定的条件,最大流量对应的水深为临界水深。

10、临界水深的定义及其计算11、临界底坡的定义及其计算12、正常水深、临界水深、临界底坡分别与哪些影响因素有关13、缓坡、陡坡、临界坡是如何划分的有何实际意义14、佛汝得数的运动学意义、力学意义、物理意义分别是什么15、缓流、急流、临界流是否只能发生在缓坡、陡坡、临界坡上为什么16、均匀流条件下,断面比能沿程如何变化非均匀流条件下,断面比能沿程又如何变化17、平坡条件下,断面比能一定沿程减小,对吗试解释之。

18、简述明渠恒定非均匀渐变流基本微分方程、水位沿程变化的微分方程、水深沿程变化的微分方程、断面比能沿程变化的微分方程的推导过程,并说明各方程的应用。

19、如何利用水深沿程变化的微分方程进行水面曲线的定性分析分析过程中应该注意抓住哪两点20、棱柱体明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的共同变化规律有哪些21、不同流态之间衔接过渡时,水流现象有何特点22、水面曲线的命名规则23、水面曲线定性分析的步骤24、分段求和法计算水面曲线时应注意哪些问题25、水面曲线计算的类型有那两类26、简述分段求和法的基本内容27、弯道水流有何特点工程实际中有何应用第七章水跃1、分析水跃产生的原因。

2、水跃现象有何特点3、棱柱体水平明渠水跃共轭方程的推导。

4、共轭水深的计算方法有那几种5、水跃函数曲线有何特点6、简述水跃能量损失的机理7、水跃的消能效率如何计算8、按跃前断面的佛汝得数对水跃如何分类各有何特点9、跃前断面与跃后断面的动能修正系数有何不同10、水跃长度的计算公式有何特点。

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