自考土木专业课程学习资料 03347流体力学-11页.docx

流体力学（03347）名词解释理想液体：把水看作绝对不可压缩、不能膨胀、没有粘滞性、没有表面张力的连续介质。 粘性：当液体处在运动状态时，若液体质点之间存在相对运动，则质点间要产生内摩擦力抵 抗其相对运动。这种性质称之。表面力：作用于液体的表面，并与受作用的表面面积成比例的力。质量力:通过所研究液体的每一部分质量而作用于液体的、其大小与液体的质量成比例的力。相对压强：把当地大气压作为零点计量的压强。绝对压强：以设想没有大气存在的绝对真空状态作为零点计量的压强。真空现象：如果某点的压强小于大气压强，则认为该点出现了真空。等压面：平衡液体中找到这样的一些点，它们具有相同的静水压强值，这些点构成的面。 拉格朗日法：通过对每个液体质点的运动规律的研究来获得整个液体运动的规律性。欧拉法：以流场中通过各空间点的质点为研究对象，探明液体流经各空间点时的运动特性。 流管：在水流中任意取一微分面积，通过该面积的周界上的每一个点，均可作一根流线， 流线:某一瞬时在流场中绘出的一条曲线，在该曲线上所有各点的速度向量都与该曲线相切。 迹线：某一液体质点在运动过程中，不同时刻所流经的空间点所连成的线。水力坡度：总水头线沿流程的降低值与流程长度之比。恒定流：流场中任何空间的运动要素不随时间发生改变。非恒定流：流场中任何空间点上有任何一个运动要素是随时间而变化的。均匀流：水流的流线是相互平行的直线。非均匀流：水流的流线不是相互平行的直线。一元流：流场中任何点的流速与一个空间自变量有关。二元流：流场中任何点的流速和两个空间自变量有关。三元流：流场中任何点的流速和三个空间自变量有关。急变流：水流的流线之间夹角很大或者流线的曲率半径很小。层流：当流速较小时，各流层的液体质点是有条不紊地运动，互不混杂。紊流：当流速较大时，各流层的液体质点形成涡体，在流动过程中，相互混掺。当量粗糙度：把具有同一沿程阻力系数值的人工沙粒加糙的粗糙度作为工业管道的粗糙度。 有压管道：管道的整个断面均被液体所充满，断面的周界就是湿周。无压管道：管道中流水具有自由面的管道。水力最佳断面：横断面形状在通过已知的设计流量时面积最小，或者是过水面积一定时通过 的流量最大。临界水深：相应于断面单位能量最小值的水深。断面比能：把参考基准面选在渠底所计算得到的单位能量。水跃：当明渠中的水流由急流状态过渡到缓流状态时，会产生一种水面突然跃起的特殊的局 部水力现象。水击：有压管道中，液体流速发生急剧变化所引起的压强大幅度波动的现象。涨水波：当水波到达时，水位发生上涨。落水波：当水波到达时，水位发生降落。堰流：闸门全开时，上游水从坝顶溢流。闸孔出流：但闸门局部开启时，水流从闸门底孔泄出。渗流：液体在空隙介质中流动渗流模型：不计渗流区域内的全部土颗粒骨架，认为渗流区域是全部被水充满的连续空间。 渗透系数：反映土的渗透特性的综合指标。潜水面：地面以下的透水地层中具有的自由面。9、某引水管的渐缩弯段如图所示。入口直径4=25on,出口直径4=20cm,流量0 = 15OL/s,断面1-1的相对压强为196kPa,弯管中心线位于水平面内，转弯角为90° ,不计弯段的水头损失，试求固定此弯管所需的水平作用力。第8题图10、11、知某梯形断面明渠均匀流，设计流量。=1机3/s,渠道进,出口面高差AZ = lm,渠长 / = 400zx,边坡系数相=1,粗糙系数 = 0.0025,允许不冲流速%ax 在保证渠道不被冲刷的条件，按水力最佳断面设计该渠道断面。一混凝土坝迎水面为圆弧形（圆弧半径R=28m）,如图。求作用于每米坝长上的合力P 及其与水平面的夹角。12、在路基下面修建一座圆形断面有压流涵洞，设计流量。=1.2加3$,涵洞直径d = 0.8根的涵洞水头损失为想= 1.47/2g （r为洞内流速）。涵洞上下游流速极小（可视为零），求涵洞上、下游的水位差。13、某梯形断面的明渠，已知底宽力=0.7帆，边坡系数机= 1.5,水流的粘度v = l.308x10渠中水深力=0.4相，流速u = O.5m/s,试判别此渠中水流为层流还是紊流。若其他条件不变，渠中水流为层流时，其流速应为多少？14、水平放置在混凝土支座上的变直径弯管 流量Q=1OO升/秒，若管径出二300mln, 大小（不计损失）。15、如图小，曲面AB左面有水，右面无水, 上的静水总压力的大小。hA R,测得1-1断面中心压强A=17. 6千帕，管中 ch =200mni,转角。二60度，求水对弯管作用力的h=1.6m,宽b=2m , R =力/2试求作用在曲面AB1:/第14题图第15题图h > hcde 八<0 dh）B、牛顿流体作层流运动D、任何流体作紊流运动A、等于1 B、等于JcosS5、在明渠中不可以发生的流动是A、恒定均匀流C、非恒定均匀流6、相对强度的起点是（）A、绝对真空C、当地大气压7、金属压力表的读值是（）A、绝对压强C、绝对压强加当地大气压8、液体连续介质是（）A、没有间隙的液体C、有分子间隙的液体9、若流体的密度仅随（）A、质量 B、体积10、无粘性流体的特征是（A、粘度是常数一、单项选择题1、糙区时，其沿程水头损失与断面平均流速的（）次方成比例。A、1 B、1.75 C、1.75-2 D、22、明渠流动为急流时（）A、Fr>B、C、v >D、3、牛顿内摩擦定律的适用条件为（A、任何流体作层流运动C、牛顿流体作紊流运动 4、水流在大底坡（底坡角为9）的明渠上作临界流时，其弗劳德数（）C、等于Jsin。 0、以上都不对（）B、恒定非均匀流D、非恒定非均匀流B、1个标准大气压D、液面压强B、相对压强D、相对压强加当地大气压B、服从牛顿内摩擦定律的液体D、不可压缩的液体变化，则该流体称为正压性流体。C、温度 D、压强OB、不可压缩C、无粘性C、无粘性D、符合 pip- RT11、气体温度增加，气体粘度（A、增加 B、减小 C、不变 D、增加或减小12、下列底坡的明渠中，正常水深大于临界水深的是（）A、缓坡B、陡坡 C、临界坡 D、平坡13、4型曲线的断面单位能量是（A、沿程增加的C、沿程不变的14、某点存在真空时（）A、该点的绝对压强为负值B、沿程减小的D、不能判定B、该点的相对压强为负值D、该点的相对压强为零C、该点的绝对压强为零 15、液体做紊流运动，若其沿程阻力系数4与雷诺数Re和相对粗糙度相关,可确定该液体流动（）C、0. 67< 6 /H <2. 5 实用堰17、雷诺数德物理意义表示（ ）oA、粘滞力与重力之比B、C、惯性力与粘质力之比D、A、属于紊流水力光滑区C、属于紊流水力粗糙区16、下述堰的分类中正确的是（A、6 /H >0. 67 薄壁堰B、属于紊流水力过渡区D、以上都不对）B、0. 67< 6 /H <10.0 宽顶堰D、8 /H >2. 5 薄壁堰。重力与惯性力之比压力与粘滞力之比18、静水中某一点的相对压强为2nl水头高，则该点的（A、真空值为2m水头高B、绝对压强为8m水头高C、真空压强为8nl水头高 D、绝对压强为12nl水头高19、水力长管是指（）A、集合尺寸较长的管道B、上下游水头差较大的管道C、水头损失和流速水头可以忽略的管道D、以上都不对20、简单管路指的是（）21、21、A、管径沿程可变的单根管路C、管径沿程可变的多管段管路按连续介质的概念，流体质点是指A、流体的分子B、B、D、管路沿程不变的单根管路管径沿程不变的多管段管路)o流体内的固体颗粒C、几何的点D、几何尺寸与流动空间相比是极小值，又含有大量分子的微元体22、满足（）的液体内部各点可以组成等压面。静止液体连续液体均质液体压强相等A、 B、 C、 D、3、当水流处于紊流水力粗23、某点存在真空时A、该点的绝对压强为负值B、该点的相对压强为负值C、该点的绝对压强为零D、该点的相对压强为零24、作用于流体的质量力包括（）oA、压力B、摩擦阻力C、重力D、表面张力25、在顺坡小底坡棱柱体明渠中，当通过的流量一定时，临界水深he值随底坡i的增大而A、增大 B、减小 C、不变 D、不定26、发生相对运动的液层间，其内摩擦力的大小与（）有关。A、摩擦系数B、加速度 C、流速 D、剪切变形速度27、理想液体是（）A、粘性大的液体B、没有粘性的液体C、服从牛顿内摩擦定律的液体D、具有粘性的不可压缩液体28、若某明渠水流的平均水深”=2四，实际流速为3m/s,则其流动状态为（）A、缓流 B、急流 C、临界流 D、渐变流29、有一溢流堰，堰顶厚度为2m,堰上水头为2m,则该堰流属于（）A、薄壁堰流B、宽顶堰流C、实用堰流D、明渠水流 30、在顺坡小底坡棱柱体明渠中，当临界水深he值一定时，Q将随底坡i的增大而（）D、不定A、增大 B、减小 C、不变31、圆管流的水力半径R,其值等于：（A、圆管直径DB、圆管直径D的一半（即半径）C、圆管直径D的三分之一D、圆管直径D的四分之一32、实用堰不管其形状和尺寸如何，其流量与堰上水头的（）成正比。A、1次方 B、2次方 C、L5次方 D、2.5次方33、在棱柱体长直明渠中，不可能发生均匀流的是（）A、平坡 B、缓坡 C、临界坡 D、陡坡34、静止流体中存在（）。A、压应力B、压应力和拉应力C、压应力和剪应力D、压应力、拉应力和剪应力35、发生此型水面曲线的水流，其断面单位能量的沿程变化规律是（）A、沿程增加B、沿程不变 C、沿程减小 D、先增加后减小36、明渠均匀流过流能力与（）无关。A、渠道粗糙系数B、断面尺寸C、渠道底坡D、断面动水压强37、若棱柱体明渠中实际水深为4m,断面平均流速为4m/s,则该流动为A、缓流B、急流 C、临界流 D、渐变流38、工业管道的沿程摩阻系数2在层流区随雷诺数的增加而（ ）oA、减小B、增加 C、不变D、不能确定39、圆管流的水力半径R,其值等于：（）A、圆管直径DB、圆管直径1）的一半（即半径）C、圆管直径D的三分之一D、圆管直径D的四分之一40、理想液体是指忽略了液体（）的液体。A、粘滞性 B、惯性 C、万有引力特性D、易流性二、多项选择题41、水跃的（）A、跃前水深增大跃后水深减小B、跃前水深减小跃后水深增大C、跃前水深增大跃后水深增大D、跃前水深减小跃后水深减小E、跃前水深与跃后水深无关42、明渠均匀流是重力沿流向的分力和阻力（）A、大小相等方向相反 B、相互平衡C、视不同断面形状而定D、视粗糙系数大小而定E、视水力半径大小而定43、达西公式（）A、适用于管流 B、适用于明渠流C、是经验公式D、等价于谢才公式E、由量刚分析推导得出44、谢才系数C与（）有关。A、粗糙系数B、温度C、压强D、水力半径E、表面张力45、粘性系数与 有关。（）A、粗糙系数B、温度C、压强D、水力半径E、密度46、只要是作层流运动的牛顿液体，在流速梯度相同的情况下，它们的切应力（）A、相等B、根据内摩擦力判断 C、根据温度判断D、根据流体种类判断E、大小无法判断47、矩形断面水力最佳断面的宽深比B说法错误的是（）A、与断面大小有关B、与粗糙系数大小有关C、等于2D、大小无法确定 E、以上说法均不对48、关于能量方程说法正确的有（）A、仅限于理想液体使用B、必须用绝对压强进行计算C、计算断面选择在均匀流断面D、以能量守恒的观点推导得出E、以上说法都正确49、液体无论在静止或机械运动状态下都具有（）A、粘性 B、质量力 C、易流动性D、连续性 E、表面力50、静水压强的性质有（）A、垂直指向作用面B、同一点各个方向均相等C、随温度大小发生变化I）、大小与粘性有关E、以上说法都对E、大小与粗糙系数有关51、关于紊流特性说法正确的有（A、流速是脉动值D、流速分布较层流均匀52、下列水流流向说法错误的有（A、从高处流向低处B、从压力大的流向压力小的地方C、从流速快的流向流速慢的地方D、从能量大的流向能量小的地方E、从动能大的流向动能小的地方53、同一渠道说法错误的有（）A、缓流流速小于急流流速B、恒定流流速小于非恒定流流速C、均匀流流速小于非均匀流流速D、层流速度小于紊流流速E、浑水流速小于清水流速54、液体的粘性是（）A、液流水头损失的根源C、与流速梯度成正比D、取决于液体运动的惯性力大小B、流速等于平均流速C、存在层流层E、存在纵向质点交换）B、部分取决于液体的种类E、液体透明程度55、明渠均匀流是重力沿流向的分力和阻力（）A、大小相等方向相反B、相互平衡 C、视不同断面形状而定D、视粗糙系数大小而定E、无法确定三、简答题1、串联管道是什么？2、什么是管嘴出流?3、什么是压缩系数?4、什么是迹线？5、什么是绝对压强?6、什么是临界流？7、什么叫渗流？8、什么是明渠流动？9、什么是堰流？10、什么是共钝水深?11、什么是流管？12、等压面是什么？13、什么是真空度？14、什么是水头损失?15、什么是恒定流？四、计算题1、有一运行良好的等腰梯形断面棱柱体明渠。已知糙率 =°9225,边坡系数根=1.5, 流量。=30加/$,由于航运要求取水深力=2机，断面平均流速u = 0.8m/s。试求该 渠道的落差。2、一座均匀流动的梯形断面明渠，已知流量。= 2.28机3/s,糙率 = 0.0225 ,底宽 b = 2.5m,边坡系数根=1,断面平均流速u = 0.65m/s,试求该渠道的水深及其底坡。3、某管道末端连接一喷嘴如图所示，已知管道直径。=40cm,喷口直径d = 10s,喷射 流量。= 400L/s,水流射入大气，且不计喷嘴段的水头损失，求作用在连接螺栓上 的水平总作用力。第84题图4、某砌石拦河溢流坝采用梯形实用堰剖面，已知堰宽与河宽均为30m,上.下游堰高=£=42,堰顶厚度3 = 2.5m。堰的上游面为铅直面，下游面坡度为1:1,堰上水头H = 2m,下游水面在堰顶以下0.5m,求通过溢流坝的流量。（流量系数m=0.38）5、有 矩形断面长渠作均匀流，渠宽为5nb粗糙系数为0.025,测压管坡度为0. 0005,当 渠中水深为4. 25m时，试用其临界水深、临界流速及佛汝德数等三种方法判别水流的流 态。6、一水泵的抽水量Q=30升/秒，吸水管d=150mm,水泵进口允许真空值Pv=6.8m,吸水管内 的水头损失h=L 0叫试求此水泵在水面上的安装高度hs。魅T77 / / / / / 入第6题图7、如图所示的圆柱形挡水曲面。已知圆柱长度为/ = 2机，上游水位与圆柱顶部齐平，水深 h = 1.5刈。试求该圆柱上所受静水总压力。第8题图第3题图8、从水箱接一橡胶管道及喷嘴（如图）。橡胶管直径场7. 5cm,喷嘴出口直径d=2. 0cm。水 头H =5. 5 mo由水箱至喷嘴的水头损失hw = 0. 5mo用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处 的压强P = 4.9N cm2。如用手握住喷嘴，需要多大的水平力R,行近流速丫。=0,取动 能校正系数和动量校正系数均为1。