2023年水力学总复习题超详细解析答案.pdf

优秀学习资料 欢迎下载 yu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/s2。4与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是（）.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；.减小；.不变。7流体的运动粘度的国际单位是（）.m2/s；B.N/m2；C.kg/m；D.Ns/2 8理想流体的特征是（）.粘度是常数；B.不可压缩；C.无粘性；D.符合 pV=RT。9当水的压强增加个大气压时，水的密度增大约为（）.200001；.100001；.40001。10水力学中，单位质量力是指作用在（）.单位面积液体上的质量力；.单位体积液体上的质量力；.单位质量液体上的质量力；.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（）.粘性是流体的固有属性；.粘性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度.流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用；.流体的粘性随温度的升高而增大。12 已知液体中的流速分布 y 如图所示，其切应力分布为（）.；.常数；.ky (k为常数)。13以下关于液体质点和液体微团的正确论述是（）.液体微团比液体质点大；.液体微团包含有很多液体质点；优秀学习资料 欢迎下载 .液体质点没有大小，没有质量；.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（）.增大；.减小；.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（）.牛顿液体模型；.理想液体模型；.不可压缩液体模型；.非牛顿液体模型；.连续介质模型。16以下哪几种流体为牛顿流体（）.空气；.清水；.血浆；.汽油；.泥浆。17以下关于流体汽化压强的论述中，不正确的是（）.液体的温度升高则汽化压强增大；.液体的温度升高则汽化压强减小；.液体的汽化压强随海拔高度而变化；.20 C的水的汽化压强为atm；.100 C的水的汽化压强为atm；.水在常温下不会沸腾；.液体中的压力越大则汽化压强越大。18以下哪几种流体为非牛顿流体（）.空气；.清水；.血液；.酒精；.泥浆。二、计算题 1、平板面积为 40 45cm2,厚度为 1.0cm，质量 m=5kg，沿着涂有厚度=1.0mm油的斜面向下作等速运动，其速度u=1.0m/s,带动油层的运动速度呈直线分布，斜 坡 角=22.62(见 图 示)，试分别求油的动力粘滞系数和运动粘滞系数 (油的密度950 kg/m3)。2、设水的体积弹性模量PaK91019.2，试问压强改变多少时，其体积才可以相对压缩%1？3、温度为 10，体积为 2.5m3的水加热至 60，体积增加了多少？(10 的水的热胀系数为 0.14 10-4-1)第 2 章 水静力学 一、选择题 1静止液体中存在（）.压应力；.压应力和拉应力；.压应力和切应力；.压应力、切应力和拉应力；2相对压强的起量点是（）u单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 空气水A.绝对真空；B.1个标准大气压；C.当地大气压；D.液面压强。3金属压力表的读数是（）A.绝对压强；B.相对压强；C.绝对压强加当地大气压强；D.相对压强加当地大气压强。4绝对压强 pabs、相对压强 p、真空值 pv、当地大气压强 pa之间的关系是（）A.pabs=p+pv；B.p=pabs+pa；C.pv=papabs。5在密闭的容器上装有 U形水银测压计（如图），其中 1、2、3 点位于同一水平面上，其压强关系为（）A.p1=p2=p3；B.p1p2p3；C.p1p2 qvB;2 qvA qvB;3 qvA qvB ；4 不能确定大小 。7、圆管紊流附加切应力的最大值出现在 1 管壁 ；2 管中心 3 管中心与管壁之间 ；4 无最大值 。8、粘滞底层厚度 随 Re 的增大而 1 增大 ；2 减小 ；3 不变；4 不定 。9、管道断面面积均为 A(相等)，断面形状分别为圆形、方形和矩形，其中水流为恒定均匀流，水力坡度 J 相同，则三者的边壁切应力0的相互关系如下，如果沿程阻力系数 也相等，则三管道通过的流量的相互关系如下：1 0圆 0方 0矩 ，qv圆 qv方 qv矩 ；单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 2 0圆 0方 0矩 ，qv圆 qv方 qv矩 ；3 0圆 0方 0矩 ，qv圆 qv方 qv矩 ；4 0圆 0方 h2 ,则两管糙率 n1 与 n2 的关系为 1 n1 n2；2 n1 n2；3 n1=n2 ；4 无法确定 。13、谢才系数 C 的量纲是：1 L；2 121TL；3 211TL；4 1 无量纲量。14、如图 A、B二种截面管道，已知二管长度相同，通过流量相同，沿程水头损失系数相同，则二管道的沿程水头损失 1 hfA hfB；2 hfA hfB；3 hfA hfB ；4 尚不能确定大小。15、边界层的外边界线可看成是 1 一条流线；2 一条迹线；3 有旋流动与有势流动的分界线；4 层流与紊流的分界线。16水在垂直管内由上向下流动，相距的两断面间测压管水头差为 h，则两断面间沿程水头损失 hf为 1hf=h；2hf=h+L；3hf=-h。17圆管流动过流断面上的切应力分布为：1在过流断面上是常数；2管轴处是零，且与半径成正比；单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 ro3管壁处为零，向管轴线性增大；4抛物线分布。18在圆管紊流中，过水断面流速分布符合 1均匀规律；2直线变化规律；3抛物线规律；4对数曲线规律。19在圆管层流中，过水断面流速分布符合 1均匀规律；2直线变化规律；3抛物线规律；4对数曲线规律。20半圆形明渠，半径 r0=4m，水力半径为 14m；23m；32m；41m。21变直径管流，细断面直径为 d1，粗断面直径为 d2=2d1，粗、细断面雷诺数的关系是 1e1=0.5Re2；2e1=Re2；3e1=1.5Re2;；4Re1=2Re2。22 圆管层流，实测管轴线上的流速为m/s。则断面平均流速为 1 4m/s；2.m/s；32m/s；42.5m/s。23圆管紊流过渡区的沿程摩阻系数 1与雷诺数e 有关；2与管壁相对粗糙度d 有关；3与 Re和d 有关；4与 Re和管长 l 有关。24圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数 1与雷诺数e 有关；2与管壁相对粗糙度d 有关；3与 Re和d 有关；4与 Re和管长 l 有关。25工业管道的沿程摩阻系数在紊流过渡区随雷诺数的增加而 1增加；2减小；3不变；4前三种情况都有可能。26理想液体在流动过程中,流层之间的切应力为 1零；2粘性切应力1；3惯性切应力2；412。27实际液体在紊流状态，其流层间的切应力为 1零；2粘性切应力1；3惯性切应力2；412。28在紊流状态下，流场固定空间点的瞬时流速为 1时间平均流速 u ;2脉动流速 u；3断面平均流速 v；4u+u。29所谓的工业管道当量粗糙高度是指：1和工业管道粗糙高度相同的尼古拉兹粗糙高度；2和尼古拉兹粗糙高度相同的工业管道粗糙高度；3和工业管道值相同的尼古拉兹粗糙高度；4和工业管道粗糙区值相等的同直径的尼古拉兹管的粗糙高度；三、填空题 1、紊流附加切应力yxuu等号右端的负号是由于_。2、圆管沿程水头损失系数 的影响因素分别是：层流 f 紊流光滑区 f 紊流过渡区 f 紊流粗糙区 f 3、水 流 临 界 雷 诺 数 可 以 作 为 判 别 流 动 形 态 的 准 则 数。圆 管 流 的 临 界 雷 诺 数Re=_，明槽流的临界雷诺数 Re=_。4、在 紊 流 光 滑 区，沿 程 水 头 损 失 系 数 与 相 对 粗 糙 度 无 关 的 原 因 是_.。5、紊流形态可分为三个流区，其判别标准是：光滑区_，过渡区_，粗糙区 _。四、计算题 1、有一圆管，在管内通过=0.013cm/s 的水，测得通过的流量为 40cm3/s,在管长 25m的管段上测得水头损失为 2cm，试求该圆管内径d。单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 2、有一梯形断面的排水沟，底宽cmb70，断面的边坡系数为 1：1.5（如图示）。当水深cmh40，断面平均流速scm/0.5，水温为 200C，试判别水流流态。如果水温和水深都保持不变，问断面平均流速减到多少时水流方为层流？3、流速由 v1 变为 v2 的突然扩大管道，为了减小水头损失，可分为两次扩大，如图所示。问中间段流速 v 取多大时，所产生的局部水头损失最小？比一次扩大的水头损失小多少？4、水箱水深 H，底部有一长为 L，直径为 d 的圆管（见图）。管道进口为流线形，进口水头损失可不计。管道沿程阻力系数设为常数。若 H，d，给定。（1）试求管路起始断面 A处的压强。（2）H等于多少，可使 A点压强为大气压。（3）试求管中平均速度。5、比重 0.85，=0.125cm2/s 的油在粗糙度=0.04mm的无缝钢管中流动，管径d=30cm,流量 Q=0.1cm3/s，试判断流动状态并求：（1）沿程阻力系数 （2）粘性底层厚度 （3）管壁上的切应力 第 6 章 有压管流 一、判断题 1、并联管道中各支管的单位机械能损失相同，因而各支管水流的总机械能也应相等。()2、图示虹吸管中 B点的压强小于大气压强。()h b 1 1.5 单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 3、恒定管流的总水头线沿流程下降，而测压管水头线沿流程可升可降。()4、在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。()5、各并联支管的水头损失相同，所以其水力坡度也相同。()6、图示两个容器由两根直管相连，两管的管径、管长及糙率均相同，所以通过的流量相等。()7、设计管道时，若选用的糙率大于实际的糙率，则求得的管道直径偏小，不能通过要求的设计流量。()二、选择题 1、图示 A、B 两点间有两根并联管道 1 和 2。设管 1 的沿程水头损失为 hf1,管 2 的沿程水头损失为 hf2。则 hf1与hf2 的关系为 （）A hf1 hf2；B hf1 hf2 ；C hf1 =hf2 ；D 无法确定。2、图示为坝身下部的三根泄水管 a、b、c，其管径、管长、上下游水位差均相同，则流量最小的是 （）。A a 管；B b管；C c管；D 无法确定。3图示两根完全相同的长管道只是安装高度不同，两管的流量关为（）12；1=2；不定。4并联长管、两管的直径相同，沿程 阻力系数相同，长度 L2=3L1，通过的流量为（）12；11.5Q2；11.73 2；1=3 5A、B两节点连接并联管段 1、2、3，则 A、B两节点间的水头损失为（）hfAB=hf1+hf2+hf3;hfAB=hf1+hf2;hfAB=hf2+hf3;hfAB=hf1=hf2=hf3。6长管并联管道各并联管段的（）单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 A.水头损失相等;B.水力坡度相等;C 总能量损失相等;D 通过流量相等。7并联管道（如图）,阀门全开时各管段流量为 Q1、Q2、Q3,现关小阀门 K,其他条件不变,流量变化为（）AQ1、Q2、Q3都减小；B.Q1、Q3减小 Q2不变;C.Q1、Q3减小,Q2增大;D.Q1不变,Q2增大,Q3减小。8.长管作用水头 H保持不变,出口由自由出流改为淹没出流后,管路流量（）A.减小;B.不变;C 增大;D不一定。9.长管的水力计算常采用比阻公式=ALQ；与比阻有关的参数包括（）管径 d、管长、管道摩阻系数；.管径 d、管道的摩阻系数；管长和管道摩阻系数；管径 d、管长和管道流量 Q。10直接水击是指有压管道末端阀门处的最大水击压强 ()A不受来自上游水库反射波的影响;B 受来自上游水库反射波的影响 C 受阀门反射波的影响 D 不受管道长度的影响 11 发生间接水击的条件是 ()A CLTa/B CLTa/C CLTa/2 D CLTa/2 式中 Ta为阀门关闭时间，L为管道长度，C为水击波速。12 在水击研究中，必须认为 ()A液体是可压缩的，管道是刚体 B液体是不可压缩的，管道是弹性体 C液体和管道都是弹性体 D液体是不可压缩的，管道是刚体 三、填空题 1、在管道断面突然扩大处，测压管水头线沿程_；在管道断面突然缩小处，测压管水头线沿程_。2、图 示 为 一 串 联 管 段 恒 定 流。各 管 段 流 量qv1、qv2、qv3 的 关 系 为 _。各 管 段 流 速 v1、v2、v3 的 关 系 为_。3、对 于 有 压 管 流 出 口 为 自 由 出 流 时，测 压 管 水 头 线 终 点 在_；出口为淹没出流时，若下游水池中流速v2=0,测压管水头线终点在_，若v20，测压管水头线应_ 下游水面。4 当阀门突然关闭时，水击波传播的第二阶段(即 L/Ct i2,则其均匀流水深 h01 和 h02 的关系为 ()(1)h01 h02 (2)h01 b2 ,则其均匀流水深 h01 和 h02 的关系为 ()(1)h01大于 h02 (2)h01小于 h02 (3)相等 (4)无法确定 10、有两条梯形断面渠道 1 和 2，其流量、边坡系数、底宽及底坡均相同，但糙率n1 n2，则其均匀流水深h01 和 h02 的关系为 ()(1)h01大于 h02 (2)h01小于 h02 (3)相等 (4)无法确定 11、有四条矩形断面棱柱形渠道，其过水断面面积、糙率、底坡均相同，其底宽 b 与均匀流水深 h。有以下几种情况，则通过流量最大的渠道是 ()(1)b1=4 m ，h01=1m (2)b2=2 m ，h02=2m(3)b3=2.83 m ，h03=1.414m (4)b4=2.67 m ，h04=1.5m 12、矩形明渠水流中，断面单位能量 Es 与势能 h 之比值 Es/h=1.8 时，水流的弗劳德数 Fr 为 ()(1)Fr 1.0 (2)Fr n2)。它们的正常水深h01 _h02;临界水深 hc1 _hc2。3、水跌是水流从_流过渡到_流的局部水力现象。当流量一定时，跌坎处的水深等于_。4、水跃是水流从_流过渡到_流的局部水力现象；当流量一定，跃前水深增大时，跃后水深的变化是_。5、在明渠水流中，发生_型水面曲线时，断面单位能量 Es 沿程增大；发生_型水面曲线时，Es 沿程减小。(各举一例)单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 6、若明渠均匀流水深 h0=3m，相应流量的临界水深hc=1.5m，则弗劳德数Fr的范围为_。若流量不变，糙率 n 增大，则Fr _。7、在进行明渠渐变流水面曲线计算时，对于_流，控制断面应选在上游；对于_流，控制断面应选在下游。8、图示为一棱柱形明渠，两段渠道的断面形状、尺寸及底坡均相同，但糙率不同(n1 md (3)m m2 (2)m1 n；(2)9m；(2)L=(3-4)d，H0(3-4)d,H09m；(4)L(3-4)d,H09m。三、填空题 1、宽顶堰的总水头 H0=2 m，下游水位超过堰高度 ha=1.0 m，此种堰流为_出流。2、图示 4 种管嘴出流中，出口流速最大的是_，流量系数最大的是_。3、影 响 宽 顶 堰 流 量 系 数 m 值 的 主 要 因 素 为 _ 和_。4、当堰的溢流宽度与上游渠道宽度相等时，称为_的堰流，当堰的溢流宽度小于上游渠道宽度时，称为_的堰流。5、对于宽顶堰式闸孔出流，当下游水深 t hc02 时，发生_ _水跃；当 t=hc02 时，发生_水跃。6、闸孔出流和堰流的水流特征的不同点是_ _。四、计算题 单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 1水箱用隔板分 A、B两室如图所示，隔板上开一孔口，其直径cm4d1；在 B室底部装有圆柱形外管嘴，其直径cm3d2，已知m5.0h,m3H3，水流恒定出流，试求：（1）21h,h；（2）流出水箱的流量Q。2沉淀池长m10L，宽m4B，孔口形心处水深m8.2H，孔口直径mm300d（见图示），试问放空（水面降至孔口顶）所需时间。提示：可按小孔口出流计算。3 在矩形断面灌溉渠道上，有一座无侧收缩薄壁堰，堰宽等于渠底宽b=3m,堰高p1=p2=0.8m,堰下游渠道内水深ht=0.65m，过堰流量 Q=3m3/s，求堰上水头 H。第 9 章 渗流 一、判断题 1、渗流模型流速与真实渗流流速数值相等。()2、达西定律既适用于层流渗流，又适用于紊流渗流。()3、渗流模型流量与真实渗流流量数值相等。()4、在无压渗流的自由表面线上，各点的压强相等，所以它是一根等水头线。()5、渐变无压渗流中任意过水断面各点的渗流流速相等，且等于断面平均流速。()二、选择题 1、在均质各向同性土壤中，渗流系数 k ()(1)在各点处数值不同；(2)是个常量；(3)数值随方向变化；(4)以上三种答案都不对。2、闸坝下有压渗流流网的形状与下列哪个因素有关：()(1)上游水位 (2)渗流系数 (3)上下游水位差 (4)边界的几何形状 3、在同一种土壤中，当渗流流程不变时，上下游水位差减小，渗流流速 ()(1)加大 (2)减小 (3)不变 (4)不定 三、填空题 单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 1、达西定律的表达式为_。符合达西定律的渗流其沿程水头损失 hf 与流速 v 的_次方成正比。2、完全井与非完全井的区别是_ 四、计算题 1、如图所示，利用半径r0=10cm的钻井（完全井）左注水试验。当注水量稳定在Q=0.20l/s时，井中水深h0=5m，含水层为细砂构成，含水层水深H=3.5m，试求其渗透系数值。(31066.3cm/s)2、如图所示，一渠道与一河道相互平行。长l=300m，不透水层的底坡i=0.025，透水层的渗透系数k=2*10-3cm/s。当渠中水深h1=2m，河中水深h2=4m时，求渠道向河道渗流的单宽渗流量，并计算起浸润线。(310434.9cm2/d)3有一完全井如图所示。井半径r0=10cm。含水层原厚度H=8m，渗透系数k=0.003cm/s。抽水时井中水深保持为h0=2m，影响半径R=200m求出水量Q和距离井中心r=100m处的地下水深度h。第 1 章绪论 答案：一、1.D 2.C、D 3.D 4.B 5.B 6.A 7.A 8.C 9.A 10.C 11.D 12.B 13.D 14.A 15.B、C、E 16.A、B、D 17.B、C、D、F、G 18.C、E 1、解：木 块 重 量 沿 斜 坡 分 力 F 与 切 力 T 平 衡 时，等 速 下 滑 =0.1047 Pa s ；=1.102 10-4m2/s yuATmgddsin001.0145.04.062.22sin8.95sinuAmgsPa1047.0单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 2、（Pa71019.2）3、1.75L 第 2 章 水静力学答案：一、选择题 1.A 2.C 3.B 4.C 5.C 6.B 7.C 8.B 9C 10.D 11.A 12.B 13.B 14.C 15.C 16、D 17、C 18、D 19、B 20、D 21、B 22、A 二、判断题 1、()2、()3、()4、()5、()6、()7、()8、()9、()10、()三、绘图计算题 1、解:2、解:取 N-N面为等压面,列等压面方程 3.解：由 液 体 平 衡 微 分 方 程 在 液 面 上 为 大 气 压，将 以 上 关 系 代 入 平 衡 微 分 方 程，得：4 解:hc A B )ddd(dzzyyxxp0d p0d)30sin(d30cos00zagxa0d)30sin(d30cos00zagxa269.030sin30costandd00agaxz015N N KPaghghhhgPPghghPhhgPssABssBA412.971015807.98.01030807.99.010)1530(807.9198)()(222221121221121水水则有：FAyIyyDKpapaAghFTcccDcP A42.43245sin33212145sin35.176176526)23(3807.910003，有点取力矩分别对，则水的作用力和拉力设所需拉力为点：水作用力的作用点为小为：水对闸门的的作用力大单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 5.（1）(2)kN 15.6815686)18.0()4.098.058.2(807.9100098.0807.9816)()2(3/41211NLRRhhgghAPPCx力只有上半部分的水平分，称，水平分力相互抵消半圆柱下半部分左右对先求水平分力，由于；作出的压力体可知再求铅直分力，由已kNlRglRhhglhRgPz60.3318.043807.9100018.0)98.058.2(807.91000)198.08.0(807.981643)()(2221211总压力：2z2xPPP37.06 kN；xzPParctan64.97 第 3 章 水动力学基础答案 一、判断题 1、()2、()3、()4、()5、()6、()7、()8、()9、()10、()11、()12、()13、()14、()15、()16、()17、()18、()19、()20、()21、()22、()23、()二、选择题 1、(3)2、(2)3、(3)4、(1)5、(3)6、(4)7、(1)8、(2)9、(2)10、(4)11、(3)12、(3)13、(1)单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 三、填空题 1、1122vvqFv 其物理意义为作用于液体外力合力等于单位时间内液体动量的变化。2、液流从总流断面 1 流到断面 2 时单位重量液体的机械能损失的平均值。其量纲是长度。3、小于；低于。4、总流过水断面上平均单位动能；长度。5、不变；减小。6、11 与 33 和 11与 2 2 ；22 与 3 3。7、0.014m。8、pA=pB；pA pB。9、渐变流；急变。10、0.008 m。11、8.85 m s。12、h2 h1。13、vA vB vC)hwH(g2。14、渐变流断面上 z+pg C；动水压强或动水总压力。15、22ayax,。16、互相垂直的。17、平移，变形，旋转。18、相等；算术平均值，即ppppxxyyzz13();xu2px;yu2py;zu2pz;19、液体或微团有无绕自身轴旋转(液体质点流速场是否形成微团转动)；液体或微团不存在绕自身轴旋转的流动(液体质点流速场不形成微团转动的流动)；zyx;或 yuxuxuzu,xuyuxyzxyx。四、计算题 1解：(1)流线Const.2/)yx(22 (2)有旋 (3)6qAB (4)因有旋运动，且 A,B 不在同一根流线上，所以 A,B 两点不满足方程 cgpg2u2 2解：（1）则：（2）因速度只与 X，Y有关，所以是二元流动。（3）从（1）中可以看出，时变加速度均为零，则速度随时间不变，为恒定流 316212231212)31(034322xyyyxyzuuyuuxuutudtduaxzxyxxxxx3322231)(31(0023232yyxyzuuyuuxuutudtduayzyyyxyyy316123121)31(03332xyyxyzuuyuuxuutudtduazzzyzxzz2222/06.13smaazyxaa单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载（4）从（1）中可以看出，位变加速度不为零，为非均匀流。3解：设与 A点在一条流线上的点为 M点，且 M点距离自由水面高为hm,h1=30cm,则列 M点和 A点的能量方程gvppgvpgvpmMAAAMM2 2222221，则：而hppghpghghpMAmMmA 0 01，则有，水水水 所以有：sm42.230.0807.922ghuA；设与 B点在一条流线上的点为N点，且 N点距离自由水面高为hN,h2=20cm则列 N点和 B点的能量方程 gvppgvpgvp2 222NNB2B2B2N1N，则：而 0.26398070.198070.28000)(0 g)h-h0212NBNNN212hhgghppghphgghpB水油水水水油，则有，（sm27.2263.0g2uB 4解:以喉管 2 断面为基准面,列 1-1,2-2 断面的能量方程：)22(222222111221112222zgvgvppgvpzgvp （1）由连续性方程：222221212211412.01.0vvvddvAvAv （2）对测压管，设左侧测压管内水银面到 2 断面处高为 z，N-N面为等压面，得 N 单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 smdvAQsmvgvgvmhhzpphzzphzp/018.041/573.05.02)4(20.24811323 (248.002.06.1302.05.06.136.133211112221211212，得）式，令）代入（）、（将式（）（水柱）5解：水流对弯管的作用力 F，可通过弯管对水流的反力 R来求，F=-R。设入口为 1 断面，出口为 2 断面。根据连续性方程可得：22222121221164.025.02.0vvvddvAvAv （1）对 1-1，2-2 断面列能量方程：gvgvgvpgvp219807105.2219807100.22221424211122222 （2）联立（1）、（2）式，可得：smvsmv/12.4/63.221 取弯管内的水流为研究对象，列动量方程：)0sin(sin0)cos(cos20221202211vQRApvvQRApApyx)060sin12.4(129.010000.160sin41100.20)63.260cos12.4(129.010000.160cos41100.241105.2242424yXRdRdD得：NRNRyx3.10045.984，R1405.8 N；arctg xyRR45.57 单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 6解：平板静止不动以及平板以速度 u 向右运动的控制体、坐标系及截面上的流动参数分别如图所示。平板受力总是与板的法线同向。计算中不计重力和粘性影响。（1）平板静止不动时，不计重力影响的伯努利方程：constgvp22控制体的过流截面的压强都等于当地大气压ap，因此，210vvv，再由连续性方程得，210221100AAAAvAvAv，考虑总流的动量方程 流入流出QvQvF 在 x 和 y 方向的投影式：x 方向：sin0000222111vAvvAvvAv y 方向：)cos(0000vAvF 这样得到平板所受的冲击力为：NAvF13.660cos)1025(4151000cos232020 同时得到过流面积的关系;02012sin1A2sin1AAA，(2)当平板以速度 U向右运动，坐标实际是一个动坐标，在动坐标上观察到的流动是定常的。可知：射流截面积认为 A0，但截面上的速度为 v0-u，显然，截面 A1和 A2上的速度也是 v0-u，y 方向的动量方程是：NAuvF2.260cos)1025(41)25(1000cos)(232020 第 4 章 相似原理与量纲分析答案：一、选择题：1 D 2、D 3、D 4、D 5、A 6、C 7、C 8、D 9、B 10、B 11、A 12、C 二、判断填空题 1否 2、否 3、10 cms。4、0.085 m3s。二、计算题 1.解：单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 2232F 1,2,2,1,2,2 02:03:0:/VlwzyxxwxzxyxzxTzyxwLwxMLMTLLTMLVlFwzyxwzyx所以则令为自由量，则选 2解：（1）采用瑞利法量纲分析，设dcbalkvP 由量纲齐次性原理：/ReRe(Re)P P,1,2,22:13:1:222212211312vllvflvlvklkvdcdbdadaTdcbaLdcMTMLMLLLTMLTddddddcba为雷诺数，式中，所以代入原式：可解得 （2）用定理推导此题，先设：22211121211,55,3,),(lvPlvfnmlvlvFP其中，即数组成的方程式所代替关系式可由两个无量纲个变量之间的，则上述变量数，即三个独立变量为基本量以 -1-2,-2,01:M02-:T013-:LMLTMLLLT:111111112-3-1-1111解得数方程写成量纲形式将 单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 -1-1,-1,01:M01-:T013-:LTMLMLLLT222222221-1-3-1-2222解得 所以 221222221(Re)P (Re),lvffvlflvPvllvP则得到同样结果 3【解】按长度比例尺，模型闸门前的水深）（mhChl3.0206 在重力作用下水从闸门下出流，要是流动相似，弗劳德数必须相等，由此可得21lvCC。于是，原型上的待求量可按有关比例尺计算如下：收缩截面的平均流速 smCvCvvlv944.8200.22121 流量 smCqCqqlVqVVV3252567.532003.0 作用在闸门上的力 NCFCFFlF53310160.820102 力矩 mNCMCMMlm74410920.120120 4、解：首先根据流动性质确定决定性相似准则数，这里选取 Re 作为决定性相似准则数，Rem=Rep，即 CvCl/C=1，再根据决定型相似准数相等，确定几个比尺的相互约束关系，这里 C=1，所以 Cv=Cl-1，由于 Cl=lp/lm=3/2，那么 Cv=vp/vm=1/Cl=2/3 最后得到风洞实验段内的气流速度应该是 vm=vp/Cv=108/(2/3)=162km/h=45m/s 在设计模型时，定下 C=1 Cl=3/2 Cv=2/3 在相同的流体和相同的温度时，流体密度比例系数 C=1，那么力比例系数 CF=C Cl2 CV2 CF=1(3/2)2(2/3)2=1 因此，该轿车在公路上以 108km/h 的速度行驶所遇到的空气阻力 单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 Fp=FmCF=10001=1000N 第 5 章水头损失答案 一、判断题 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、()14、()15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、二、选择题 1、（3）2、1 3、2 4、1 5、4 6、3 7、3 8、2 9、1 10、2 11、3 12、1 13、2 14、3 15、3 16、1 17、2 18、419、（3）20、（3）21、422、（3）23、（3）24、2 25、2 26、1 27、428、4294 三、填空题 1、u uxy,的符号相反的机率很大，而取正值。2、层流：f Re；紊流光滑区：f Re；紊流过渡区：f Re,r0 ；紊流粗糙区：f r0 3、Rec=dvcr;Rec=Rvcr。4、粘滞底层厚度比绝对粗糙度 大得多，粘滞底层把壁面粗糙完全掩盖，以致壁面粗糙对水流运动不起影响作用。5、光滑区（4.00);过渡区（64.00)；粗糙区（60）。四、计算题 1解：假设圆管内为层流流态，则有 层流）校核则又(23008.1718103.1108.22098.0Re/098.0108.2214.3104044 1022.8 02.08.914.3104010013.025128128 1284 322Re642Re,Re646362623-464442222vdsmdQvmghlvQdgdlvQhdQvgdlvgvdlgvdlhvdfff 单位质量力的国际单位是与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是切应力理想流体的特征是粘度是常数不可压无粘性符合当水的压强增加个大气下关于流体粘性的说法中不正确的是粘性是流体的固有属性粘性是在运优秀学习资料 欢迎下载 2 （Vmax=0.21cm/s）3、)vv(21v21；2jh=g2)vv(21221 只有一次扩大局部水头损失的一半 4、解：代入，则努利方程，再将上式断面和管出口断面列伯对（即断面了伯努利方程，则对液面及断面上的压强设gvphgvpgvhpAAA2Aa)2,2AA(1)222 1111)(22dldhldldhlpbpdlhdlgvdllpAAA由此可得 表压强为零。时，即式可得表压强为零，于