1、水力學題集-章答案作者:日期:第一章緒論第一題、選擇題1 .理想液體是（B ）（A）沒有切應力又不變形的液體；（B）沒有切應力但可變形的一種假想液體；（C）切應力與剪切變形率成直線關(guān)系的液體；（D）有切應力而不變形的液體。2 .理想液體與實際液體最主要的區(qū)別是（D ）A.不可壓縮；B.不能膨脹；B.沒有表面張力；D.沒有粘滯性。3 .牛頓內(nèi)摩擦定律表明，決定流體內(nèi)部切應力的因素是（ C ）A動力粘度和速度B動力粘度和壓強C動力粘度和速度梯度D動力粘度和作用面積4 .下列物理量中，單位有可能為 m2/s的系數(shù)為（A ）A.運動粘滯系數(shù)B.動力粘滯系數(shù)C.體積彈性系數(shù)D.體積壓縮系數(shù)6.影響水的運

2、動粘度的主要因素為（A ）A.水的溫度；B.水的容重；B.當?shù)貧鈮海籇.水的流速。7 .在水力學中，單位質(zhì)量力是指（C ）A、單位面積液體受到的質(zhì)量力B、單位面體積液體受到的質(zhì)量力C、單位質(zhì)量液體受到的質(zhì)量力D、單位重量液體受到的質(zhì)量力8 .某流體的運動粘度v=3X10-6m2/s,密度p =800kg/m,其動力粘度 以為（B ）A.3.75 10-9Pa sB.2.4 10-3Pa sC.2.4 105Pa sD.2.4 109Pa s第二題、判斷題1 .重度與容重是同一概念。（，）2 .液體的密度p和重度 丫不隨溫度變化。（X）3 .牛頓內(nèi)摩擦定律適用于所有的液體。（X ）4 .黏滯力隨

3、相對運動的產(chǎn)生而產(chǎn)生，消失而消失。（V）5 .水的粘性系數(shù)隨溫度升高而減小。（V）7 .一般情況下認為液體不可壓縮。（V）8 .液體的內(nèi)摩擦力與液體的速度成正比。（X ）9 .水流在邊壁處的流速為零，因此該處的流速梯度為零。（x ）10 .靜止液體有粘滯性，所以有水頭損失。（x ）12 .表面張力不在液體的內(nèi)部存在，只存在于液體表面。（，）13 .摩擦力、大氣壓力、表面張力屬于質(zhì)量力。（X）第三題、填空題2 .水力學中，連續(xù)介質(zhì)模型是假設(shè)液體是一種連續(xù)充滿其所占據(jù)空間毫無空隙的連續(xù)體。3 .在水力學中常常出現(xiàn)的液體主要物理性質(zhì)有重度 和 粘性，在某些情況下還要涉及液體的壓縮性、表面張力和汽化壓

4、強等。5 .理想液體與實際液體的主要區(qū)別是：是否存在液體的粘滯性。6 .牛頓內(nèi)摩擦定律適用條件是 牛頓流體、層流運動。7 .內(nèi)摩擦力與液體的性質(zhì)有關(guān)，并與 速度梯度 和 接觸面積 成正比，而與 接觸面上的正 壓力無關(guān)。8 .流體受力按照表現(xiàn)形式，分為表面力和質(zhì)量力。第四題、名詞解釋2 .連續(xù)介質(zhì)模型：只研究液體在外力作用下的機械運動（宏觀特性），不研究液體內(nèi)部的分子 運動（微觀運動特性）3 .黏滯力：當液體處于運動狀態(tài)時，即液體質(zhì)點之間存在相對運動，則質(zhì)點之間產(chǎn)生內(nèi)摩 擦力阻礙其相對運動，這種性質(zhì)稱為粘滯性，內(nèi)摩擦力即黏滯力。4 .理想流體：忽略液體粘性的流體。5 .壓縮性：由于流體只能承受壓

5、力，抵抗體積壓縮變形，并在除去外力后恢復原狀，因此 這種性質(zhì)就稱為壓縮性。6 .表面張力：液體表面上的液體分子由于其兩側(cè)分子引力不平衡，而承受極其微小的拉力。8 .表面力：作用于被研究的液體體積表面上的力，其大小與受作用的液體表面積成正比。9 .質(zhì)量力：作用于被研究的液體體積內(nèi)所有質(zhì)點上的力，其大小與受作用的液體質(zhì)量成正 比。第五題、簡答題1 .什么是理想液體？為什么要引入理想液體的概念？答案：理想液體是指沒有粘滯性的液體。實際液體都具有粘滯性，在液體流動時會引起能量損失，給分析液體運動帶來很大困難。 為了簡化液體運動的討論，我們引入了理想液體的概念，忽略液體的粘滯性，分析其運動 規(guī)律，然后再

6、考慮粘滯性影響進行修正，可以得到實際水流的運動規(guī)律，用以解決實際工 程問題。這是水力學重要的研究方法。2 .溫度對流體粘性系數(shù)有何影響？原因何在？答：溫度升高時液體的粘滯系數(shù)降低，流動性增加，氣體則相反，粘滯系數(shù)增大。這是因 為液體的粘性主要由分子間的內(nèi)聚力造成的。溫度升高時，分子間的內(nèi)聚力減小，粘滯系 數(shù)就要降低。造成氣體粘性的主要原因則是氣體內(nèi)部分子的運動，它使得速度不同的相鄰 氣體層之間發(fā)生質(zhì)量和動量的變換。當溫度升高時，氣體分子運動的速度加大，速度不同 的相鄰氣體層之間的質(zhì)量交換隨之加劇，所以，氣體的粘性將增大。3 .文字描述牛頓內(nèi)摩擦定律。答：流體的內(nèi)摩擦力與其速度梯度 上成正比，與

7、液層的接觸面積 A成正比，與流體的性 dy質(zhì)有關(guān)，而與接觸面積的壓力無關(guān)即F A四。 dy第六題、計算題1 .容積為10m3的水，當壓強增加了 10個大氣壓時容積減少10升，試求該水體的體積彈性p ""V V系數(shù)Ko解：體積壓縮系數(shù)：工體積彈性系數(shù)：KpWJ K=98.1X107Pam。2 .已知某水流流速分布為u 0.72y1/10 , u的單位為m/s , y為距壁面的距離，單位為(1)求y=0.1、0.5、1.0m處的流速梯度；(2)若水的運動粘滯系數(shù)0.1010cm2/s ,計算相應的切應力。解:(1) dy 0.72 5 L0.072y9/109則 y=0.1 處

8、的流速梯度為：du 0.072 0.1 9/10 0.572 dy y 0.1y=0.5處的流速梯度為:dudy9/100.072 0.50.134y 0.5y=1.0m處的流速梯度為:dudy y 1.00.072 1.0 9/100.072(2)切應力 du du 998.2 0.01010 10 4 曲 10.082 10 4 -du dy dydydy貝U y=0.1 處的切應力為： 01 10.082 10 4 du 5.77 10 4 Pady y 0.1y=0.5處的切應力為:y=1.0處的切應力為:y 0.510.082 10dudyy 0.5y 1.010.082 10dud

9、y y 1.01-4 _1.35 10 Pa0.726 10 4 Pa5.一底面積為40M5cm2的矩形平板，質(zhì)量為5kg,沿涂有潤滑油的斜面向下作等速運動，斜面傾角8=22.62o如圖所示。已知平板運動速度 u=1m/s,油層厚1mm,由平板所帶動的油層的運動速度是直線分布。試求潤滑油的動力粘滯系數(shù)。解：如圖平板所受作用力包括：重力由受力平衡得：T Gsin 5 9.8題1-6圖G、斜面的支撐力N、摩擦力Tsin22.6218.85Ndu .TA可得dy18.85.du A dyc c c10.40 0.45 31 10 320.1047N s/m第二章水靜力學第一題、選擇題1 .某點壓強與

10、受壓面的關(guān)系是（A ）A.垂直指向受壓面B.垂直背向受壓面C.平行于受壓面D.傾斜指向受壓面2 .某點靜水壓強（A ）。A.的方向與受壓面垂直并指向受壓面；B.的大小與受壓面的方向有關(guān)；C.的大小與容器大小有關(guān)；D 的大小與液體重度無關(guān)3 .靜止液體中同一點各方向的壓強（ A ）A.數(shù)值相等B.數(shù)值不等C.僅水平方向數(shù)值相等D.鉛直方向數(shù)值最大4 .在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面（D ）A.重合；B.平行C.相交；D.正交。5 .靜止流體中存在：（A ）A.壓應力；B.壓應力和拉應力；C.壓應力和剪應力；D.壓應力、拉應力和剪應力。6 .相對壓強的起算基準是：（C ）A.絕對真空；B.1個標準大

11、氣壓；C.當?shù)卮髿鈮海籇.液面壓強。7 .金屬壓力表的讀值是：（B ）A.絕對壓強；B.相對壓強；C.絕對壓強加當?shù)卮髿鈮海籇.相對壓強加當?shù)卮髿鈮骸? .某點的真空度為65000Pa,當?shù)卮髿鈮簽?.1MPa該點的絕對壓強為:D.165000PaD. D DA.65000Pa；B.55000Pa；C.35000Pa；10.選擇下列正確的等壓面：(C )A. A A B. B B C. C C11.液體中某點的絕對壓強為100kN/m2,則該點的相對壓強為（B ）A. 1 kN/m2B. 2 kN/m2C. 5 kN/m2D. 10 kN/m213.圖示封閉容器內(nèi)，液面壓強A . P0<

12、 paB . P0= paC. p0>paD.無法確定P0與當?shù)卮髿鈮簭妏a的關(guān)系為（C ）14.盛水容器a和b的測壓管水面位置如下圖所示，其底部壓強分別為pa和pb。若兩容器內(nèi)水深相等，則Pa和Pb的關(guān)系為（A）A.Pa> PbB.Pa<PbC.Pa=PbD.無法確定(B )2A. -1.96kN/m216.液體中某點的絕對壓強為96.04kN/m2（當?shù)卮髿鈮簽?98 kN/m2）,則該點的真空值為B. 1.96 kN/m2 C. 96.04 kN/m2D. -96.04 kN/m218.在密閉容器上裝有U形水銀測壓計，其中1、2、3點位于同一水平面上，具壓強關(guān)系為:B.

13、 Pi = P2= P3；A. P1> P2 > P3 ；C. P1< P2< P3 ；D. P2< P1< P3。19.用U形水銀壓差計測量水管內(nèi) A、B兩點的壓強差，水銀面高差 hp=10cm, pA-pB為:BA.13.33kPa；B.12.35kPa；C.9.8kPa；D.6.4kPa。20.曲面上靜水總壓力的（B ）。B.垂直分力的大小等于壓力體的水重;A.垂直分力的方向與重力一致；C.水平分力的方向指向曲面的水平投影面;D .水平分力的大小等于水平投影面形心點的壓強與水平投影面積的乘積22.平衡液體中的等壓面必為（D ）。A.水平面； B.斜平面

14、；C.旋轉(zhuǎn)拋物面；D.與質(zhì)量力相正交的面。25.液體某點的絕對壓強為 58 kPa ,則該點的相對壓強為（D ）A. 159.3 kPa ;B. 43.3 kPa ;C. -58 kPa；26.圖示的容器a中盛有重度為1的液體，容器b中盛有密度為 則兩個容器中曲面AB上壓力體及壓力應為（B ）D. -43.3 kPa。1和2的兩種液體,A.壓力體相同，且壓力相等;C.壓力體不同，壓力不相等;B.壓力體相同，但壓力不相等;D.壓力體不同，但壓力相等。當上下游水位都上升1 m時虛線位置，閘門上的靜水總C.不變;27.有一傾斜放置的平面閘門, 壓力。（A ）D.無法確定。28.有一水泵裝置，具吸水管

15、中某點的真空壓強等于3 m水柱高，當?shù)卮髿鈮簽橐粋€工程大氣壓，其相應的絕對A. 3 m水柱高；C.-3 m水柱高；7壓強值等于（B ）B. 7 m水柱高；D.以上答案都不對。水系靜水壓力：靜止液體作用在與之接觸的表面上的水壓力。絕對壓強：以毫無一點氣體存在的絕對真空為零點起算的壓強。相對壓強：以當?shù)赝叱檀髿鈮簭姙榱泓c起算的壓強。等壓面：壓強相等的各點組成的面。真空：液體中某點的絕對壓強小于當?shù)卮髿鈮簭姇r，稱該點存在真空。真空值：真空程度大小的度量，即該點絕對壓強小于當?shù)卮髿鈮簭?pa的數(shù)值，用pv表示。測壓管水頭：位置水頭和壓強水頭的和，稱為測壓管水頭。靜止液體內(nèi)個點測壓管水頭等于常數(shù)。靜水

16、壓強度與作用面的內(nèi)法線方向水行。測壓管水頭二位置高度和測壓管高度之和。液體中，測管水頭（z + p/ g）的能量意義是單位重量液體的總勢能；位置高度Z的能量 意義是單位重量液體的位置勢能；壓強高度p/ g的能量意義是單位重量液體的壓強勢絕對壓強和相對壓強的關(guān)系表達式為 P' P Pa,其中，P'為 絕對壓強.P為 相對 壓強，Pa為當?shù)卮髿鈮簭娬婵諌簭姷淖钚≈凳?；真空壓強的最大值是當?shù)卮髿鈮簭娙我黄矫嫔系撵o水總壓力等于平面形心點上的靜水壓強與平面面積的乘積。三種液體盛有容器中，如圖所示的四條水平面，其中為等壓面的是B B 。II對于同一種連續(xù)的靜止液體，等壓面為水平面。（V

17、）在同一種靜止液體中，測壓管水頭為常數(shù)。（V ）任意受壓面上的平均壓強等于該受壓面形心處的壓強。（x ）直立平板靜水總壓力的作用點就是平板的形心。（乂 ）相對壓強必為正值。（x ）曲面壁上靜水總壓力的豎直分力等于壓力體的液體重量。（V）靜水壓強僅是由質(zhì)量力引起的。（x ）二向曲面上的靜水總壓力的作用點就是靜水總壓力的水平分力與鉛直分力的交點。（x ）一個任意形狀的傾斜平面與水面的夾角為。則該平面上的靜水總壓力 P= gyDAsin 。（yD為壓力中心D的坐標，為水的密度，A為斜面面積）（X ）13圖示為二塊置于不同液體中的矩形平板，它們的寬度b,長度L及傾角 均相等，則二板上的靜水總壓力作用點

18、在水面以下的深度是相等的。（X ）在一盛水容器的側(cè)壁上開有兩個小孔 A、B,并安裝一 U形水銀壓差計，如圖所示。由于A、B兩點靜水壓強不等，水銀液面一定會顯示出h的差值。（X ）繪出圖（1）中的受壓面AB上靜水壓強分布圖和圖; （2）中水平分力壓強分布圖及垂直分力的壓力體圖。繪制題圖中AB面上的壓強分布圖h2卜？,_hhiA *=ighi-A削口 1-1丁5 S'.X、:Z 二短(h2-hi)個、： ； J32BBA人7由h靜水壓強兩個特性是什么？靜水壓強的方向垂直指向被作用面；(2)作用于同一點上各方向的靜水壓強大小相等。簡述靜水壓強分布圖的繪制方法。答：(1)按比例用線段長度表示某

19、點靜水壓強的大小。(2)用箭頭表示靜水壓強方向(垂直指向被作用面)(3)將邊壁各點的壓強矢量箭頭尾端相連。試述液體靜力學的基本方程 z p/g C及其各項的物理意義。物理意義：Z:單位重量液體具有的相對于基準面的重力勢能，簡稱位能。p:單位重量液體具有的壓強勢能，簡稱壓能。12Z+g：單位重量液體具有的總勢能Z+ R=C：靜止液體中各點單位重量液體具有的總勢能相等。1.用多管水銀測壓計測壓，圖中標高的單位為 m,試求水面的壓強Poo23解：p0p43.0 1.4 gP52.5 1.4 Hgg 3.0 1.4 gPa2.3 1.2 Hgg 2.5 1.2 g 2.5 1.4 Hgg3.0 1.4

20、Pa2.3 2.5 1.2 1.4 Hgg2.5 3.0 1.2 1.4 gPa2.3 2.5 1.2 1.4 13.6 2.5 3.0 1.2 1.4 g gpa 265.00 (kPa)答：水面的壓強P0 265.00kPa2.盛有水的密閉容器，水面壓強為P0,當容器自由下落時，求水中壓強分部規(guī)律。/g解： 選擇坐標系，z軸鉛垂朝上。由歐拉運動方程:fz其中fz即水中壓強分布PP0 答:水中壓強分部規(guī)律為pP03. =45，閘門上緣A處設(shè)有轉(zhuǎn)軸，忽略閘門自重及門軸摩擦力，試求開啟閘門所需拉力T ohc解：（1）解析法。PPc Ahc gbl 10009.80739.228(kN)NdVcI

21、 cVcAAsinbl312bl sin2sin45o2212 2sin45o2.22.946 (m) 12對A點取矩,當開啟閘門時，拉力T滿足:yD NaT lcos 0"SBl cosl cosl cos“2 i3.9228 -i2-o 31.007 (kN)當T 31.007kN時，可以開啟閘門(2)圖解法。壓強分布如圖所示:BPahC -sin45o g 12.68 (kPa) 2PbhC -sin 45o g 26.55 (kPa) 2PaPblb212.68 26.552 1239.23 (kN)對A點取矩，有P ADi P2 AD2 T AB cos45o 0l12Pa

22、 l b - Pb Pa l - b -l223l cos45o12.68 1 126.55 12.68 1 -3cos45o31.009 (kN)答：開啟閘門所需拉力T 31.009kNo 4.折板ABC一側(cè)擋水，板寬b=1m,高度h1 = h2=2m,傾角 =45 ,試求作用在折板上的 靜水總壓力。1Ah1 BJ.h2!. ac解：水平分力：- 1000 9.807 1 78.456 (kN)(一)h1h2 cotb2hl h2Px 2 g A h2 b豎直分力：Pz V g g h1h2 cotg 2中2 b 31000 9.807 - 2 258,842 (kN)P JP2 P； 98

23、.07 (kN)tan-Pz 0.75 , tan 1-Pz 36.87°BPx答：作用在折板上的靜水總壓力 P 98.07kNo6.如圖所示，一個封閉水箱，下面有一 1/4園柱曲面AB,寬為2m （垂直于紙面方向），半 徑R=1m, h1 2m, h2 3m,計算曲面AB所受靜水總壓力的大小、方向和作用點。解：水平分力:PxghcxAx 1000 9.8 1.5 2 129400N 29.4kN(3')垂直分力:2PzgV 1000 9.8 (2 1 2 2 - 1 )423806.2N 23.806kN(3 )合力:Pp£ Pz229.42 23.8237.83

24、kN(2)方向：與X方向的夾角為P,23 806arctg 一 arctg arctg0.8097Px29.4作用點距水箱底部距離：39.00(2 ' )e Rsin 1 sin 39 0 0.629 m (2 ' )7.密閉盛水容器，水深h1=60cm, h2=100cm,水銀測壓計讀值 h=25cm,試求半徑R=0.5m 的半球形蓋AB所受總壓力的水平分力和鉛垂分力。解：(1)確定水面壓強P0。Poh Hg g g h -Hg'1000 9.807 0.25 13.6 0.627.460 (kPa)(2)計算水平分量Px。Px2Pc AP0 h2 g R27.460

25、 1.0 9.807 0.5229.269 (kN)(3)計算鉛垂分力PzoPz Vg40.5/、 9.807 2.567 (kN)64 R3 1g -32答：半球形蓋AB所受總壓力的水平分力為29.269kN,鉛垂分力為 2.567kN。9.某壓差計如圖所示，已知 HA=HB=1m, A H=0.5m 求：pA pB。由圖可知,同時,題12-4圖1 - 1面為等壓面，根據(jù)壓強公式可得PaghA Pl P2H g h，P2PaghAHg hP3 PBghB由于水銀柱和水柱之間為空氣，密度可忽略不計,P2P3 ，得PaghA Hg h PbghBPa Pb Hg hg(hA3313.6 10 k

26、g/m一一一，247.04kN/m解：（1）圖解法：繪出靜水壓強分布圖，如圖:將已知數(shù)代入公式，得hB)23329.8m/s0.5m 1 10 kg/m 9.8m/s(1m 1m)10.水閘兩側(cè)都受水的作用，左側(cè)水深 3m、右側(cè)水深2m。試求作用在單位寬度閘門上靜水 總壓力的大小及作用點位置（用圖解法和解析法分別求解）。壓強分布圖的面積：1 213_2g(h1h2)2gh2(h1h2)1039.8 (3 2)2103 9.8 2 (3 2) 24.5kN /m2 2作用于單寬上的靜水總壓力P b 1 24.5 24.5kN壓力中心的位置：設(shè)P距底部距離為e左側(cè)水體對水閘的靜水總壓力為：Pi b

27、 1 1 - 10P2ghc2 A2 10 9.8 1.0 2 19.6kN 9.8 32 44.1kN2右側(cè)水體對水閘的靜水總壓力為：P2 b 2 1 1 103 9.8 22 19.6kN2根據(jù)合力矩=分力矩之和可得：Pe Ro P2e23 2e (44.119.6 -)/24.5 1.27m4 3(2)解析法：圖中可知：hc1h13 1.5m A1bh1 1 3 3m2c12211hh22hc2 1.0mA2bh21 2 2m2 23P1ghc1 A1 10 9.8 1.5 3 44.1kN25作用于水閘上的靜水總壓力：P P1P244.1 19.6 24.5kN求壓力中心位置：ld1

28、lciI cil ciAi1.512321.5 32.0ml c2c21112222.33mlc2A2PldP1ld1P21d2Id (44.1 2.0 19.6 2.33)/24.5 1.73m11.圓弧門如圖所示。門長 2m。(1)求作用于閘門的水平總壓力及其作用線位置。(2)求垂直總壓力及其作用線方向。解：投影面形心的淹沒深度：hc h r 3 2 4m22PxghcAx 1000 9.8 4 4 156.8kN 方向：水平向右2(2)鉛直分力：壓力體如圖，壓力體體積 V bAACDE 2 3 2 18.28m34PzgV 1000 9.8 18.28 179.1kN 方向：鉛垂向上(3

29、)總壓力：PPx2 PZ2. 156.82 179.12 238.04kN(4)作用力方向合力指向曲面，其作用線與水平向夾角:Pz179.1arctan一 arctan() 48.8Px156.813.如圖所示，涵洞進口設(shè)圓形平板閘門，其直徑 d=1m,閘門與水平面成60o傾角并較接于B點，閘門中心點位于水下4m,門重G=980N。當門后無水時，求啟門力T (不計摩 擦力)。解：閘門中心的淹沒深度hc 4m閘門所受靜水總壓力PghcA 1000 9.8 4 112 30.77kN作用點距水面的距離11r1 4 12msin60 sin60 21dd(811 5d)li 8(21i d)4.12

30、1 (8 4.12 5 1)8 (2 4.12 1)4.63m根據(jù)力矩平恒：P(lD l1)P(1d 1i) GdcosTmin2d cos啟門力應大于31.87kN。dG cosTmin d cos2130.77 (4.63 4.12) 0.98 - cos602 31.87kN1 cos60第三章水動力學理論基礎(chǔ)2 .關(guān)于水流流向問題的正確說法為（D ）A.水流一定是從高處往低處流B.水流一定是從壓強大處向壓強小處流C.水流一定是從流速大處向流速小處流D.水流一定是從機械能大處向機械能小處流3 .滿足在同一過水斷面上測壓管水頭相等的條件為（ C ）。連續(xù)性方程表示：（C ）A.恒定流；B.

31、非恒定流；C.均勻流；D.非均勻流4 .連續(xù)性方程表示：（C）A.能量守恒 B .動量守恒C.質(zhì)量守恒D.動量矩守恒5 .下列的（D ）不是動量方程左端的力。A .作用于流段上的動水壓力；B.作用于流段上的固體邊界摩阻力；C.水對固體邊界的作用力；D.作用于流段上的重力7 .圖中相互之間可以列總流伯努利方程的斷面是（C）A.1-1斷面和2-2斷面C.1-1斷面和3-3斷面B.2-2斷面和3-3斷面D.3-3斷面和4-4斷面8 .流線與跡線重合的條件是：（B ）A.不可壓縮流體B.恒定流動C.理想流體流動D.漸變流動9 .位變加速度為零的流動是（C ）A.恒定流B.非恒定流C.均勻流D.非均勻流

32、10 .下列水流中，時變（當?shù)兀┘铀俣葹榱闶牵?A ）A.恒定流B.均勻流C.層流D.一元流11 .水力學中的一維流動是指（D ）A.恒定流動；B.均勻流動；C.層流運動；D.運動要素只與一個坐標有關(guān)的流動。12 .有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比值d/R= （ B ）A.8;B.4;C.2;D.1。13 .伯努力積分的應用條件為（C ）A.理想正壓流體，質(zhì)量力有勢，非恒定無旋流動；B.不可壓縮流體，質(zhì)量力有勢，非恒定有旋流動C.理想正壓流體，質(zhì)量力有勢，恒定流動，沿同一流線D.理想正壓流體，質(zhì)量力有勢，非恒定流動，沿同一流線14.理想液體恒定有勢流動，當質(zhì)量力僅為重力時，（A ）A.整個流

33、場內(nèi)各點的總水頭相等；B.只有位于同一流線上的點，總水頭相等;C.沿流線總水頭沿程減小；D.沿流線總水頭沿程增加；1 .描述流體運動的兩種方法為拉格朗日法 和 歐拉法 。2 .在描述流體運動的方法中，除在波浪運動中，實際工程中多采用歐拉法 。3 .若液流中同一流線上各質(zhì)點的流速矢量沿程不變，這種流動稱為恒定流。4 .恒定流是各空間點上的運動參數(shù)都不隨時間 變化的流動。6 .單位長度上的沿程水頭損失為水力坡度 。7 .應用能量方程時，兩過水斷面必須取在均勻流或 漸變流上。8 .從歐拉法來看，加速度分為當?shù)丶铀俣群瓦w移加速度 。10 .恒定總流連續(xù)性方程的依據(jù)是質(zhì)量守恒原理 。11旌想液體恒定元流

34、的能量方程的依據(jù)是動能定理 。12 .流體的運動要素是指 流速、加速度、壓強、切應力 。13 .在實際液體恒定總流的能量方程中，共包含了四個物理量：位置水頭、壓強水頭、速度 水頭、水頭損失。14 .當遇到求解水流對固體邊壁的作用力時，就需要用動量方程 。15 .實際流體動量方程推導的依據(jù)是動量定理 。16 .應用恒定總流能量方程時，所選的二個斷面必須是 漸變流 斷面,但二斷面之間可以 存在 急變 流。17 .有一等直徑長直管道中產(chǎn)生均勻管流，其管長100 m,若水頭損失為0.8m,則水力坡度為 0.008m。1 .拉格朗日法：以液體質(zhì)點為研究對象，跟蹤每一個質(zhì)點，研究各個質(zhì)點的運動要素隨時 間

35、的變化規(guī)律。2 .歐拉法：以固定空間點為研究對象，研究流場中某些固定空間點上的運動要素隨時間的 變化規(guī)律，而不直接追究給定質(zhì)點在某時刻的位置及其運動狀況。3 .恒定流與非恒定流：若流場中所有空間點上一切運動要素不隨時間改變，這種流動稱為 恒定流，否則稱為非恒定流。4 .流線：它是某一時刻在流場中畫出的一條空間曲線，在該曲線上所有點的流速矢量與這 條曲線相切。5 .跡線：液體質(zhì)點運動的軌跡線，是與拉格朗日觀點相對應的概念。6 .均勻流和非均勻流：各流線為平行直線的流動，稱為均勻流；否則，稱為非均勻流。7 .漸變流和急變流：漸變流是指各流線接近于平行直線的流動，否則稱為急變流。8 .流管：在流場中

36、畫出任一封閉曲線 L,它所圍的面積無限小，經(jīng)該曲線上各點做流線, 這些流線所構(gòu)成的管狀物稱為流管。9 .元流：充滿流管的一束液流。10 .總流：由無數(shù)個元流組成的具有一定大小尺寸的實際液流。11 過水斷面：與元流或總流的流線正交的橫斷面，有時是平面，有時是曲面。12 .濕周：被液體濕潤的固體邊界稱為濕周。13 .水力半徑：過水斷面積與濕周之比稱為水力半徑。14 .流量：單位時間內(nèi)通過某一過水斷面的液體體積，用17 .水力坡度：總水頭線沿程的降低值與流程的長度之比。Q表示，單位：m3/s或l/s o或單位流程上的水頭損失。用J表示。1 .根據(jù)水力學原理，“水一定由高處向低處流”是錯誤的。（V ）

37、2 .水流總是從壓強大的地方向壓強小的地方流動。（X ）3 .水流一定由流速大的向流速小的地方流。（x ）6 .流線上任何一點的切向代表該點的流體質(zhì)點的瞬時流速方向。（，）7 .總流連續(xù)方程viAi= v2A2恒定流和非恒定流均適用。（X ）8 .在非均勻流里，按流線的彎曲程度又分為急變流與漸變流。（V ）9 .恒定流一定均勻流，非恒定流一定是非均勻流。（X ）10 .測壓管水頭線沿程可以上升，可以下降，可以不變。 （V ）11 .漸變流過水斷面上動水壓強隨水深的變化呈線性關(guān)系。（V ）12 .測壓管水頭線可高于總水頭線。（x ）13 .漸變流過水斷面上各點的測壓管水頭都相同。（V ）14 .

38、不同過水斷面上的測壓管水頭一般不相等。（V ）15 .液流流線和跡線總是重合的。（X ）16 .能量方程的應用條件之一就是作用于液體上的質(zhì)量力只有重力。（,）17 .總水頭線為直線時，J處處相等；總水頭線為曲線時，J為變值。（V ）1 .簡述拉格朗日法和歐拉法的區(qū)別。拉格朗日法著眼于液體質(zhì)點，跟蹤質(zhì)點描述其運動歷程；歐拉法著眼于空間點，研究質(zhì)點流經(jīng)空間各固定點的運動特性。2 .實際工程中為什么多采用歐拉法描述流體運動？每個質(zhì)點運動軌跡復雜，跟蹤每個液體質(zhì)點研究其運動規(guī)律，存在很大的困難。實用上， 不需要知道每個液體質(zhì)點的運動規(guī)律。5 .簡述流線的特性。一般情況下，流線不能相交，且流線只能是一條

39、光滑的曲線或直線。流場中每一點都有流線通過，流線充滿整個流場，這些流線構(gòu)成某一時刻流場的流譜。 在恒定流條件下，流線的形狀及位置以及流譜不隨時間發(fā)生變化，且流線與跡線重合。 對于不可壓縮液體，流線的疏密程度反映了流場中各點的速度大小，流線密的地方流速 大，反之，流速小。6 .簡述均勻流的特性。均勻流過水斷面為平面，且形狀、尺寸沿程不變。均勻流同一流線上不同點的流速相等，從而各過水斷面上的流速分布相同，斷面平均流 速相等。均勻流同一過水斷面上各點的動水壓強符合靜水壓強分布規(guī)律。即同一過水斷面上各點 的測壓管水頭為一常數(shù)：z p c7 .簡述漸變流和急變流的特性。漸變流：流線雖不平行，但夾角較小；

40、流線雖有彎曲，但曲率較小。流線是近似平行的直 線，近似認為 z P c。急變流：流線間夾角較大；流線彎曲的曲率較大。流線不平行或彎曲程度很大,8 .簡述總流能量方程各項的物理意義和幾何意義。(1)物理意義：z:總流過水斷面上某點單位重量液體所具有的位能；p/:對應點處單位重量液體所具有的壓能；z p/ ：單位重量液體所具有的勢能；v2/2g :過水斷面上單位重量液體所具有的平均動能；2z P/ v /2g :單位重量液體所具有的總機械能。hw :流動過程中單位重量液體的平均機械能損失。(2)幾何意義：z:過水斷面某點相對于基準面的位置高度(位置水頭)；p/ :對應點的壓強水頭；z p/ :測壓

41、管水頭；2v /2g:平均流速水頭；21 p/ v /2g :總水頭；hw :總流的水頭損失。11 .簡述應用動量方程時應注意問題。1、動量方程是一個矢量方程，經(jīng)常使用投影式。2、使用投影式方程時，必須首先確定坐標軸，并表明坐標軸的正方向，然后把外力、速 度向坐標軸投影。注意外力、速度的方向問題，與坐標軸方向一致時為正，反之為負。3、作用在流段上的力包括：過水斷面上的動水壓力；固體邊壁作用在流段上的力；重力。4、過水斷面須選在均勻流或者漸變流斷面上。5、必須是流出的動量減去流入的動量。6、邊界對流段的作用力須先假設(shè)一個方向，如果計算結(jié)果為正，說明原假設(shè)方向正確， 為負說明相反。12 .“均勻流

42、一定是恒定流”，這種說法是否正確？為什么？這種說法錯誤的。均勻是相對于空間分布而言，恒定是相對于時間而言。當流量不變通過 一變直徑管道時，雖然是恒定流，但它不是均勻流。1 .定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線和測壓管水頭線。v>2.定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線和測壓管水頭線向。31取di及d2直徑處的漸變流斷面P2g6(U6vf6 12g2 9.86 1.5 4.5m2 .一水平變截面管段接于輸水管路中，管段進口直徑 di為10cm,出口直徑d2為5cm。當 進口斷面平均流速vi為1.4m/s,相對壓強pi為58.8kN/m2時，若不計兩斷面間的水頭損失， 試計算管段出口斷面的相對

43、壓強。di題3.31圖1-1斷面及2-2斷面，基準線選在管軸線上，由連續(xù)性方程：ViAi=V2 A2。Ai/ di 2v2 v1()v14vlA2d2寫1-1斷面到2-2斷面的伯諾里方程:220也£ °正”g 2g g 2g58.8 1000 1.42p2(4v1)21000 9.82gg 2g3.一矩形斷面平底的渠道，其寬度 B為2.7m,河床在某斷面處抬高0.3 m,抬高前的水深 為1.8 m,抬高后水面降低0.12m,若水頭損失hw為尾渠流速水頭的一半，問流量 Q等于 多少？1.8m77777切削切21 題3.34圖0 0.3瓦取如圖所漸變流斷面 里方程：21-1及2

44、-2,基準面0-0取在上游渠底，寫1-1斷面到2-2斷面的伯諾z1 0hw1.82g1 v2225ViZ22 v22g1g2 2g2gViA V2 A21.681 2g11.6823V24g”(2.7 1.8)V2(2.71.38)1.38V2 一1.82V221.381.8Q 1.61 2.7 1.3835.98m3/s6.所示輸送海水白管道，管徑d = 0.2m,進口斷面平均流速v=1m/s,若從此管中分出流量2V2 31.8 1.682g 20.12 2g2-1.381.51.81.61m/s,Q1=0.012m3/s,問管中尚余流量 Q2等于多少？設(shè)海水密度為 1.02 103kg/m

45、3,求重量流量P gQ=一一 一 3 一一g 1.02 109.8由有分流情況的連續(xù)性方程知：Q=Qi+Q2Q2 Q Qi 0.0314 0.012 0.0194m3/sgQ2 1.02 9.8 19.4 103194 103N/s 0.194kN/s378.一大水箱下接直徑 d= 150mm之水管, 75mm,設(shè)管段AB和BC間的水頭損失均為 試求B斷面的壓強和管中流量。hw水經(jīng)最末端出流到大氣中，末端管道直徑 vD ，管段CD間的水頭型失近 2gw 2g以水箱水面為基準面，對0.99m/s22c Pb Vb Vd2 g 2g 2g0-0至ij D-D寫能量方程:2220 0 04 幺（2vD 2 幺）2g2g2gvD 3.96m/s 23由連續(xù)性萬程：Qd AdVd 0.07