电大专科流体力学形成性考核册有画图题(答案1.2.3.4).doc

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电大专科流体力学形成性考核册有画图题(答案1.2.3.4)

5
本功课来历于收集经由清算填补完善了绘图题
更正了部门错误
功课1谜底 (第1章、第2章)
第1章
一、选择题
1、牛顿内摩擦定律合用于 （ B ）
A、任何流体 B、牛顿流体 C、非牛顿流体
2、液体不具有的性质是 （ C ）
A、易流淌性 B、压缩性 C、抗拉性 D、粘滞性
3、持续介质假定认为流体（ C ）持续。
A、在宏不美观上 B、在微不美观上 C、分子间 D、原子间
4、在国际制单元制中流体力学根基量纲不搜罗 （ D ）
A、时刻 B、质量 C、长度 D、力
5、在静水中取一六面体，浸染在该六面体上的力有 ( D )
A、切向力、正压力 B、正压力、重力 C、正压力、重力 D、正压力、切向力、重力
6、属下那些力属于质量力 （E ）
A、惯性力 B、粘滞力 C、弹性力 D、概况张力 E、重力
二、判定题
1、压强和切应力属概况力。 （正确）
2、流体惯性力与加速度标的目的不异。 （错误）
3、粘滞性可以避开流体流淌。 （正确）
4、抱负流体与现实流体的区分仅在于抱负流体具有不成压缩性。 （正确）
三、简答题（要点）
1. 为什么要成立持续介质模子？
答：液体（气体）是由分子组成的，分子间有空位，不持续。工程上争辩的流体，关怀的是流体宏不美观的物理性质。把流体算作为由质点组成的持续体——持续介质模子，目的是成立描述流体行为的持续函数，便于应用数学工具，解决工程现实问题。
2．什么是流体的粘滞性？它对流体流淌起什么浸染？
答：流体具有的阻滞变形行为的特征——流体的粘滞性，它对流体流淌发生阻力，造成能量损失踪。
3．动力粘滞系数和行为粘滞系数有什么区分？
答：两者都反映流体的粘滞性，为动力气，为行为量，，量纲分歧。
4. 容器内盛有液体，求下述分歧情形时该液体所受单元质量力？
（1） 容器静止时； 液体所受单元质量力仅有重力。
（2）容器以等加速度g垂直向上行为 ：液体所受单元质量力为2g。
（3）容器以等加速度g垂直向下行为。液体所受单元质量力为0。
5. 试剖析图中三种情形下水体A受哪些概况力和质量力？（1）静止水池；（2）顺直渠道水流（平均流）；（3）平面弯道水流。

（1）：水体A受哪些概况力为压应力（正压力），质量力为重力g。
（2）：水体A受哪些概况力为压应力和切应力，质量力为重力g（平均流）。
（2） ：水体A受哪些概况力为压应力和切应力，质量力为重力g和惯性力。
四、 作图题（）

五、计较题 (解题思绪与谜底)
1. 已知某水流流速分布为，u的单元为m/s ，y为距壁面的距离，单元为m。（1）求y=0.1、0.5、1.0m处的流速梯度；（2）若水的行为粘滞系数，计较响应的切应力。
解：（1）：① 求出点流速,②设的增量=0.01m ③处的点流速，④求出求解流速梯
0. 5477 , 0.1332 ,0.07169
(2) ：5.53 ; 1.345; 0.724。
2.已知温度20℃时水的密度，动力粘滞系数，求其行为粘滞系数？
解：直接用公式解，留意单元制。
：1.0038
第2章
一、选择题(略)
1、某点存在真空时， （A）（D）
A、该点的确定压强为正值 B、该点的相对压强为正值
C、该点的确定压强为负值 D、该点的相对压强为负值
2、流体静压强的（B）
A、标的目的与受压面有关 B、巨细与受压面积有关 C、巨细与受压面积方位无关
3、流体静压强的全微分式为（C）
A、dp=p(Xdx + Ydy + Zdz) B、p=p(x，y，z) C、
4、压强单元为N/m2时，接受了哪种示意法 （ A ）
A、应力单元 B、年夜气压倍数 C、液柱高度
5、密封容器内液面压强小于年夜气压强，其任一点的测压管液面 （ A ）
A、高于容器内液面 B、低于容器内液面 C、等于容器内液面
二、判定题
1、等压面与质量力垂直。 （ 错误 ）
2、某点存在真空，是指该点的压强小于年夜气压强 （ 错误 ）
3、静止流体中某点压强的巨细，不仅与其覆没深度有关还与受压面的方位有关。 （正确）
4、相对压强的数值可为正值，也可所以负值。 （ 错误 ）
5、静止液面下的闸板的总压力浸染中心与闸板形心重合。 （正确）
6、和年夜气相通容器的测压管液面必定与容器内液面高度不异。 （正确）
7、相对静止的液体的等压面必定是水平面。 （正确）
三、简答题
1.等压面是水平面的前提是什么？
:①持续介质 ② 统一介质 ③ 单一重力浸染下.
2. 统一容器中装两种液体，且，在容器侧壁装了两根测压管。试问：图中所标明的测压管中液面位置对吗？为什么？

：不合错误，（右测压管液面要低一些，从点压强的巨细剖析）
3. 图中三种分歧情形，试问：A-A、B-B、C-C、D-D中哪个是等压面？哪个不是等压面？为什么？

：（ a）A-A是 （b）B-B不是 （c）C-C 不是， D-D是。
四、作图题(略)

五、计较题(解题思绪与谜底)
1. 已知某点确定压强为80kN/m2，当地年夜气压强pa=98kN/m2。试将该点确定压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱示意。
解： 用水柱高示意
（1）该点确定压强：8.16mH2o
（2）该点相对压强：-1.84mH2o
（3）该点真空压强：1.84mH2o
用水银柱高示意
（1）该点确定压强：599.1mm Hg
（2）该点相对压强：-135.4 mm Hg
（3）该点真空压强：135.4 mm Hg
2. 一封锁水箱自由概况上气体压强p0=25kN/m2，h1=5m，h2＝2m。求A、B两点的静水压强。

解：由压强根基公式求解
= 7.551 mH2o (74 kN/m2)
= 4.551 mH2o (44.6 kN/m2)
3 如图所示为一复式水银测压计，已知，，，，(改为3.5m)。试求水箱液面上的确定压强＝？

解：① 找已知点压强(复式水银测压计管右上端)② 找出等压面 ③ 计较点压强,渐渐推寻水箱液面上的压强.
: =273.04 kN/m2
4 某压差计如图所示，已知HA=HB=1m，ΔH=0.5m。求：。

解：①找出等压面 ② 求出相对的点压强 ③ 列平衡方程式求AB点的压强差.
④ 空气的不计.
=47 kN/m2 (4.8 mH2o)
5. 水闸两侧都受水的浸染，左侧水深3m、右侧水深2m。试求浸染在单元宽度闸门上静水总压力的巨细及浸染点位置（用图解法息争析法分袂求解）。

解：①画出相对压强分布图, ② 计较各侧静水压力, ③ 求静水总压力的巨细
④列力矩平衡方程求静水总压力的浸染点位置。
P=24.5 1.267m(浸染点到底部的距离)
6. 一弧形闸门AB，宽b=4m，圆心角θ＝45°，半径r=2m，闸门转轴恰与水面齐平。求浸染于闸门的静水压力及浸染点（改为：浸染力的标的目的）。

解：①画出压力体图, ② 计较水平标的目的分力、铅垂标的目的分力,
③求出合力及浸染力的标的目的
92.59

功课2谜底（第3章、第4章）
第3章
一、 选择题
1、流体行为的持续性方程是依据（C）事理导出的。
A、动量守恒 B、质量守恒 C、能量守恒 D、力的平衡
2、流线和迹线重合的前提为（ C ）
A、恒定流 B、非恒定流 C、非恒定平均流
二、判定题
1、以每个流体质点行为纪律为争辩对象的体例称为拉格朗日法。 （正确）
2、恒定流必定是平均流。 （错误）
3、涡流是指流体质点在行为中不绕自身轴扭转的流淌。 （正确）
4、无旋流就是无涡流。 （正确）
5、非平均流必定长短恒定流。 （错误）
三、简答题
1、述流体行为的两种体例是什么？简述其内容。
答：（略）
2. 流体微集体行为分为哪几种形式?
答：① 平移 ② 线变形 ③ 角变形 ④旋转变形。
3. 写出恒定平面势流中流函数、势函数与流速的关系。
（改为：写出恒定平面势流中流函数具有的性质，流函数与流速势的关系。）
答：流函数具有的性质
（1）流函数相等的点组成的线即流线，或曰，统一流线上个点的流函数为常数。
（2）两流线间的函数值之差为为单宽流量。
（3）平面势流的流函数为一个协调函数。
答：流函数与流速势的关系
（1）流函数与势函数为协调函数。
（2） 等势线与等流函数线正交。
4．什么是过流断面和断面平均流速？为什么要引入断面平均流速？
答：与流线正交的断面叫过流断面。
过流断面上点流速的平均值为断面平均流速。
引入断面平均流速的概念是为了在工程应用中简化计较。
5．如图所示，水畅经由过程由两段等截面及一段变截面组成的管道，试问：
(1)当阀门开度必定，上游水位连结不变，各段管中，是恒定流还长短恒定流？是平均流还长短平均流？
(2)当阀门开度必定，上游水位随时刻下降，这时管中是恒定流还长短恒定流？
(3)恒定流情形下，当判别第II段管中是渐变流仍是遽变流时，与该段管长有无关系？

答：（1）是恒定流。Ⅰ、Ⅲ是平均流，Ⅱ长短平均流。
（2）管中为非恒定流。
（3）有。管段相当长为渐变流，管段较短为遽变流。
四、计较题（解题思绪）
1． 恒定二维流淌的速度场为 ，其中秒-1。（1）论证流线方程为；（2）绘出C＝0、1及4m2的流线；（3）求出质点加速度的表达式。
解：（1）流线方程为： 代入数值推导
（2）（略）
（3）由：代入数值求解。
代入数值求解。
谜底:
2 试磨练下述不成压缩流体的行为是否存在？
（1）
（2）
解：由持续性微分方程，=0 流体的行为存在,反之流体的行为不存在。
谜底:（1）代入数值求解， 流体的行为不存在。
（2）代入数值求解，流体的行为存在。
3 水流从水箱经管径分袂为的管道流出，出口流速，如图所示。求流量及其它管道的断面平均流速。

解：应用持续性方程
（1）流量：4.91
(2) 断面平均流速 , 。
4 如图铅直放置的有压管道，已知d1=200mm，d2=100mm，断面1-1处的流速v1=1m/s。求（1）输水流量Q；（2）断面2-2处的平均流速v2；（3）若此管水平放置，输水流量Q及断面2-2处的速度v2是否发生转变？（4）图a中若水自下而上流淌，Q及v2是否会发生转变？

解：应用持续性方程
（1）
（2）
（3）不变。
（4）流量不变则流速不变。
5 已知某流场的流速势为，为常数，试求及。
解：
6. 对于，的平面流淌，为常数。试剖析判定该流淌： (1) 是恒定流还长短恒定流？(2) 是平均流还长短平均流？(3) 是有旋流仍是无旋流？
解：应用质点加速度数学表达式

求解。看时刻加速度与迁移加速度判别是恒定流还长短恒定流;是平均流还长短平均流。
谜底: （1）是恒定流。
（2）长短平均流
（3）用无旋流数学表达式求解，是无旋流
第4章
一． 选择题
1、总流伯全力方程合用于 （A）
A、恒定流 B、非恒定流 C、可压缩流体
2、总水头线与测压管水头线的根基纪律是： （ A ）（C）
A、总水头线老是沿程下降的 B、总水头线老是在测压管水头线的上方
C、测压管水头线沿程可升可降 D、测压管水头线老是沿程下降的
二． 判定题
1、N-S方程为抱负流体行为的微分方程。 （ 正确 ）
2、毕托管是量测流体电流速的一种仪器。 （ 正确 ）
三． 简答题
1. 声名总流能量方程中各项的物理意义。
：（略）
2. 写消灭实流体恒定元流的伯努利方程和现实流体恒定总流的伯努利方程，并指出他们的区分？
3 应用恒定总统能量方程时，为什么把过流断面选在渐变流段或平均流段？
答：由于成立恒定总流的伯努利方程时，把作为常数提到积分号外面，只有渐变流断面或平均流断面的 。
4 在写总流能量方程时，过流断面上的代表点、基准面是否可以肆意拔取？为什么？
答：可以。由于渐变流断面或平均流断面的 。
5 关于水流流向问题有如下一些说法：“水必定由高处向低处流”；“水是从压强年夜向压强小的处所流”；“水是从流速年夜的地标的目的流速小的处所流”。这些说法是否正确？为什么？若何正确描述？
答：（1）“水必定由高处向低处流”，（不合错误），对明渠水流是对的，对有压管流不必定。
“水是从压强年夜向压强小的处所流” （不合错误），在有压管流中经常有从压强小向压强年夜的处所流的现象。
（2）正确描述时，流体的行为标的目的老是由单元重量流体能量年夜的位置流向单元重量流体能量小的位置。（不能单从位能或压能一个角度斗劲）
6 总流的动量方程为，试问：
（1）中搜罗哪些力？（2）若是由动量方程求得的力为负值声名什么问题？
答：（1）一般为概况力、重力，（惯性力、摩擦力、弹性力含在待求的力中了）
（2）求得的力为负值声名原假设的力的标的目的不合错误，反向即可。
四、计较题（解题思绪）
1．在一管路上测得过流断面1-1的测压管高度为1.5m，过流面积A1为0.05m2；过流断面2-2的面积A2为0.02m2；两断面间水头损失踪为；管中流量Q为20l/s；z1为2.5m，z2为2.6m。试求断面2-2的测压管高度。（提示：留意流淌标的目的）。（改为1.6m与图相符）

解: ① 能量方程可以求解位能、压能、流速与能量损失踪。求测压管高度即求压强，自然要想到用能量方程。
② 向未知情形下 ，流淌标的目的可以假定。
③ 先求出
④ 列能量方程求解
谜底：= -2.289mH2o (1流向2) ; = -1.473 mH2o (2流向1)
2. 如图所示，从水面连结恒定不变的水池中引出一管路，水流在管路结尾流入年夜气，管路由三段直径不等的管道组成，其过水面积分袂是A1=0.05m2，A2=0.03m3，A3=0.04m2，若水池容积很年夜，行近流速可以忽视（v0≈0），当不计管路的水头损失踪时，试求：（1）出口流速v3及流量Q；（2）绘出管路的测压管水头线及总水头线。

解: (1) 由于不计管路的水头损失踪,此题为抱负流体的流淌。
① 由于是抱负流体，浸染水头完全转化为动能。
② 先解出第3条管间断面平均流速，在求流量。
谜底：
（2）绘出管路的测压管水头线及总水头线轨范：
① 由于是抱负流体，不计水头损失踪，故总水头线为水平。
② 计较各段流速水头 。
③ 总水头线下方减去1个流速水头得测压管水头线。（测压管水头线及总水头线图，略）
3．如图一管路，A、B两点的高差Δz＝1m，点A处直径dA=0.25m，压强pA=7.84N/cm2，点B处直径dB=0.5m，压强pB＝4.9N/cm2，断面平均流速VB＝1.2m/s。判定管中水流标的目的。

解: 判定管中水流标的目的,，要从单元重量流体总的机械能考虑，老是单元重量流体总的机械能年夜的位址向单元重量流体总的机械能晓得的处所。
（1）计较A点与B点单元重量流体总的机械能。
（2）斗劲A点与B点单元重量流体总的机械能的巨细。
谜底：从A流向B 。

4．在水平稳装的文丘里流量计上，直接用水银压差计测出水管与喉部压差Δh为20cm，已知水管直径为10cm，喉部直径为5 cm，当不计水头损失踪时，求经由过程流量Q。

解: 可以直接用公式求解，也可以流能量方程推导公式求解。
谜底：
5．为将水库中水引至堤外浇灌，安装了一根直径d为15cm的虹吸管（如图），当不计水头损失踪时，问经由过程虹吸管的流量Q为若干好多？在虹吸管顶部s点处的压强为若干好多？

解: 此题属抱负流体的水力计较，浸染水头转化为动能。
s点处的压强进考虑位能、动能压能之间的转化。
（1）列上游水面到管出口间的能量方程求流量，
（2）列上游水面到s点处的能量方程求s点处的压强，
6．一平板闸门宽b为2m，当经由过程流量Q为8m3/s时闸前水深h为4m，闸孔后缩短断面水深hC为0.5m，求浸染于平板闸门上的动水总压力（不计摩擦力）。

解: 此题为用动量方程求解浸染力。由于流量未知，涉及到持续性方程、能量方程、动量方程这三细腻程的连系应用。
（1）取节制面（脱离体）（上游过流断面与C-C断面之间）
（2）画出相对压强分布图，周全并剖析、计较外力（上游过流断面压力P1 ，C-C断面压力P2 ，重力沿水流标的目的的分力为0，设平板闸门对水的动水总压力为R ，标的目的向左。
（3）由于流量未知先列能量方程求流速。
（4）列出的能量方程由两个未知量，用持续性方程消逝踪1个未知量。求出流量、流速。
（5）列动量方程求解浸染力。
谜底：浸染于平板闸门上的动水总压力R= 93.5 , 标的目的向右。
7．如图溢流坝，上游断面水深h1=1.5m，下流断面水深h2=0.6m，略去水头损失踪；求水流对2m坝宽（垂直纸面）的水平浸染力。注：上、下流河床为平底，河床摩擦力不计，为便利计较取ρ=1000kg/m3，g=10m/s2。

解: 此题与上题解完全不异。
谜底：R= 3.46 , 标的目的向右。

功课3 谜底 (第5章、第6章)
第5章
一、选择题
1. 管道中液体的雷诺数与（ D ）无关。
A. 温度 B. 管径 C. 流速 D. 管长
2. 某圆管直径d=30mm，其中液体平均流速为20cm/s。液体粘滞系数为0.0114cm3/s，则此管中液体流态为（ B ）。
A. 层流 B. 层流向紊流过渡 C.紊流
3.等直径圆管中紊流的过流断面流速分布是 （ D ）
A呈抛物线分布 B. 呈对数线分布
C.呈椭圆曲线分布 D. 呈双曲线分布
4.等直径圆管中的层流，其过流断面平均流速是圆管中最年夜流速的（ C ）
A 1.0倍 B.1/3倍 C. 1/4倍 D. 1/2倍
5.圆管中的层流的沿程损失踪与管中平均流速的（ B ）成正比.
A. 一次方 B. 二次方 C. 三次方 D. 四次方
6.圆管的水力半径是 ( A )
A. d/2 B. d/3 C. d/4 D. d/5.
7、 谢才公式中谢才系数的单元是（ C ）
A. 无量纲 B. C. D.
8. 判定层流和紊流的临界雷诺数是 （ C ）
A.上临界雷诺数 B.下临界雷诺数
C.上下临界雷诺数代数平均 D.上下临界雷诺数几何平均
二、判定题
1. 层流的沿程水头损失踪系数仅与雷诺数有关。 ( 正确 )
2. 壁面滑腻的管道必定是水力滑腻管。 ( 错误 )
3. 在过流断面突变处一般发生局部水头损失踪。 ( 正确 )
4. 等直径圆管中的层流,其过流断面平均流速是圆管中最年夜流速的1/2倍 （ 正确 ）
5．流体内切应力标的目的与流体行为标的目的不异。 （ 错误 ）
6．阻力平方区内阻力系数与雷诺数无关。 （ 正确 ）

三、简答题
1. 圆管中层流与紊流，其流速分布有什么分歧？
答: 层流为抛物线分布,紊流为对数曲线分布.(也可以绘图)
2. 简述尼古拉兹尝试中沿程阻力系数λ的转变纪律。
答: 尼古拉兹尝试揭示了沿程阻力系数λ的转变纪律,文字表述或数学公式表述.
层流:;水力滑腻区: ;过渡粗拙区:
粗拙区(阻力平方区) : .
3.写出管流和明渠水流雷诺数的表达式，并声名其层流、紊流的判别尺度？
答: 管流: (层流) (紊流)
明渠水流: (层流) (紊流)
4.雷诺数的物理意义？它为什么能用来判别流态？
答: 雷诺数本色是反映粘性力与惯性力之比。层流时惯性力不年夜,而粘性力占主导,受粘性力的约束，流体质点做轨则行为。紊流时惯性力占主导，受到干扰形成涡体，当粘性力约束不了涡体时，流体质点相互掺混，所以用雷诺数可以来判别流态。
5.当输水管直径一按时，随流量增年夜，雷诺数是增年夜仍是变小？当输水管流量一按时，随管径加年夜，雷诺数是增年夜仍是变小？
答: 当输水管直径一按时，随流量增年夜，雷诺数增年夜；
当输水管流量一按时，随管径加年夜，雷诺数变小。
6.两个分歧管径的管道，经由过水平歧粘滞性的液体，它们的临界雷诺数是否不异？
答: 对于分歧管径和分歧行为粘滞系数的牛顿流体，它们的临界雷诺数是不异的。
7.能量损失踪有几种形式？发生能量损失踪的物理缘由是什么？
答: 有沿程能量损失踪和局部能量损失踪两种。一是由于流体具有粘滞性，二是由于固体鸿沟前提的影响。
四、计较题 （解体思绪与谜底）
1. 有已输油管，管长,管径，已知油的密度，动力粘滞系数。当经由过程输油管的流量时，判定液流的流态，计较输油管的沿程水头损失踪。
解：(1) 计较雷诺数判别流态。
(2) 计较沿程阻力系数λ。
(3) 计较沿程水头损失踪。
谜底：层流 沿程水头损失踪=25.74m(油柱)
2.水管直径，管中水流流速，水温，（1）试判别其流态；（2）若流速与水温不变，管径转变为，管中流态又若何？（3）若流速与水温不变，管流由层流转变为紊流时，水管直径为多年夜？
解： (1) 查表, 求行为粘滞系数, 计较雷诺数判别流态。
谜底：层流
（2）同上 谜底：紊流
（3）设雷诺数等于2000，求管径。
谜底：
3.有一圆管，在管内经由过程的水，测得经由过程的流量为，在管长15m的管段上测得水头损失踪为2cm，试求该圆管内径d。
解：（1）设管中水流为层流，推导出沿程阻力系数λ表达式并代入数据；
（2）将上式再代入达西公式并化简，代入数据求管径。
谜底：
4.水管直径，管中水流流速，水温，试判别其流态。
解：谜底：紊流
5．凝土明渠中水流为平均流，水力坡度，明渠底宽为，水深，粗拙系数，计较明渠中经由过程的流量（分袂用曼宁公式和巴氏公式计较）。
解：此渠道为矩形渠道，
① 计较出水力要素：面积A，湿周，水力半径R，
② 用曼宁公式和巴氏公式计较谢齐系数C，
③ 谢齐公式计较流速；
④ 计较劲
谜底：（用曼宁公式计较）
（用巴氏公式计较）
6.水箱侧壁接出一根由两段分歧管径所组成的管路。已知，，，管道的当量粗拙度，水温为。若管道的出口流速，求（1）水位H；（2）绘出总水头线和测压管水头线。

解：(1)计较管中的雷诺数判定流态.。（第1条管道在水力滑腻区，第2条管道在紊流
粗拙区）。
（2）用阅历公式计较沿程阻力系数
（3）两管联接处为俄然放年夜的局部阻力系数，进口局部阻力系数
（4）沿程阻力系数拔取公式有别，功效可分歧。
谜底：
7.某一水池，水位恒定，经由过程一根管径、管长的管道，已知水池水面和管道出口高差，管道上有两个弯头，每个弯头的局部阻力系数，管道进口是直角进口（）管道全长的沿程阻力系数，试求经由过程管道的流量。

解：管道浸染水甲等于沿程水头损失踪与局部水头损失踪之和。沿程阻力系数、局部阻力系数已知，可用公式直接求解。
谜底：

第6章
一、选择题
1. 虹吸管正常工作，其顶部的真空值一般不年夜于（ B ）水柱高。
A. 6.0m B. 7.5m C. 9m D.10m
2. 短管覆没出流的计较时，浸染水头为（ B ）。
A. 短管出口中心至上游水面高差；B短管出口中心至下流水面高差；
C. 上下流水面高差
3．外延管嘴正常工作的前提是（ D ）
A．管长年夜于3-4倍的管径 B.浸染水头小于0.75
C. 浸染水头年夜于0.75 D. 管长=(3-4)d ，浸染水头0.75
4．按短管进行水力计较的管路是 （ C ）( D )
A.虹吸管 B.环状管网 C.支状管网 D.倒虹吸管
二、判定题
1．计较阻力损失踪时，短管既要考虑局部阻力损失踪，也要考虑沿程阻力损失踪，长管计较同样也要考虑这两项损失踪。（ 错误 ）
2．长管是指几何长度很长的管道。（ 正确 ）
3．孔口覆没出流时，孔口覆没越深，其出流的流速和流量就越年夜。（正确 ）
4．管嘴缩短断面的真空度与浸染水头成正比，浸染水头越年夜，缩短断面的真空度越年夜，泄
流量也越年夜。（正确）
5．统一短管，在自由出流和覆没出流前提下，流量计较公式的形式及流量系数的数值均
不异。（ 正确 ）
6、 两孔口外形、尺寸完全不异，浸染水头不异，一个为自由出流，一个为覆没出流，二者的流量是不异的。 （错误 ）
三、简答题
1． 为什么管嘴出流时，阻力增加了，泄流量反而增年夜？
答：由于在管嘴进口缩短断面处形成了负压，相当增加了浸染水头，在不异前提下管嘴出流比孔口出流的流量年夜。
2． 写出薄壁小孔口出流的缩短系数，流速系数和流量系数的表达式。
答：（略）
3． 外延管嘴的正常工作前提是什么？
答：管嘴长：，浸染水头 ：
4. 为什么外延管嘴出流比齐截前提下孔口出流的流量年夜？
答：（与1一再）
四、计较题 （解体思绪与谜底）
1．有一虹吸管，浸染水头，管长，管径
，沿程损失踪系数，进口设拦污栅，进口局部损失踪系数，弯管局部损失踪系数。求该虹吸管的过流量、管中最年夜真空值，并定性绘出其测压管水头线。

H1
H2
l1
l2

解：此题属短管的水力计较，可以用能量方程求解，也可直接用公式。要点有2 。
① 局部损失踪系数要考虑周全（共3个）。
② 此题，管中最年夜真空值发生在最高处。
谜底：
2. 一水塔供水系统如图所示，已知管道结尾要求的自由水头Hz=10m，管径d1=450mm，d2=350mm，d3=250mm，管长L1=100m，L2=100m，L3=100m，q1=0.10，q2=0.08，q3=0.05，管道的粗拙系数n=0.02。试确定水塔高度H。

解：此题属短管的水力计较，，也可直接用公式求解。要点有3 。
① 长管公式要记住，应留意批改。
② 管中（节点）流量要算对。
③ 问题问题中给出了管道的粗拙系数，意指管流在粗拙区，不必批改，但要记住以下公式，

谜底：H=15.1m
3. 圆形有压涵管穿过路基，管长，管径，上下流水位差，管路沿程阻力系数，局部阻力系数：进口，弯管，水下出口，求经由过程流量？

解：此题属短管的水力计较，，也可直接用公式求解。要点是局部损失踪系数要考虑周全（共4个）
谜底:

功课4 谜底 (第7章、第8章、第9章、第10章)
第7章
一、选择题
1. 对于管道无压流，当布满度分袂为（ B ）时，其流量和速度分袂达到最年夜。
A. 0.5, 0.5 B. 0.95, 0.81 C. 0.81, 081 D. 1.0, 1.0
2. 对于a, b, c三种水面线，下列哪些说法是错误（ A ）（ C ）
A．全部a、c型曲线都是壅水曲线，即，水深沿程增年夜。
B．全部b型曲线都是壅水曲线，即，水深沿程增年夜。
C．全部a、c型曲线都是降水曲线，即，水深沿程减小。
D．全部b型曲线都是降水曲线，即，水深沿程减小。
3. 跌水的形成前提是（ D ）
A.从急流过渡到急流 B.从急流过渡到缓流
C.从缓流过渡到急流 D.从缓流过渡到缓流
4．水跃的形成前提是（ C ）
A.从急流过渡到急流 B.从急流过渡到缓流
C.从缓流过渡到急流 D.从缓流过渡到缓流
5．两段长直的棱柱形渠道，经由过程的流量不异,（ B ）
A.粗拙系数分歧（ >），其他参数不异（，则
B.底坡分歧（），其他参数不异（，则
C.底宽分歧（），其他参数不异（，则
D.边坡系数分歧（），其他参数不异（，则
6. 一梯形断面渠道，底宽b=2m，边坡系数m=1.0，明渠中的水深h=0.5m, 则湿周、水力半径R分袂为（ D ）
A. 3.414, 0.366 B. 3.5, 0.30 C. 3.414, 0.30 D. 3.5, 0.366
二、判定题
1、缓流必定是平均流，急流必定不是平均流。 （ 错误 ）
2、断面单元能量沿程可年夜、可小，或者不变。（ 错误 ）
3、明渠中平均流必定是恒定流。（ 正确 ）
4、明渠水流，从缓流到急流发生水跃。( 正确 )
5．谈到某水流是临界流、急流、缓流,这是以明渠断面尺寸、流量必定为前题而讲的。 （ 错误 ）
6． 明渠水流的测压管水头线不成能沿程上升。（ 正确 ）
三、简答题
1、简述明渠平均流的水力特征及其形成前提。
答: 明渠平均流的水力特征:
（1） 底坡线，水面线，总线头线三线平行，即，
（2）水深，过水断面面积A，断面平均流速及断面流速分布沿程不变。
明渠平均流形成前提：
① 流量恒定。
② 必需是长直棱柱形渠道，糙率不变。
③ 底坡不变。
1、 简述明渠水流的三种流态及其四个判别体例及尺度。
答: 明渠水流分为缓流、急流、临界流。
个判别体例有：
① 干扰波：波速C=，=C为临界流，<c为缓流，>c为急流；
② 弗劳德数：弗劳德数Fr=，Fr=1临界流，Fr〈 1 缓流，Fr〉1 急流；
③ 临界水深： 缓流，临界流， 急流，
④ 临界底坡：缓流，临界流，急流。
3. 写出佛劳德数的表达式，并声名其物理意义。
答: 弗劳德数Fr= ，物理意义是:反映动能与势能之比。
4. 为什么要引入断面单元能量的概念？
答: 引入断面单元能量，目的是剖析水面曲线的转变纪律和成立临界流方程。
5. 简述明渠恒定非平均流的水力特征。
答: ①过水断面面积A，水深，沿程转变。即
②底坡线，水面线，总线头线三线不再平行，即，
一、 作图题 (略)
1． 下面为长直棱柱形渠道，n不变，试定性绘出可能呈现的水面曲线型式。

二、 计较题
1． 某输水沟道，沙质土壤，岸边有杂草，糙率系数n=0.025, 底坡I=0.002, 断面为梯形，边坡系数m=1.0。 按水力最优断面设计，经由过程流量Q=0.8m3/s, 试确定其断面尺寸。
解: （1）按水力最优断面前提计较宽深比。
（2）计较相关水力要素：过流断面积、水力半径。代入流量根基公式解出水深。
（3）求出底宽。
谜底：
2． 有两段矩形断面渠道相连，经由过程流量Q=2.8m3/s，底宽b=2m, 混凝土衬护，n=0.015, i1=0.012, i2=0.0008。这两段渠道是否为水跃跟尾？若是水跃跟尾，是何种形式水跃？并定性绘图示意。
解: （1）（计较临届水深、临界底坡）判定两矩形断面渠道是急流仍是缓流，确定是否为水跃跟尾。（谜底：是）
（2）计较（或查附录C）求正常水深，把视为跃前水深，求跃后水深与斗劲。
谜底：远驱式水跃
第8章
一、 选择题
1．适用断面堰经常设计成真空堰，其目的是（ B ）
（a）减小水流对坝面的冲刷 （b）提高过流力量
（c）减小空化空蚀 （d）节省建筑材料
2、小桥过流与（ C ）具有不异的水力特征。
（a）薄壁堰流 （b）宽顶堰流 （c）适用断面堰流 （d）闸孔出流
3. 宽顶堰形成覆没出流的充实前提是 ( D )
(a) (b) (c) (d)
4．下述堰的分类哪个正确（ A ）
(a)/H >0.67 薄壁堰 (b) 0.67<δ/H <10.0 宽顶堰
(c) 0.67<δ/H <2.5 适用断面堰 (d) /H >2