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电大国开流体力学形考作业 1 答案
"1．牛顿内摩擦定律适用于（ ）
: 任何流体
; 非牛顿流体
; 牛顿流体"
"2．液体不具有的性质是（ ）
: 抗拉性
; 粘滞性
; 压缩性
; 易流动性"
"3．连续介质假定认为流体（ ）连续。
: 原子间
; 在宏观上
; 分子间
; 在微观上"
"4．在国际制单位制中流体力学基本量纲不包括（ ）
: 质量
; 力
; 长度
; 时间"
"5．在静水中取一六面体，作用在该六面体上的力有（ ）
: 切向力、重力
; 正压力、切向力、重力
; 切向力、正压力
; 正压力、重力"
"6．下属那些力属于质量力（ ）
: 重力
; 粘滞力
; 惯性力
; 弹性力
; 表面张力"
1．压强和切应力属表面力。
2．流体惯性力与加速度方向相同。
3．粘滞性可以制止流体流动。
4．理想流体与实际流体的区别仅在于理想流体具有不可压缩性。
1．为什么要建立连续介质模型？
2．什么是流体的粘滞性？它对流体流动起什么作用？
3．动力粘滞系数和运动粘滞系数有什么区别？
"4．容器内盛有液体，求下述不同情况时该液体所受单位质量力？
（1）容器静止时；
（2）容器以等加速度 g 垂直向上运动；
（3）容器以等加速度 g 垂直向下运动。"
"5．试分析图中三种情况下水体 A 受哪些表面力和质量力？（1）静止水池；（2）顺直渠
道水流（均匀流）；（3）平面弯道水流。
"
1．已知某水流流速分布为，u 的单位为 m/s，y 为距壁面的距离，单位为 m。（1）求
y=0.1、0.5、1.0m 处的流速梯度；（2）若水的运动粘滞系数，计算相应的切应力。
2．已知温度 20℃时水的密度，动力粘滞系数，求其运动粘滞系数？
电大国开流体力学形考作业 2 答案
"1．某点存在真空时（ ）。
: 该点的绝对压强为负值
; 该点的绝对压强为正值
; 该点的相对压强为正值
; 该点的相对压强为负值"
"2．流体静压强的（）。
: 大小与受压面积有关
; 方向与受压面有关
; 大小与受压面积方位雅关"
"3．流体平衡微分方程的全微分式为（）。
: dp=p(Xdx + Ydy + Zdz)
; p=p(x，y，z)
;"
"4．压强单位为 N/m2 时，采用了哪种表示法（ ）。
: 大气压倍数
; 应力单位
; 液柱高度"
"5．密封容器内液面压强小于大气压强，其任一点的测压管液面 （ ）。
: 低于容器内液面
; 高于容器内液面
; 等于容器内液面"
1．等压面与质量力垂直。
2．某点存在真空，是指该点的压强小于大气压强。
3．静止流体中某点压强的大小，不仅与其淹没深度有关还与受压面的方位有关。
4．相对压强的数值可为正值，也可以是负值。
5．静止液面下的闸板的总压力作用中心与闸板形心重合。
6．和大气相通容器的测压管液面一定与容器内液面高度相同。
7．相对静止的液体的等压面一定是水平面。
1．等压面是水平面的条件是什么？
2．同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？
3．图中三种不同情况，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？
1．已知某点绝对压强为 80kN/m2，当地大气压强 pa=98kN/m2。试将该点绝对压强、相对
压强和真空压强用水柱及水银柱表示。
2．一封闭水箱自由表面上气体压强 p0=25kN/m2，h1=5m，h2＝2m。求 A、B 两点的静水压
强。
3．如图所示为一复式水银测压计，已知，，，，(改为 3.5m)。试求水箱液面上的绝对压
强 p0＝？(ρH=13.6×103kg/m3 , ρ=1×103kg/m3)
4．某压差计如图所示，已知 HA=HB=1m，ΔH=0.5m。求：_pA - pB_。
5．水闸两侧都受水的作用，左侧水深 3m、右侧水深 2m。试求作用在单位宽度闸门上静水
总压力的大小及作用点位置（用图解法和解析法分别求解）。
6．一溢流坝上的弧形闸门。已知：R＝10m，闸门宽 b=8m，_θ=30°_。求作用在该弧形闸
门上的静水总压力的大小和方向。
电大国开流体力学形考作业 3 答案
"1．流体运动的连续性方程是根据（ ）原理导出的。
: 质量守恒
; 力的平衡
; 能量守恒
; 动量守恒"
"2．流线和迹线重合的条件为（ ）。
: 非恒定流
; 恒定流
; 非恒定均匀流"
1．以每个流体质点运动规律为研究对象的方法称为拉格朗日法。
2．恒定流一定是均匀流。
3．涡流是指流体质点在运动中不绕自身轴旋转的流动。
4．雅旋流就是雅涡流。
5．非均匀流一定是非恒定流。
1．述流体运动的两种方法是什么？简述其内容。
2．流体微团体运动分为哪几种形式？
3．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。
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？
"5．如图所示，水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道，试问：
（1）当阀门开度一定，上游水位保持不变，各段管中，是恒定流还是非恒定流？是均匀
流还是非均匀流？
（2）当阀门开度一定，上游水位随时间下降，这时管中是恒定流还是非恒定流？
（3）恒定流情况下，当判别第 II 段管中是渐变流还是急变流时，与该段管长有雅关系？
"
1．恒定二维流动的速度场为 ，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。
2．试检验下述不可压缩流体的运动是否存在？
3．水流从水箱经管径分别为的管道流出，出口流速，如图所示。求流量及其它管道的断
面平均流速。
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 是否发生变化？（4）图 a 中若水自下而上流动，Q 及 v2 是否会发
生变化？
5．已知某流场的流速势为，为常数，试求及。
6．对于，的平面流动，为常数。试分析判断该流动：（1）是恒定流还是非恒定流？（2）
是均匀流还是非均匀流？（3）是有旋流还是雅旋流？
电大国开流体力学形考作业 4 答案
"1．总流伯努力方程适用于（ ）
: 可压缩流体
; 非恒定流
; 恒定流"
"2．总水头线与测压管水头线的基本规律是：（ ）
: 总水头线总是沿程下降的
; 测压管水头线沿程可升可降
; 总水头线总是在测压管水头线的上方
; 测压管水头线总是沿程下降的"
1．N-S 方程为理想流体运动的微分方程。
2．毕托管是量测流体电流速的一种仪器。
1．说明总流能量方程中各项的物理意义。
2．写出实际流体恒定元流的伯努利方程和实际流体恒定总流的伯努利方程，并指出他们
的区别？
3．应用恒定总流能量方程时，为什么把过流断面选在渐变流段或均匀流段？
4．在写总流能量方程时，过流断面上的代表点、基准面是否可以任意选取？为什么？
5．关于水流流向问题有如下一些说法：“水一定由高处向低处流”；“水是从压强大向
压强小的地方流”；“水是从流速大的地方向流速小的地方流”。这些说法是否正确？为
什么？如何正确描述？
6．总流的动量方程为，试问：（1）中包括哪些力？（2）如果由动量方程求得的力为负
值说明什么问题？
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；两断面间水头损失为；管中流量 Q 为 20l/s；z1 为 2.5m，z2
为 1.6m。试求断面 2-2 的测压管高度。（提示：注意流动方向）。
2．如图所示，从水面保持恒定不变的水池中引出一管路，水流在管路末端流入大气，管
路由三段直径不等的管道组成，其过水面积分别是 A1=0.05m2，A2=0.03m3，A3=0.04m2，
若水池容积很大，行近流速可以忽略（v0≈0），当不计管路的水头损失时，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。
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。判断管中水流方向。
4．在水平安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，当不计水头损失时，求通过流量 Q。
5．为将水库中水引至堤外灌溉，安装了一根直径 d 为 15cm 的虹吸管（如图），当不计水
头损失时，问通过虹吸管的流量 Q 为多少？在虹吸管顶部 s 点处的压强为多少？
6．一平板闸门宽 b 为 2m，当通过流量 Q 为 8m3/s 时闸前水深 h 为 4m，闸孔后收缩断面水
深 hC 为 0.5m，求作用于平板闸门上的动水总压力（不计摩擦力）。
7．如图溢流坝，上游断面水深 h1=1.5m，下游断面水深 h2=0.6m，略去水头损失；求水流
对 2m 坝宽（垂直纸面）的水平作用力。注：上、下游河床为平底，河床摩擦力不计，为
方便计算取 ρ=1000kg/m3，g=10m/s2。
电大国开流体力学形考作业 5 答案
"1．管道中液体的雷诺数与（ ）雅关。
: 流速
; 管径
; 温度
; 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（ ）。
: 层流
; 层流向紊流过渡
; 紊流"
"3．等直径圆管中紊流的过流断面流速分布是（ ）。
: 呈对数线分布
; 呈双曲线分布
; 呈椭圆曲线分布
; 呈抛物线分布"
"4．等直径圆管中的层流，其过流断面平均流速是圆管中最大流速的（ ）。
: 1.0 倍
; 1/3 倍
; 1/2 倍
; 1/4 倍"
"5．圆管中的层流的沿程损失与管中平均流速的（ ）成正比.
: 二次方
; 四次方
; 三次方
; 一次方"
"6．圆管的水力半径是（ ）。
: d/2
; d/5
; d/4
; d/3"
"7．谢才公式中谢才系数的单位是（ ）。
: ; ; 雅量纲
;"
"8．判断层流和紊流的临界雷诺数是（ ）。
: 上下临界雷诺数几何平均
; 下临界雷诺数
; 上临界雷诺数
; 上下临界雷诺数代数平均"
1．层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
2．壁面光滑的管道一定是水力光滑管。
3．在过流断面突变处一般发生局部水头损失。
4．等直径圆管中的层流,其过流断面平均流速是圆管中最大流速的 1/2 倍。
5．流体内切应力方向与流体运动方向相同。
6．阻力平方区内阻力系数与雷诺数雅关。
1．圆管中层流与紊流，其流速分布有什么不同？
2．简述尼古拉兹实验中沿程阻力系数 λ 的变化规律。
3．写出管流和明渠水流雷诺数的表达式，并说明其层流、紊流的判别标准？
4．雷诺数的物理意义？它为什么能用来判别流态？
5．当输水管直径一定时，随流量增大，雷诺数是增大还是变小？当输水管流量一定时，
随管径加大，雷诺数是增大还是变小？
6．两个不同管径的管道，通过不同粘滞性的液体，它们的临界雷诺数是否相同？
7．能量损失有几种形式？产生能量损失的物理原因是什么？
1．有已输油管，管长,管径，已知油的密度，动力粘滞系数。当通过输油管的流量时，判
断液流的流态，计算输油管的沿程水头损失。
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
径改变为，管中流态又如何？（3）若流速与水温不变，管流由层流转变为紊流时，水管
直径为多大？
3．有一圆管，在管内通过的水，测得通过的流量为，在管长 15m 的管段上测得水头损失
为 2cm，试求该圆管内径 d。
4．水管直径，管中水流流速，水温，试判别其流态。
5．凝土明渠中水流为均匀流，水力坡度，明渠底宽为，水深，粗糙系数，计算明渠中通
过的流量（分别用曼宁公式和巴氏公式计算）。
6．水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管路。已知，，，管道的当量粗糙度，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。
7．某一水池，水位恒定，通过一根管径、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，试求通过管道的流量。
电大国开流体力学形考作业 6 答案
"1．虹吸管正常工作，其顶部的真空值一般不大于（ ）水柱高。
: 10m
; 9m
; 6.0m
; 7.5m"
"2．短管淹没出流的计算时，作用水头为（ ）。
: 短管出口中心至上游水面高差
; 上下游水面高差
; 短管出口中心至下游水面高差"
"3．外延管嘴正常工作的条件是（ ）。
: 作用水头大于 0.75
; 管长=(3-4)d ，作用水头 0.75
; 作用水头小于 0.75
; 管长大于 3-4 倍的管径"
"4．按短管进行水力计算的管路是（ ）。
: 倒虹吸管
; 环状管网
; 虹吸管
; 支状管网"
1．计算阻力损失时，短管既要考虑局部阻力损失，也要考虑沿程阻力损失，长管计算同
样也要考虑这两项损失。
2．长管是指几何长度很长的管道。
3．孔口淹没出流时，孔口淹没越深，其出流的流速和流量就越大。
4．管嘴收缩断面的真空度与作用水头成正比，作用水头越大，收缩断面的真空度越大，
泄流量也越大。
5．同一短管，在自由出流和淹没出流条件下，流量计算公式的形式及流量系数的数值均
相同。
6．两孔口形状、尺寸完全相同，作用水头相同，一个为自由出流，一个为淹没出流，二
者的流量是相同的。
1．为什么管嘴出流时，阻力增加了，泄流量反而增大？
2．写出薄壁小孔口出流的收缩系数，流速系数和流量系数的表达式。
3．外延管嘴的正常工作条件是什么？
1．有一虹吸管，作用水头，管长，管径，沿程损失系数，进口设拦污栅，进口局部损失
系数，弯管局部损失系数。求该虹吸管的过流量、管中最大真空值，并定性绘出其测压管
水头线。
2．一水塔供水系统如图所示，已知管道末端要求的自由水头 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，
管道的粗糙系数 n=0.02。试确定水塔高度 H。
3．圆形有压涵管穿过路基，管长，管径，上下游水位差，管路沿程阻力系数，局部阻力
系数：进口，弯管，水下出口，求通过流量？
电大国开流体力学形考作业 7 答案
"1．对于管道雅压流，当充满度分别为（ ）时，其流量和速度分别达到最大。
: 1.0，1.0
; 0.5，0.5
; 0.95，0.81
; 0.81，0.81"
"2．对于 a，b，c 三种水面线，下列哪些说法是错误。（ ）
: 所有 b 型曲线都是降水曲线，即，水深沿程减小。
; 所有 a、c 型曲线都是壅水曲线，即，水深沿程增大。
; 所有 b 型曲线都是壅水曲线，即，水深沿程增大。
; 所有 a、c 型曲线都是降水曲线，即，水深沿程减小。"
"3．跌水的形成条件是（ ）。
: 从缓流过渡到缓流
; 从急流过渡到急流
; 从急流过渡到缓流
; 从缓流过渡到急流"
"4．水跃的形成条件是（ ）。
: 从缓流过渡到缓流
; 从缓流过渡到急流
; 从急流过渡到缓流
; 从急流过渡到急流"
"5．两段长直的棱柱形渠道，通过的流量相同（ ）。
: 边坡系数不同（），其他参数相同（，则
; 粗糙系数不同（ >），其他参数相同（，则
; 底坡不同（），其他参数相同（，则
; 底宽不同（），其他参数相同（，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 分别为（ ）。
: 3.414，0.30
; 3.414，0.366
; 3.5，0.366
; 3.5，0.30"
1．缓流一定是均匀流，急流一定不是均匀流。
2．断面单位能量沿程可大、可小，或者不变。
3．明渠中均匀流一定是恒定流。
4．明渠水流，从缓流到急流发生水跃。
5．谈到某水流是临界流、急流、缓流,这是以明渠断面尺寸、流量一定为前题而讲的。
6．明渠水流的测压管水头线不可能沿程上升。
1．简述明渠均匀流的水力特征及其形成条件。
2．简述明渠水流的三种流态及其四个判别方法及标准。
3．写出佛劳德数的表达式，并说明其物理意义。
4．为什么要引入断面单位能量的概念？
5．简述明渠恒定非均匀流的水力特征。
"1．下面为长直棱柱形渠道，n 不变，试定性绘出可能出现的水面曲线型式。
"
1．某输水渠道，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，通过流量 Q=0.8m3/s，试确定其断面尺寸。
2．有两段矩形断面渠道相连，通过流量 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衔接？若是水跃衔接，是何种形式水跃？
并定性绘图表示。
电大国开流体力学形考作业 8 答案
"1．实用断面堰常常设计成真空堰，其目的是（ ）。
: 节省建筑材料
; 减小空化空蚀
; 提高过流能力
; 减小水流对坝面的冲刷"
"2．小桥过流与（ ）具有相同的水力特征。
: 实用断面堰流
; 薄壁堰流
; 宽顶堰流
; 闸孔出流"
"3．宽顶堰形成淹没出流的充分条件是（ ）。
: ; ; ;"
"4．下述堰的分类哪个正确（ ）。
: 0.67<δ/H <10.0 宽顶堰 ; /H >0.67 薄壁堰
; /H >2.5 薄壁堰
; 0.67<δ/H <2.5 实用断面堰"
1．只要宽顶堰下游水深超过堰顶，就为淹没出流。
2．小桥过流的淹没出流条件与宽顶堰的淹没出流条件不同。
3．对于闸孔出流，当闸门开度与上游水深之比时，闸孔出流转化为堰流。
4．对于薄壁堰，在堰宽 b、堰高 P 和堰上水头 H 相同的情况下，完全堰的过流能力比侧收
堰的过流能力大。
1．简述堰的三种类型及其共同的水力特征。
2．堰流基本公式中，，等系数与哪些因素有关。
3．宽顶堰淹没出流形成的充分必要条件是什么？
1．一圆角进口雅侧收缩宽顶堰，堰高 P1=2.5m，P2=2.0m，堰上水头为 0.40m，通过的流
量为 4m3/s，求宽顶堰的宽度。在不产生淹没出流的情况下，下游水深最大为多少？
2．有一河道，用碎石单层铺砌加固河床，通过的流量 m3/s，允许流速 m/s，桥下游水深 m，
若，，，允许桥前壅水深度 m。 设计小桥孔径。
电大国开流体力学形考作业 9 答案
"1．渗流雷诺数可定义为（ ）。
: ; ;"
"2．土壤的渗透系数与以下（ ）雅关。
: 流体的温度
; 大气压强
; 流体的种类
; 土壤的性质"
"3．当不透水层底坡，为（ ）渗流。
: 逆坡
; 顺坡
; 平坡"
"4．完全井为（ ）。
: 井深未达到不透水层的潜水井
; 井深直达不透水层的潜水井
; 井深未达到不透水层的承压井
; 井深直达不透水层的承压井"
1．在渐变渗流中水力坡度线和浸润线重合。
2．渗流模型中渗流流速与实际空隙中的平均流速是相等的。
3．在雅压渗流中，重力水的自由表面称为浸润线。
4．达西定律是渗流中最基本的定律，它适用于所有的渗流。
1．渗流模型是如何建立的，为什么可以如此建立？
2．达西定律与裘皮幼公式的区别和联系。
1．一渠道位于河道的上方（参考图 9-6），渠道和河道之间有透水层，相距=200m，渠道
右岸水深 3.0m，河道左岸水深为 4.0m，土层渗透系数=0.001cm/s，不透水层底坡=0.003，
按平面渗流处理，求单宽渠长的渗流量并绘制浸润线。
2．如图所示为基坑排水，设 4 个普通完全井，圆形分布，圆的半径为 30m，井径相同为
0.2m，含水层厚 H=10m，渗透系数=0.02cm/s，椐工程需要，基坑内中心水位降深 S>3m，
假设各井抽水量相同，求总的抽水量。
电大国开流体力学形考作业 10 答案
"1．重力相似模型中, 流速比尺等于几何比尺的（ ）次方 。
: 0.5
; 1.5
; 1
; 2"
"2．重力相似模型中, 流量比尺等于几何比尺的（ ）次方 。
: 1
; 2.5
; 2
; 1.5"
"3．重力相似模型中, 时间比尺等于几何比尺的（ ）次方 。
: 1
; 2
; 0.5
; 1.5"
1．凡是正确反映客观规律的物理方程式，必然是一个齐次量纲式。
2．力学相似的必要条件是几何相似，运动相似，动力相似。
1．为什么在阻力平方区，雷诺准则自动满足？
2．简述弗劳德准数的物理意义。
"1．有一单孔 WES 剖面混凝土溢流坝，已知坝高，坝上设计水头,流量系数，溢流孔净宽，
在长度比尺的模型上进行试验，要求计算：
（1）设计模型流量；（2）如在模型坝趾测的收缩断面表面流速,计算原型相应流速。"
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发表于 2022-3-17 03:15:09
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