A、(A) α<1
B、(B) α=1
C、(C) α>1
D、(D) 不一定
答案:C
解析:动能修正系数α是一个用于流体力学中计算流体平均动能与实际动能之比的参数。在实际情况中,流体流动并非完全均匀,通常中心区域的速度较高,而靠近边界的流速较低。因此,真实动能会大于基于平均速度计算出的动能,这意味着动能修正系数α实际上是用来补偿这种不均匀性的。
选项分析如下:
A. α<1 — 这表示平均动能大于实际动能,这在物理上是不符合实际流动情况的,因为实际动能总是大于或等于平均动能。
B. α=1 — 这意味着流体流动是完全均匀的,所有部分的流速都相等。然而,在现实中,由于边界条件和其他因素的影响,这种情况很少发生。
C. α>1 — 这正确反映了流体的实际流动特性,即由于流速分布不均,实际动能大于基于平均速度计算的动能。
D. 不一定 — 虽然在某些特殊情况下,例如理想化的均匀流,α可以等于1,但在大多数现实条件下,α通常是大于1的。
因此,正确答案是C,因为动能修正系数α通常反映了流速分布不均带来的实际动能增加,所以在一般情况下α>1。
A、(A) α<1
B、(B) α=1
C、(C) α>1
D、(D) 不一定
答案:C
解析:动能修正系数α是一个用于流体力学中计算流体平均动能与实际动能之比的参数。在实际情况中,流体流动并非完全均匀,通常中心区域的速度较高,而靠近边界的流速较低。因此,真实动能会大于基于平均速度计算出的动能,这意味着动能修正系数α实际上是用来补偿这种不均匀性的。
选项分析如下:
A. α<1 — 这表示平均动能大于实际动能,这在物理上是不符合实际流动情况的,因为实际动能总是大于或等于平均动能。
B. α=1 — 这意味着流体流动是完全均匀的,所有部分的流速都相等。然而,在现实中,由于边界条件和其他因素的影响,这种情况很少发生。
C. α>1 — 这正确反映了流体的实际流动特性,即由于流速分布不均,实际动能大于基于平均速度计算的动能。
D. 不一定 — 虽然在某些特殊情况下,例如理想化的均匀流,α可以等于1,但在大多数现实条件下,α通常是大于1的。
因此,正确答案是C,因为动能修正系数α通常反映了流速分布不均带来的实际动能增加,所以在一般情况下α>1。
A. (A) 流管
B. (B) 微小流束
C. (C) 总流
D. (D) 元流
解析:这是一道关于水流分类的题目,我们需要根据水流的大小和特性来判断其正确的分类名称。
A. 流管:流管通常指的是水流通过的管道或通道,它描述的是水流通过的物理空间,而非水流本身的特性或大小。因此,这个选项与题目描述的“有一定大小尺寸的实际水流”不符。
B. 微小流束:微小流束通常指的是在流体力学中,为了研究方便而假设的、无限细长的微小水流。它强调的是流体的微观特性,并不适用于描述“有一定大小尺寸的实际水流”。
C. 总流:总流是指水流中所有质点的集合体,它涵盖了水流的整体特性,包括大小、形状、速度等。这个选项与题目中“有一定大小尺寸的实际水流”的描述相吻合,因为总流正是描述这种具有一定大小和形状的水流整体。
D. 元流:元流是流体力学中的一个概念,指的是在总流中,由无数微小流束组成的、彼此平行的水流层。虽然元流是总流的一部分,但它更侧重于描述水流的分层特性,而非整体特性,因此不适用于描述“有一定大小尺寸的实际水流”。
综上所述,正确答案是C,即“总流”,因为它准确地描述了具有一定大小尺寸的实际水流的整体特性。
A. (A) 流线
B. (B) 迹线
C. (C) 等势线
D. (D) 等速线
解析:此题考察的是水利工程流体力学的概念。
A. 流线:流线是表示流体运动方向的线条,在任意一点上,流线的切线方向即为流体的速度方向。过水断面是与微小流束或总流的流线呈正交的横断面,因此这个选项是正确的。
B. 迹线:迹线是同一流体质点在一段时间内所经过的路径。迹线并不一定与流线正交,因此这个选项不正确。
C. 等势线:等势线是指在流体中,势能相等的各点所连成的线。等势线与流线通常是相切的,并不呈正交,所以这个选项不正确。
D. 等速线:等速线是指流体中速度大小相等的点所形成的线。等速线与流线可能相交,但不一定正交,因此这个选项也不正确。
因此,正确答案是A(流线),因为过水断面定义为与流线正交的横断面。
A. (A) 1~2
B. (B) 2~3
C. (C) 3~4
D. (D) 0.5~1
解析:解析这道题之前,我们先理解一下什么是孔口出流和管嘴出流。孔口出流是指液体通过一个开口直接流入大气中的情况,而管嘴出流则是指液体经过一个带有一定长度延伸部分(即短管)的孔口流出的情况。
当孔口上接有一段长度适当的短管时,这种结构可以显著改善流动状态,使得出流更加稳定且流量增大。这是因为适当的短管长度可以帮助整流,减少局部水头损失,并形成所谓的“收缩断面”,即在短管出口处形成的一个较小的高速射流区。
题目询问的是为了使液体经短管流出的现象被称为管嘴出流,该短管需要有多长。根据流体力学原理,为了达到最佳的整流效果,通常建议短管的长度是孔口直径的3到4倍。因此,正确的选项是 C.(C) 3~4。
答案:C.(C) 3~4
这是因为在这样的长度范围内,管嘴能够有效地减少涡流,提高流速,并使得出流特性得到优化。
A. (A) 流管
B. (B) 微小流束
C. (C) 总流
D. (D) 元流
解析:本题主要考察流体力学中关于流管的概念。
首先,我们需要明确题目中的关键信息:在水流中任意取一微分面积,通过该面积周界上的每一点均可作出一条流线。这无数条流线将共同组成一个特定的曲面。
接下来,我们逐一分析选项:
A. 流管:在流体力学中,流管是指通过流场中某一微小流束上所有各点的流线所围成的管状曲面。它描述了流体在某一特定区域内的流动路径。根据题目描述,通过微分面积周界上的每一点均可作出一条流线,这些流线组成的正是流管。因此,A选项正确。
B. 微小流束:微小流束通常指的是流场中某一微小区域内的流体集合,它并不特指由流线组成的管状曲面。因此,B选项与题目描述不符,错误。
C. 总流:总流是指由无数微小流束组成的整个流动区域。它涵盖了流场中的大部分或全部流体,而不仅仅是某一微分面积周围的流线。因此,C选项过于宽泛,不符合题目描述的特定区域,错误。
D. 元流:元流并不是流体力学中的标准术语,且在此上下文中没有明确的定义。它可能是一个非专业的或特定领域的术语,但在此题目中并不适用。因此,D选项错误。
综上所述,正确答案是A选项,即流管。
A. (A) 1
B. (B) 100
C. (C) 1000
D. (D) 无数
解析:这道题考察的是水利工程专业中关于总流和元流的基本概念。
选项解析如下: A. (A)1:这个选项错误,因为总流不可能只由一个元流组成,总流是由多个微小流束组合而成的。 B. (B)100:这个选项也是错误的,虽然总流确实是由多个元流组成,但100这个数量级显然不足以描述总流的复杂性。 C. (C)1000:同样,1000个元流也不足以描述总流的组成,因此这个选项也是错误的。 D. (D)无数:这个选项是正确的。在水利工程中,总流可以看作是由无数个元流(微小流束)组成的。这是因为总流在空间上的分布是非常广泛的,每个微小流束都可以看作是元流的一个组成部分,而这样的元流数量是无限的。
因此,正确答案是D(无数),因为总流是由无数个微小流束组成的,这样才能准确地描述总流的流动特性和分布情况。
A. (A) 位置水头
B. (B) 压强水头
C. (C) 流速水头
D. (D) 测压管水头
解析:解析如下:
题目提到的是“总流中心线(即管道轴线)与基准面之间的几何高度”,这里描述的是一个位置的高度信息,而不是关于流体的速度或压力。在流体力学中,液体在管道中流动时,可以将总能量分为几部分,其中包括位置势能(由液体所在的高度决定)、压力势能(由液体所受的压力决定),以及动能(由液体的速度决定)。
选项分析:
A. 位置水头:指的是流体由于其所在的位置而具有的单位重量流体的势能,它直接对应于流体相对于某个基准面的高度。
B. 压强水头:指的是由流体内部压强转换来的势能,它与流体的静压有关。
C. 流速水头:指的是由于流体运动速度而具有的动能转换成的势能,与流体的速度平方成正比。
D. 测压管水头:通常指的是测压管中的液面相对于基准面的高度,它反映了压强水头加上位置水头的总和。
根据题目描述,“总流中心线与基准面之间的几何高度”,显然是指的位置高度,因此代表的是位置水头。所以正确答案是 A. 位置水头。
A. (A) 位置水头
B. (B) 压强水头
C. (C) 流速水头
D. (D) 测压管水头
解析:这道题目考察的是流体力学中关于水头概念的理解。我们来逐一分析各个选项:
A. 位置水头:位置水头是指由于流体位置相对于某一基准面的高度而产生的势能。它通常与重力场中的高度差有关,但并不直接关联到总流中心线与测压管水头线之间的几何高度。因此,A选项不正确。
B. 压强水头:压强水头是指由于流体内部压强而产生的势能。在流体力学中,测压管水头线表示的是流体中某一点的总水头(包括位置水头和压强水头)沿垂直方向的变化。而总流中心线通常指的是流体流动方向的平均或中心轨迹。因此,总流中心线与测压管水头线之间的几何高度,实际上反映了由于流体内部压强变化而产生的势能差异,即压强水头。所以,B选项是正确的。
C. 流速水头:流速水头是指由于流体运动速度而产生的动能所对应的水头。它与流体的速度平方成正比,与本题中描述的几何高度无直接关系。因此,C选项不正确。
D. 测压管水头:测压管水头是指流体中某一点的总水头,包括位置水头和压强水头。但题目问的是总流中心线与测压管水头线之间的几何高度代表了什么,而不是测压管水头本身。因此,D选项虽然涉及了水头,但并不符合题目的具体询问。
综上所述,总流中心线与测压管水头线之间的几何高度代表了压强水头的大小,因此正确答案是B。
A. (A) 0.5
B. (B) 1
C. (C) 1.5
D. (D) 2
解析:在水利工程中,水头线分为总水头线、测压管水头线和流速水头。总水头线是指单位重量液体从某一点到参考点所具有的总能量,包括位置水头、压力水头和流速水头。测压管水头线则是指单位重量液体从某一点到参考点的压力能量,它不考虑流速水头,只包括位置水头和压力水头。
选项解析如下:
A. 0.5倍流速水头:这意味着总水头线比测压管水头线只高出流速水头的一半,这是不正确的,因为总水头线包括了全部的流速水头。
B. 1倍流速水头:这是正确的答案。总水头线包括了测压管水头(位置水头和压力水头)加上流速水头。因此,总水头线比测压管水头线高出正好一个流速水头。
C. 1.5倍流速水头:这表示总水头线比测压管水头线高出流速水头的1.5倍,这超出了总水头线和测压管水头线之间的实际能量差。
D. 2倍流速水头:这意味着总水头线比测压管水头线高出两倍的流速水头,这同样是不正确的,因为总水头线与测压管水头线之间的能量差正好等于流速水头。
因此,正确答案是B,因为总水头线比测压管水头线高出正好一个流速水头。
A. (A) 总水头
B. (B) 压强水头
C. (C) 流速水头
D. (D) 测压管水头
解析:解析如下:
题目询问的是总水头线与基准面之间的几何高度代表什么。在流体力学中,总水头是指单位重量流体所具有的总能量,它包括了位能(与高度有关)、压能(与压力有关)以及动能(与流速有关)。这些能量可以分别对应题目中的选项:
A. 总水头:指的是流体在某一点处的总能量,包含了位能、压能和动能之和。总水头线在流体力学中的图示通常表示流体在管道或渠道内的总能量变化情况。
B. 压强水头:仅指由于压力而产生的能量部分,它仅仅是总水头的一部分。
C. 流速水头:指的是由于流体流动速度而具有的动能部分,也是总水头的一部分。
D. 测压管水头:这是指如果在流体中插入一根测压管直到自由表面,那么测压管内液面上升的高度,它实际上是压强水头和流速水头之和,但不是总水头。
因此,当题目提到总水头线与基准面之间的几何高度时,它实际上代表的是流体在这个位置上的总能量,即总水头。所以正确答案是 A. 总水头。
A. (A) 1
B. (B) (1.75,2.0)
C. (C) 1.75
D. (D) 2.0
解析:本题主要考察层流时均匀流沿程水头损失与流速的关系。
在层流状态下,流体流动平稳,质点间互不混杂,且流速分布均匀。对于均匀流沿程水头损失,其计算公式与流速的关系是关键。在层流情况下,沿程水头损失与流速的平方并不成正比,而是与流速本身成正比。
现在我们来逐一分析选项:
A. (A) 1:这个选项表示沿程水头损失与流速的1次方(即流速本身)成正比,符合层流时均匀流沿程水头损失的特性。
B. (B) (1.75,2.0):这个范围通常与紊流(或称为湍流)的沿程水头损失与流速的关系有关,特别是在某些经验公式或近似计算中,但不适用于层流。
C. (C) 1.75:这个特定的指数值并不直接对应于层流或紊流中沿程水头损失与流速的普遍关系。
D. (D) 2.0:在紊流状态下,沿程水头损失通常与流速的平方成正比,这是紊流的一个重要特性,但并不适用于层流。
综上所述,层流时均匀流沿程水头损失与流速的1次方(即流速本身)成正比,因此正确答案是A。