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水利工程专业业务考试试题集
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紊流时均流速的表达式最常用的是()。

A、(A) 指数公式

B、(B) 对数公式

C、(C) 抛物线公式

D、(D) 线性公式

答案:AB

解析:对于这道关于紊流时均流速表达式的问题,我们需要理解紊流流速分布的基本特性以及常用的数学描述方式。紊流中的流速分布通常不是均匀的,而是随着距离某些参考点(如管道壁面)的距离而变化。这种变化关系常用数学公式来近似描述。

现在来分析各个选项:

A. 指数公式:在紊流中,特别是靠近壁面的区域(即粘性底层和过渡区),流速的垂向分布常常呈现出指数衰减的特性。这种特性使得指数公式成为描述这些区域流速分布的有效工具。因此,A选项是合适的。

B. 对数公式:在紊流的充分发展区(也称为对数区或惯性区),流速的垂向分布更接近于对数关系。这种对数公式在描述紊流流速分布中的这部分区域时非常有效。因此,B选项也是正确的。

C. 抛物线公式:抛物线公式通常不直接用于描述紊流的时均流速分布。它更多地与某些特定的流动现象(如层流中的抛物线流速分布)或简化模型相关。在紊流流速分布的常规描述中,抛物线公式并不常见。因此,C选项不正确。

D. 线性公式:线性公式同样不常用于描述紊流的时均流速分布。紊流的复杂性和非均匀性使得其流速分布很难用简单的线性关系来准确描述。因此,D选项也不正确。

综上所述,紊流时均流速的表达式最常用的是能够反映其复杂分布特性的公式,即指数公式和对数公式。因此,正确答案是A和B。需要注意的是,虽然两者都用于描述紊流流速,但它们适用的区域和条件有所不同。

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水利工程专业业务考试试题集
紊流光滑区的沿程阻力系数λ仅与雷诺数有关,与()无关。
https://www.shititong.cn/cha-kan/shiti/3e91ddfe-6421-11ea-896e-00163e0cc5d8.html
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当谢才系数用曼宁公式计算时,就认为水流处于()。
https://www.shititong.cn/cha-kan/shiti/3e91df66-6421-11ea-896e-00163e0cc5d8.html
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选定了粗糙系数值,就意味着对()作出了估计。
https://www.shititong.cn/cha-kan/shiti/3e91e06c-6421-11ea-896e-00163e0cc5d8.html
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对同一管道而言,通过的流量不同,管道中相应的()也不一样。
https://www.shititong.cn/cha-kan/shiti/3e91e16c-6421-11ea-896e-00163e0cc5d8.html
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根据局部水头损失占沿程水头损失比重的大小,可将管道分为()。
https://www.shititong.cn/cha-kan/shiti/3e91e27a-6421-11ea-896e-00163e0cc5d8.html
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有压管道水力计算的主要任务通常包括()。
https://www.shititong.cn/cha-kan/shiti/3e91e37e-6421-11ea-896e-00163e0cc5d8.html
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自由出流条件下,按短管计算时,管道系统的总水头全部消耗于()。
https://www.shititong.cn/cha-kan/shiti/3e91e484-6421-11ea-896e-00163e0cc5d8.html
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淹没出流条件下,按短管计算时,管道系统的上下游水位差全部消耗于()。
https://www.shititong.cn/cha-kan/shiti/3e91e584-6421-11ea-896e-00163e0cc5d8.html
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当管道的()都相同时,自由出流的流量系数与淹没出流的流量系数相等。
https://www.shititong.cn/cha-kan/shiti/3e91e678-6421-11ea-896e-00163e0cc5d8.html
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水利工程中的水流绝大多数处于紊流(),谢才系数可用曼宁公式计算。
https://www.shititong.cn/cha-kan/shiti/3e91e792-6421-11ea-896e-00163e0cc5d8.html
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紊流时均流速的表达式最常用的是()。

A、(A) 指数公式

B、(B) 对数公式

C、(C) 抛物线公式

D、(D) 线性公式

答案:AB

解析:对于这道关于紊流时均流速表达式的问题,我们需要理解紊流流速分布的基本特性以及常用的数学描述方式。紊流中的流速分布通常不是均匀的,而是随着距离某些参考点(如管道壁面)的距离而变化。这种变化关系常用数学公式来近似描述。

现在来分析各个选项:

A. 指数公式:在紊流中,特别是靠近壁面的区域(即粘性底层和过渡区),流速的垂向分布常常呈现出指数衰减的特性。这种特性使得指数公式成为描述这些区域流速分布的有效工具。因此,A选项是合适的。

B. 对数公式:在紊流的充分发展区(也称为对数区或惯性区),流速的垂向分布更接近于对数关系。这种对数公式在描述紊流流速分布中的这部分区域时非常有效。因此,B选项也是正确的。

C. 抛物线公式:抛物线公式通常不直接用于描述紊流的时均流速分布。它更多地与某些特定的流动现象(如层流中的抛物线流速分布)或简化模型相关。在紊流流速分布的常规描述中,抛物线公式并不常见。因此,C选项不正确。

D. 线性公式:线性公式同样不常用于描述紊流的时均流速分布。紊流的复杂性和非均匀性使得其流速分布很难用简单的线性关系来准确描述。因此,D选项也不正确。

综上所述,紊流时均流速的表达式最常用的是能够反映其复杂分布特性的公式,即指数公式和对数公式。因此,正确答案是A和B。需要注意的是,虽然两者都用于描述紊流流速,但它们适用的区域和条件有所不同。

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相关题目
紊流光滑区的沿程阻力系数λ仅与雷诺数有关,与()无关。

A. (A) 谢才系数

B. (B) 达西系数

C. (C) 相对光滑度

D. (D) 相对粗糙度

解析:题目考查的是紊流中的沿程阻力系数λ在不同流动状态下的决定因素。

紊流可以分为不同的区域,其中包括光滑区、过渡区和粗糙区。在光滑区内,流体流动受到的主要影响是粘性力,此时沿程阻力系数λ主要取决于流体的粘性和速度分布,即主要由雷诺数(Reynolds number, Re)来决定。

现在来看各个选项:

A. 谢才系数(Chezy coefficient):这是描述均匀流中水力半径、流速和沿程阻力间关系的一个经验系数,并非直接决定沿程阻力系数的因素,因此本题不选A。
B. 达西系数(Darcy friction factor):实际上,达西系数就是沿程阻力系数λ的一种表示方式,因此在本题的上下文中,它和题目讨论的λ是同一个概念,所以不选B也是因为题目本身就在问λ。
C/D. 相对光滑度/相对粗糙度:这两个选项实际上是同一概念的不同表述,在紊流中指的是管道壁面的粗糙程度与流动层厚度的比例。在光滑区内,由于边界层完全覆盖了管道表面的微观不规则性,管道的实际粗糙度不会影响沿程阻力系数λ,因此正确答案包含C和D。

综上所述,正确答案是 CD,因为在紊流光滑区,沿程阻力系数λ只与雷诺数相关,而与相对粗糙度(或相对光滑度)无关。

https://www.shititong.cn/cha-kan/shiti/3e91ddfe-6421-11ea-896e-00163e0cc5d8.html
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当谢才系数用曼宁公式计算时,就认为水流处于()。

A. (A) 紊流光滑区

B. (B) 紊流过渡粗糙区

C. (C) 紊流粗糙区

D. (D) 阻力平方区

解析:这道题考察的是对谢才系数与水流状态之间关系的理解,特别是曼宁公式在何种水流状态下适用。

首先,我们来分析各个选项及其对应的水流状态:

A. 紊流光滑区:在此区域,水流表面相对光滑,阻力主要由粘性力引起,与壁面粗糙度关系不大。曼宁公式中包含了壁面粗糙度(通过糙率n表示)这一因素,因此在光滑区并不完全适用。

B. 紊流过渡粗糙区:这是从光滑区向粗糙区过渡的区域,水流特性复杂,既受到粘性力的影响,也受到壁面粗糙度的影响。然而,曼宁公式更侧重于描述粗糙区的水流特性,因此在此区域也不完全准确。

C. 紊流粗糙区:在此区域,水流阻力主要由壁面粗糙度决定,粘性力的影响相对较小。曼宁公式正是基于这一特性推导出来的,它考虑了水流速度、水力半径以及壁面粗糙度(通过糙率n表示)对水流阻力的影响,因此在粗糙区非常适用。

D. 阻力平方区:这一区域实际上也是粗糙区的一个特例,当水流速度很大时,水流阻力与流速的平方成正比,此时曼宁公式仍然适用,因为它通过考虑糙率n来间接反映了这种关系。

综上所述,曼宁公式主要用于描述紊流粗糙区的水流特性,其中也包括了阻力平方区这一特殊情况。因此,正确答案是C(紊流粗糙区)和D(阻力平方区)。

所以,最终答案是CD。

https://www.shititong.cn/cha-kan/shiti/3e91df66-6421-11ea-896e-00163e0cc5d8.html
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选定了粗糙系数值,就意味着对()作出了估计。

A. (A) 水流阻力

B. (B) 水力阻力

C. (C) 水流流量

D. (D) 水流流速

解析:粗糙系数(n值)是反映水流水力阻力特性的一个无量纲系数,主要用于曼宁公式中,用以估算在明渠水流中的平均流速。以下是对各个选项的解析:

A. 水流阻力:正确。选定粗糙系数值,实际上是对水流在渠道中流动时受到的阻力大小作出了估计。粗糙系数值反映了水与渠道壁之间的摩擦力,这是水流阻力的一个重要组成部分。

B. 水力阻力:正确。水力阻力是指流体在流动过程中,由于与固体边界的摩擦以及流体内部的粘性作用而产生的阻力。粗糙系数正是与这种阻力相关的参数。

C. 水流流量:错误。虽然粗糙系数值能够间接影响水流流量计算,因为流量计算需要用到流速,而流速是通过曼宁公式计算得到的,但选定粗糙系数值并不直接意味着对水流流量作出了估计。

D. 水流流速:错误。同样,粗糙系数值是用来计算流速的,但它本身并不直接代表对流速的估计,而是通过与其他因素(如水力半径、坡度等)结合使用曼宁公式来估算流速。

因此,正确答案是AB,因为粗糙系数是直接关联到水流的阻力的,这个阻力包括水流阻力(摩擦力)和水力阻力(摩擦阻力和形状阻力)。选定粗糙系数值,意味着已经对水流的这两种阻力作出了估计。

选择「段落」

可继续追问~

https://www.shititong.cn/cha-kan/shiti/3e91e06c-6421-11ea-896e-00163e0cc5d8.html
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对同一管道而言,通过的流量不同,管道中相应的()也不一样。

A. (A) 沿程水头损失

B. (B) 局部水头损失

C. (C) 断面平均流速

D. (D) 液流型态

解析:这道题考察的是流体力学中的基本概念,具体涉及到管道流动中的几个重要参数。

选项分析如下:

A. (A)沿程水头损失
沿程水头损失是指流体在管道内流动时,由于粘性摩擦作用而产生的能量损失。当管道内的流量增大时,流速增加,导致沿程水头损失也会增加。因此,对于不同的流量,沿程水头损失是不一样的。

B. (B)局部水头损失
局部水头损失是指流体在流动过程中遇到局部障碍或几何形状改变(如阀门、弯头等)时所造成的能量损失。这类损失与流速有关,但由于题目中没有提到管道的具体结构变化,因此不能确定局部水头损失会随流量变化而变化。所以此选项通常不会因流量不同而变化,不是正确答案。

C. (C)断面平均流速
断面平均流速是指单位时间内通过某一过流断面的流体量与该断面面积之比。很显然,当流量增加时,为了保持质量守恒定律,断面平均流速也必须相应增加。因此,不同流量下,断面平均流速是不同的。

D. (D)液流型态
液流型态指的是流体流动的方式,例如层流或湍流。根据雷诺数(Reynolds number)的计算,当流量增加时,如果超过了一定的临界值,原本的层流可能会转变为湍流。因此,随着流量的变化,液流型态也可能发生变化。

综上所述,正确答案为ACD,即沿程水头损失、断面平均流速以及液流型态都会随着流量的不同而有所改变。

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根据局部水头损失占沿程水头损失比重的大小,可将管道分为()。

A. (A) 长管

B. (B) 短管

C. (C) 简单管道

D. (D) 复杂管道

解析:这道题目考察的是水利工程中关于管道水流特性的分类,特别是基于局部水头损失与沿程水头损失比重的大小来区分管道类型。

解析各个选项:

A. 长管:在长管中,由于水流路径较长,沿程水头损失(即水流在管道中因摩擦等阻力产生的能量损失)占据主导地位,而局部水头损失(如弯头、阀门等局部障碍物引起的能量损失)相对较小。因此,局部水头损失占沿程水头损失的比重较小,这是长管的一个显著特点。

B. 短管:与长管相反,短管中水流路径较短,沿程水头损失相对较小。然而,在短管中,局部水头损失可能由于存在多个弯头、阀门等局部障碍物而显著增加,导致局部水头损失占沿程水头损失的比重较大。因此,短管也是基于这种局部与沿程水头损失比重来定义的。

C. 简单管道:这个选项并未直接涉及到局部水头损失与沿程水头损失比重的关系。简单管道通常指的是结构相对简单、没有或很少有局部障碍物的管道,但这并不足以作为区分长管与短管的依据。

D. 复杂管道:同样,复杂管道这一描述也并未直接关联到局部与沿程水头损失的比重。复杂管道可能包含多个分支、弯头、阀门等,但这些特征并不足以直接决定其是长管还是短管。

综上所述,根据题目要求“根据局部水头损失占沿程水头损失比重的大小”来区分管道类型,最符合这一标准的分类是长管和短管。因此,正确答案是A(长管)和B(短管)。

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有压管道水力计算的主要任务通常包括()。

A. (A) 确定管道的输水流量

B. (B) 确定管道直径

C. (C) 确定管道系统所需的总水头

D. (D) 计算沿管线各断面的压强

解析:选项解析:

A. 确定管道的输水流量:在进行有压管道水力计算时,首先需要明确管道的输水流量,这是设计管道尺寸和评估管道性能的基础。

B. 确定管道直径:管道直径是影响水头损失和输水能力的关键因素。确定合适的管道直径可以确保输水效率和经济性。

C. 确定管道系统所需的总水头:总水头包括位置水头、速度水头和压力水头,这是保证水流能够克服摩擦损失和局部损失,以及达到设计流量所必需的。

D. 计算沿管线各断面的压强:了解管道各断面的压强分布对于确保管道安全运行至关重要,它涉及到管道的结构设计、材料选择以及运行维护。

为什么选这个答案:

选择ABCD是因为有压管道水力计算的这些任务都是互相联系和必不可少的。每个步骤都为管道的设计和运行提供了关键信息。确定输水流量是起点,它直接影响到管道的尺寸(直径),而管道直径又影响到水头损失和所需的能量(总水头)。最后,计算沿管线各断面的压强确保了管道在所有工作条件下的安全性。因此,这四个任务共同构成了有压管道水力计算的完整过程。

选择「段落」

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自由出流条件下,按短管计算时,管道系统的总水头全部消耗于()。

A. (A) 沿程水头损失

B. (B) 局部水头损失

C. (C) 压强水头

D. (D) 流速水头

解析:在自由出流条件下,按照短管计算时,管道系统的总水头会被消耗在几个方面。我们需要分析每个选项来理解为什么正确答案是ABD。

A. 沿程水头损失:这是指水流沿着管道流动过程中因摩擦而产生的能量损失。这部分损失与管道长度、内径以及流体的性质有关。

B. 局部水头损失:这部分损失发生在流体通过阀门、弯头、突然扩大或收缩等局部区域时,由于流态的变化而导致的能量损失。

D. 流速水头:流速水头是指由于流体具有一定的速度而具有的动能转换成的压力头形式。在出口处,流体的速度转化为了动能,这也是总水头的一部分消耗。

C. 压强水头:压强水头指的是由静压产生的水头。然而,在自由出流的情况下,当水流从管道出口流出时,它不再受到管道内的压力作用,因此在出口处可以认为没有压强水头。

综上所述,在自由出流情况下,管道系统中的总水头主要被消耗在沿程水头损失、局部水头损失以及转化为流速水头,而不包括压强水头。因此,正确答案是ABD。

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淹没出流条件下,按短管计算时,管道系统的上下游水位差全部消耗于()。

A. (A) 沿程水头损失

B. (B) 局部水头损失

C. (C) 压强水头

D. (D) 流速水头

解析:本题主要考察水力学中关于淹没出流条件下管道系统水头损失的理解。

选项A,(A)沿程水头损失:沿程水头损失是水流在管道中流动时,由于水流与管壁及水流内部的摩擦而产生的能量损失。在淹没出流条件下,特别是当管道长度较长或流速较大时,沿程水头损失是主要的能量消耗方式。因此,选项A是正确答案的一部分。

选项B,(B)局部水头损失:局部水头损失是水流在通过管道中的弯头、阀门、变径等局部构件时,由于流速大小和方向的变化而产生的能量损失。在淹没出流的管道系统中,如果存在这些局部构件,局部水头损失也是不可忽略的。因此,选项B也是正确答案的一部分。

选项C,(C)压强水头:压强水头是指水流中某点的压强与重力加速度的比值,它反映了水流在该点的势能大小。在淹没出流条件下,上下游的水位差并不直接转化为压强水头,而是转化为沿程和局部的水头损失。因此,选项C错误。

选项D,(D)流速水头:流速水头是指水流因流动而具有的动能与重力加速度的比值。在淹没出流条件下,虽然水流具有一定的流速,但上下游的水位差并不直接转化为流速水头,而是主要用于克服沿程和局部的水头损失。因此,选项D错误。

综上所述,淹没出流条件下,管道系统的上下游水位差主要消耗于沿程水头损失和局部水头损失,即选项A和B。

答案:AB。

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当管道的()都相同时,自由出流的流量系数与淹没出流的流量系数相等。

A. (A) 布置形式

B. (B) 管径

C. (C) 管长

D. (D) 管材

解析:这道题考察的是管道出流系数的基本概念。

选项解析如下:

A. 布置形式:布置形式会影响管道的流态,但题目已经假设自由出流和淹没出流的条件相同,因此布置形式对于比较两者的流量系数没有影响。

B. 管径:管径的大小直接关系到流量系数,但题目假设管道的管径相同,所以管径不是影响流量系数差异的因素。

C. 管长:管长会影响流动损失,但在本题的假设条件下,管长相同,因此它也不是影响流量系数差异的因素。

D. 管材:管材的不同可能会影响管道的粗糙度,从而影响流量系数。但题目假设管材相同,所以管材也不是影响流量系数差异的因素。

为什么选这个答案(ABCD): 在题目中,已经假设了管道的布置形式、管径、管长和管材都相同,这些因素在比较自由出流和淹没出流的流量系数时都不起作用。因此,当这些条件都相同时,自由出流的流量系数与淹没出流的流量系数是相等的。所以正确答案是ABCD。这个答案反映了在特定条件下,流量系数不受这些因素的影响。

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水利工程中的水流绝大多数处于紊流(),谢才系数可用曼宁公式计算。

A. (A) 光滑区

B. (B) 过渡粗糙区

C. (C) 粗糙区

D. (D) 阻力平方区

解析:这道题考察的是水利工程中水流状态以及相应谢才系数计算公式的理解。首先我们需要了解一些基本概念:

紊流:是流体力学中的一种流动状态,其特征是流体运动轨迹极为复杂且不可预测,通常发生在高速度或大雷诺数的情况下。
谢才系数:用来描述水流在管道或渠道中的流动阻力,它与流体动力粘度、管道几何形状等因素有关。
曼宁公式:用于计算开放渠道(如河流、沟渠等)中的水力半径和粗糙度对流速的影响。

题目提到“水利工程中的水流绝大多数处于紊流”,而在紊流状态下,根据尼古拉兹实验的结果,可以将管道内部的状态分为不同的区域:

A. 光滑区:在这一区域里,管道壁面的粗糙度对流动没有显著影响,流动特性主要由流体的动力粘性决定。
B. 过渡粗糙区:此时流体流动开始受到管壁粗糙度的影响,但是这种影响还不完全,因此称之为过渡区。
C. 粗糙区:在这个区域内,流动特性几乎完全取决于管道壁面的粗糙程度,流体的动力粘性影响可以忽略不计。
D. 阻力平方区:实际上这是对紊流状态的一个描述,在这个区域内,阻力损失与速度的平方成正比,它对应于曼宁公式适用的情况。

在实际的水利工程中,大多数情况下,水流已经进入了完全受粗糙度影响的状态,即“粗糙区”。同时,因为曼宁公式适用于阻力损失与流速平方成正比的情况,所以也可以说是“阻力平方区”。

因此,正确答案是“C. 粗糙区”和“D. 阻力平方区”,这两个选项都符合题目中所述条件。而“光滑区”和“过渡粗糙区”则不符合题目中所描述的“绝大多数处于紊流”的情况。

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