1、河海大学 2003 年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目名称:水力学一、是非题(每题 2 分,共 20 分)1紊流过渡粗糙区的沿程水头损失系数 与雷诺数。 ( )2断面单位能量 沿流程总是减小的。 ( sE)3计算消力池池深和池长时,设计流量一般选择使池深和池长最大的流量。 ( )4渗流的达西定律既适用于层流也适合于紊流。 ( )5在恒定均匀流中,沿程水头损失与速度的平方成正比。 ( )6两个液流在重力作用下的动力相似条件是它们的弗劳德数 相等。 ( rF)7因为各并联支管的长度、直径及粗糙度可能不同,因此在各支管的水头损失也不同。( )8均匀流可以是恒定流,也可以是非恒定流。 ( )9流
2、体质点做圆周运动不一定是有旋运动。 ( )10相对压强可以大于、等于或小于零。 ( )二、选择题(每题 2 分,共 20 分)1当水流流态从层流转变为紊流后,过水断面上水流动能校正系数 和动量校正系数将( )(1)均增大 (2)均减小(3) 增大、 减小 (4) 减小、 增大2溢流坝下泄水流收缩断面水深的跃后水深为,此时下游水深为,则形成远离水跃的条件是 ( )(1) (2)2tcoh2tcoh(3) (4)无法确定t3渗流模型流速与实际渗流流速相比较 ( )(1)前者大于后者 (2)二者相等(3)前者小于后者 (4)无法比较4明渠的临界水深决定于 ( )(1)流量和底坡 (2)断面形状、尺寸
3、和底坡(3)流量和糙率 (4)流量和断面形状、尺寸5均匀流断面和渐变流断面上的动水压强 ( )(1)均按静水压强规律分布(2)前者按静水压强规律分布,后者不静水压强规律分布(3)前者不静水压强规律分布,后者静水压强规律分布(4)均不按静水压强规律分布6下列哪个条件满足时,明渠水流是缓流 ( )(1) (2)rF1rF(3) (4)无法确定r7毕托管可以用来测 ( )(1)脉动流速(2)时均流速(3)脉动流速(4)脉动压强8满足 条件的流动是 ( /0sdE)(1)非均匀渐变缓流 (2)非均匀渐变急流(3)均匀流 (4)临界流9有压管流,管轴线水平,管径逐渐增大且通过的流量不变,其总水头线沿流向
4、应( )(1)逐渐升高(2)逐渐降低(3)与管轴线平行(4)无法确定10雷诺数的物理意义是 ( )(1)重力与惯性力之比 (2)重力与粘滞力之比(3)粘滞力与惯性力之比 (4)惯性力与粘滞力之比三、作图题(每题 5 分,共 10 分)1绘出下列两段不同糙率棱柱形渠道的水面曲线。(渠道每段都充分长) (2)icNNNSCC2绘出下列二向曲面的水平压强分布图和压力体图。四、计算题(本题 6 小题,共 100 分)1粘度测量仪由两个圆筒组成,两筒的间隙充满某种液体。外筒与转轴连接,其半径为 ,2r旋转角速度为 。内筒悬挂于一扭丝上,其半径为 ,扭丝所受的力矩 可以测出。外1rM筒与内筒底面间隙为 ,
5、内筒高为 ,如图所示。试推出该液体的动力粘滞系数 的计算aH式。aH2有一锥形容器如图所示,在容器的底部 处接一 形水银测压计,当容器没有水时,AU在 以下注水后测压计压差读书为 ,当容器充满水后,测压计的压差读书又为多少?A19cmA19cm 3.水 25pa3一泄洪管道直径 ,管长 ,上游水箱水面管道中心的水头 ,沿4d2lkm25Hm程水头损失系数 ,局部水头损失不计,出口用锥形阀控制流量,锥形阀顶角0.2,如图所示,当锥形阀全开时,求水流对锥形阀的作用力。(取动能和动量校正26系数 )1m4为了测定 管段的沿程水头损失系数 或糙率 ,可采用如图所示装置。已知 管ABnAB段长 ,管径
6、。今测得实验数据:(1) , 两测压管的水头差为10lm50dAB;(2)通过管道的流量 ;试求该管道的沿程水头损失系数值,并用曼.82.74/Qls宁公式求其糙率 。nBA h5当流场流速为 , 时,试判断该流场:(1)是否存在线变形率;(2)是xuyx否存在角变形率;(3)是否满足不可压缩液体连续方程;(4)是否存在流函数和势函数若存在请求之。6有一长管从水池引水,管长 ,管径 ,糙率 ,末端与一10Lm0.6d0.12n长面直的矩形棱柱体水力最佳断面渠道相接,如图所示。渠道糙率 ,底坡,求管道的水头和明渠产生均匀流时的底宽 和水深 。0.1i bhBA1.5河海大学 2004 年攻读硕士
7、学位研究生入学考试试题考试科目名称:水力学一、是非题(每题 2 分,共 20 分)1图为管道流速分布图,从其对应部位取出水体 B,则水体 B 底面的切应力方向与水流流动方向相同。 ( )2不论平面在静止液体内如何放置,其静水总压力的作用点永远在平面形心之下。( )3如果两个液流中作用于相应点上的相同性质的力的大小成一定比例,且方向一致,则两个液流就是动力相似的。 ( )4同一种管径和粗糙度的管道,雷诺数不同时,可以在管中形成紊流光滑区、粗糙区或过渡粗糙区。 ( )5当 , ,如图所示的建筑物为实用堰。 ( 2Hm0.6) 6棱柱形明渠中形成 型水面曲线时,其断面单位能量 沿程增大。 ( 3MS
8、E)7因为各并联支管的长度、直径及粗糙度可能不同,因此在各支管上的水头损失也不相同。( )8均匀流的动能校正系数 。 ( 1)9用毕托管测定水槽中某点的流速,实测的应是时均流速 。 ( u)10在平面流动中,两流线之间通过的单宽流量等于该两流线的流函数值之差。 ( )二、选择题(每题 2 分,共 20 分)1某一恒定流处于紊流阻力平方区,其沿程水头损失系数 随 雷 诺 数 的 增 大 而 ( )( 1) 增 大 ( 2) 减 小 ( 3) 不 变 ( 4) 不 定2同 一 渠 道 中 有 1、 2 两 个 渠 段 , 其 糙 率 , (4) = , hh3按普朗特动量传递理论,紊流的断面流速分
9、布规律符合 ( )(1)对数分布 (2)椭圆分布 (3)抛物线分布 (4)直线分布 4在明渠恒定均匀流过水断面上 1、2 两点安装两根测压管,如图所示,则两测压管高度与 的关系为 ( 1h2)(1) (2) ci1c四、计算题(每题 15 分,共 90 分)1 由三个半圆弧所联结成的曲面 ABCD,其半径 , , ,10.5Rm213.5Rm曲面宽度 ,试求该曲面所受水压力的水平分力和垂直分力各为多少?并指出垂直水2bm压力的方向。2 设有一股自喷嘴以速度 喷射出来的水流,冲击在一个与水流方向成 角的固定平0v 面壁上,当水流冲击到平面壁后,分为两股水流流出冲击区,若不计重量(流动在一个水平面
10、上),并忽略水流沿平面壁流动时的摩阻力,试推证:射流施加于平面壁上的水流冲击力 ,并求出 与 各为多少?0sinRQv12Q3 设有一水位保持不变的水箱,其中水流经铅垂等直径圆管流入大气, 管段与上面AB的管段用法兰盘螺栓向连接,如图所示。已知管径 , 管段长度 ,流0.2dm5lm量 ,沿程水头损失系数 ,管段重量不计。试求螺栓所受的拉力30.15/Qms.。F螺 栓4 已知平面运动的流速场为 , 。试确定流动:24xuy2uxy(1)是否满足连续性方程;(2)是否有角变形;(3)是否有旋运动;(4)是否是流函数,若有请求之;(5)是否有势函数,若有请求之。5 有两条矩形断面渡槽,如图所示,
11、其中一条渠道的 , ,另一条渠道15bm1h的 , ,此外 ,底坡 ,问这两条渡槽中水2.bm2h120.4n20.4i流作均匀流时,其通过的流量是否相等?如不等,流量各为多少?并判别两条渠道的水流时急流还是缓流。6 用一个 U 行压差计测量一个垂直放置的弯管的局部水头损失系数 ,如图所示。已知弯管直径 ,流量 ,U 形压差计的工作液体是四氯化碳,其密0.25dm30.4/Qs度为 ,测得 U 形管左右两侧管内的液面高差为 ,求 。1/kg 70hm 1 h河海大学 2006 年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目名称:水力学一、是非题(每题 2 分,共 26 分)1液体流层之间的摩擦力与液
12、体所承受的压力有关。 ( )2紊流可以是均匀流,也可以是非均匀流。 ( )3液体作层流运动时,相对粗糙度越大,沿程水头损失系数 也越大。 ( )4陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。 ( )5当下游水位高于搏壁堰顶时,一定时淹没出流。 ( )6有压管道中水流作均匀流动时,总水头线、测压管水头线和管轴线三者必定平行。( )7在底流消能设计中,取最大流量作为设计流量时,消力池的深度也一定最大。 ( )8在无压渗流的自由表面线上,各点的压强相等,所以它是一根等水头线。 ( )9水击波传播的一个周期为 。 ( CL/2)10将物理量压强 、密度 、流速 组成的无量纲数为 。 ( pvv
13、p/)11明渠的临界水深与底坡无关。 ( )12当液体中发生真空时,其相对压强必小于零。 ( )13均匀流时过水断面流速均匀分布的水流。 ( )二、选择题(每题 2 分,共 24 分)1粘滞底层厚度 比绝对粗糙度 小得多的壁面称为 ( 0)(1)光滑面(2)粗糙面(3)粗糙面(4)以上答案均不对2有压管道的测管水头线 ( )(1)只能沿流上升 (2)只能沿流下降(3)可以沿流上升,也可以沿流下降 (4)只能沿流不变3影响水的运动粘滞系数的主要因素为 ( )(1)水的温度 (2)水的密度(3)当地气压 (4)水的流速4静止液体中同一点各方向的压强 ( )(1)数值相等 (2)数值不等(3)仅水平
14、方向数值相等 (4)铅直方向数值最大5当等直径管道的管轴线高程沿流向下降时,管轴线的动水压强沿流向 ( )(1)增大(2)减小(3)不变(4)不定6明渠均匀流的断面单位能量中,单位势能与单位动能相等,则可判定此水流为 ( )(1)缓流(2)急流(3)临界流(4)无法判定7当实用堰水头 大于设计水头 时,其流量系数 与设计流量系数 的关系是( Hdmd)(1) (2) (3) (4)不能确定dmdmd8试验表明,消力池中淹没水跃的长度 与平底渠道中自由水跃长度 相比 ( sLjL)(1) (2) (3) (4)无法确定sjLsjLsj9达西定律适用于 ( )(1)层流渗流(2)层紊流渗流(3)紊
15、流渗流(4)急变渗流10液体重力相似准则要求 ( )(1)原型和模型水流的雷诺数相等(2)原型和模型水流的弗劳德数相等(3)原型和模型水流的牛顿数相等(4)原型和模型水流的重力相等11上临界雷诺数是 ( )(1)从紊流转变为层流的判别数(2)从层流转变为紊流的判别数(3)从缓流转变为急流的判别数(4)从紊流转变为急变流的判别数12直接水击是指有压管道末端阀门处的最大水击压强 ( )(1)不受来自上游水库反射波的影响(2)受来自上游水库反射波的影响(3)受阀门反射波的影响(4)不受管道长度的影响三、填空题(每题 2 分,共 20 分)1作用于静止(绝对平衡)液体上的面积力有 ,质量力有 。2水在
16、直径为 的圆管中流动时,流速 ,运动粘滞系数 。因1cm1/vms20.1/cms雷诺数 ,所以水流为 流。eR3密闭容器内液面下某点绝对压强为 ,当地大气压强为 ,则该点268/KN298/KN的相对压强 ,真空压强 。pvp4一般来说,有压管道的水头损失分为 和 两类。对于长管,可以忽略 。5已知矩形明渠的底宽 ,通过的流量 ,渠中水深 时,该明6bm312/Qms0.5hm渠的临界水深 ,水流为 流。ch6在有压管流的管壁上开一小孔,如果没有液体从小孔流出,且向空内吸气,这说明小孔内的液体的相对压强 零。(填写大于、等于或小于)如在小孔处装一测压管,则管中液面将 (填写高于、等于或低于)
17、小孔的位置。7有一宽顶堰式的水闸,当闸门开度为 ,闸上水头为 时,水闸泄流属于 流。3m48 在水上建筑物下游,根据水跃发生的位置不同,可将水跃分为 、 、 三种形式。底流式消能要求下游发生淹没度 的 水跃。9某水闸底板下有压渗流流网由 20 条等势线和 6 条流线所组成,渗流系数,上下游水位差 ,则闸下单宽渗流流量 。0.1/kcms30hmq10有压管道的流速 ,由于突然关闭阀门,形成直接水击。如波速 ,3/vms 980/cms则水头上升 。四、计算题(共 80 分)(请将下列试题的答案写在答题纸上)1 密封油箱下部设有一个如图所示形状为 3/4 圆柱的曲面装置。已知半径 ,0.4R长度(垂直于纸面) ,圆心处的淹没深度 ,油面上的相对压强5lm2.5Hm, 油的密度 。试求曲面受到的液体总压力的水平分量210/pN380/kg和铅直分量 。(15 分)xPzHABR2 如图所示,一吸水装置,水池 N 的水位不变,已知水位 、 和 的值,若不计1h23水头损失,问喉部断面面积 和喷嘴断面面积 满足什么关系才能使水从水池 M 引入管1A2A流中。(10 分) h213M3 如图所示水电站的引水分叉管路平面图,管路在分叉处用镇墩固定。已知:主管直