水力学试题.docx

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水力学试题

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。

（错）

2．断面单位能量沿流程总是减小的。

（错）

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。

（错）

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。

（对）

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。

（错）

8．均匀流可以是恒定流，也可以是非恒定流。

（错）

9．流体质点做圆周运动不一定是有旋运动。

（对）

10．相对压强可以大于、等于或小于零。

（对）

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

（B）

（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（C）

（1）

（2）

（3）（4）无法确定

3．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（D）

（1）流量和底坡

（2）断面形状、尺寸和底坡

（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（A）

（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（C）

（1）

（2）

（3）（4）无法确定

7．毕托管可以用来测（B）

（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（C）

（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，其总水头线沿流向应（B）

（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（D）

（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．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，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。

外筒与内筒底面间隙为，内筒高为，如图所示。

试推出该液体的动力粘滞系数的计算式。

2．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，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？

3．一泄洪管道直径，管长，上游水箱水面管道中心的水头，沿程水头损失系数，局部水头损失不计，出口用锥形阀控制流量，锥形阀顶角，如图所示，当锥形阀全开时，求水流对锥形阀的作用力。

（取动能和动量校正系数）

4．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。

已知管段长，管径。

今测得实验数据：

（1），两测压管的水头差为；

（2）通过管道的流量；试求该管道的沿程水头损失系数值，并用曼宁公式求其糙率。

5．当流场流速为，时，试判断该流场：

（1）是否存在线变形率；

（2）是否存在角变形率；（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。

河海大学2004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．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。

（）

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。

（）

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。

（）

9．用毕托管测定水槽中某点的流速，实测的应是时均流速。

（）

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<，其他参数均相同。

当通过一定流量时，则两渠段的临界水深、和正常水深、的关系分别为（）

（1）=，=

（2）=，<

（3）>，>（4）=，>

3．按普朗特动量传递理论，紊流的断面流速分布规律符合（）

（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（）

（1）>

（2）<（3）=（4）无法确定

5．设某一平面流动的流函数为，则其流速势函数为（）

（1）

（2）

（3）（4）不存在

6．渠道中出现型水面曲线，则水流为（）

（1）缓流

（2）均匀流

（3）急流（4）急交流

7．若测得两根管道的下临界雷诺数相等，则必须两管的（）

（1）管径相等

（2）液体的粘性系数相等

（3）管径和均相等（4）以上答案均不对

8．闸坝下有压渗流流网的形状与下列哪个因素有关（）

（1）上游水位

（2）渗流系数

（3）上下游水位等（4）边界的几何形状

9．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

10．平底矩形棱柱渠中闸孔出流下游有一水跃，闸后收缩断面C—C处水深为，水流弗劳德数，下游水深，该水跃的形式为（）

（1）临界水跃

（2）淹没水跃（3）远离式水跃（4）波状水跃

三、作图题（每题5分，共10分）

1．定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线（管径为常数）。

2．定性绘图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。

（渠道每段都充分长，糙率沿程不变）

四、计算题（本题7小题，共100分）

1．有一很窄间隙，高为，如图所示，其间被一平板隔开。

平板向右拖动速度为。

一边液体的动力粘性系数为，另一边液体动力粘性系数为，计算板放置的位置。

要求：

（1）平板两边切应力相同；

（2）要求拖动平板时的阻力最小。

（10分）

2．有一压力储油箱如图所示，其宽度（垂直于纸面方向），箱内油层厚，油的密度为，油层下有积水，厚度，箱底有一U型水银压差计，所测之值如图所示，试求作用在半径的圆柱面AB上的总压力（大小和方向）。

（15分）

3．如图所示一管道，当管道通过的流量，压差计中水银的密度，管道的直径由变为，不计水头损失。

求U型水银压差计中的读数。

4．如图所示，将一平板放置在自由射流之中，并且垂直于射流轴线，该平板截去射流流量的一部分射流的其余部分偏转一角度，已知，，，不计摩擦力。

试求：

（1）射流的偏转角度；

（2）射流对平板的作用力。

（15分）

5．做沿程水头损失试验的管道直径，量测段长度，水温（此时水的运动粘性系数），试求：

（1）当流量时，管中水流的流态；

（2）此时的沿程水头损失系数；

（3）量测段的沿程水头损失；

（4）为保持管中水流为层流，量测段的最大测压管水头差为多少？

（20分）

6．设流场，，试问：

（1）该流场是否符合不可压缩液体连续方程？

（2）旋转角速度为多少？

（3）流函数的表达式如何？

（4）驻点位置的坐标值？

（15分）

7．一梯形断面明渠均匀流，已知梯形底宽，水深，边坡系数，糙率系数，底坡，水温（相应的运动粘滞系数），试判断此水流为层流或紊流，急流或缓流？

（10分）

河海大学2005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．当液体中发生真空时，其绝对压强必小于1个大气压强。

（）

2．层流可以是渐变流也可以是急变流。

（）

3．管壁光滑的管子一定是水力光滑管。

（）

4．在并联管道中，若按长管考虑，则支管长的沿程水头损失较大。

（）

5．液体的粘滞性只有在流动时才表现出来。

（）

6．恒定流是指流场内任意两点间的流速矢量相等。

（）

7．急变流不可能是均匀流。

（）

8．堰流是一种急变流。

（）

9．地下水中无压渐变渗流的流速分布为对数分布。

（）

10．明渠水力最佳断面是造价最低的渠道断面。

（）

二、选择题（每题2分，共20分）

1．水击波的传播属于（）

（1）可压缩流体的恒定流动

（2）不可压缩液体的恒定流动

（3）可压缩液体的非恒定流动（4）不可压缩流体的非恒定流动

2．圆管流动的临界雷诺数（下临界雷诺数）（）

（1）随管径变化

（2）随流体的密度变化

（3）随流体的粘度变化（4）不随以上各量变化

3．圆管层流，实测管轴上流速为，则断面的平均流速为（）

（1）

（2）（3）（4）

4．紊流附加切应力产生的原因是液体中存在（）

（1）分子内聚力

（2）分子运动产生动量交换

（3）重力（4）质点脉动速度引起的动量交换

5．明渠水流中发生型水面曲线，则该水流为（）

（1）均匀的急流

（2）均匀的缓流（3）非均匀的急流（4）非均匀的缓流

6．圆管流动过水断面上的切应力分布为（）

（1）在过水断面是常数

（2）管轴处是零，且与半径称正比

（3）管壁处是零，向管轴线方向增大

（4）按抛物线变化

7．明渠水流为急流时（）

（1）

（2）

（3）（4）

8．进行水力模型实验，要实现明渠水流的动力相似，应选的相似准则（）

（1）雷诺准则

（2）弗劳德准则

（3）欧拉准则（4）其他

9．有一溢流堰，堰顶厚度，堰上水头，则该堰流为（）

（1）宽顶堰流

（2）薄壁堰流（3）实用堰流（4）明渠水流

10．两层静止液体，上层为油（密度为）下层为水（密度为）两层液深相同，皆为。

水、油分界面的相对压强与水底面相对压强的比值为（）

（1）

（2）（3）（4）

三、绘图题（每题10分，共20分）

1．定性绘制出下列短管的测压管水头线和总水头线

2．定性绘制出下列渠道的水面曲线（渠道每段都充分长，糙率沿程不变）

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，，，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