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sE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rF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）2tcohh（2）2tcohh（3）2tcohh（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）1rF（2）1rF（3）1rF（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/0sdEds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)iicNNNS2CC2．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1r，扭丝所受的力矩M可以测出。外筒与内筒底面间隙为a，内筒高为H，如图所示。试推出该液体的动力粘滞系数的计算式。aωH2．有一锥形容器如图所示，在容器的底部A处接一U形水银测压计，当容器没有水时，在A以下注水后测压计压差读书为19cm，当容器充满水后，测压计的压差读书又为多少？A19cm3.1mρm水φ2.5mpa3．一泄洪管道直径4dm，管长2lkm，上游水箱水面管道中心的水头25Hm，沿程水头损失系数0.02，局部水头损失不计，出口用锥形阀控制流量，锥形阀顶角260，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1）m4．为了测定AB管段的沿程水头损失系数或糙率n，可采用如图所示装置。已知AB管段长10lm，管径50dmm。今测得实验数据：（1）A，B两测压管的水头差为0.8m；（2）通过管道的流量2.74/Qls；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n。BA△h5．当流场流速为xuy，yux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1000Lm，管径0.6dm，糙率0.012n，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0.02n，底坡0.0016i，求管道的水头和明渠产生均匀流时的底宽b和水深h。BA1.5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2Hm，0.6m，如图所示的建筑物为实用堰。（）δ6．棱柱形明渠中形成3M型水面曲线时，其断面单位能量SE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1n2n，其他参数均相同。当通过一定流量时，则两渠段的临界水深1ch、2ch和正常水深01h、02h的关系分别为（）（1）1ch=2ch，01h=02h（2）1ch=2ch，01h02h（3）1ch2ch，01h02h（4）1ch=2ch，01h02h3．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1h与2h的关系为（）（1）1h2h（2）1h2h（3）1h=2h（4）无法确定215．设某一平面流动的流函数为233xyy，则其流速势函数为（）（1）323xxy（2）326xxy（3）323xxy（4）不存在6．渠道中出现1S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d相等（2）液体的粘性系数相等（3）管径d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01ch，水流弗劳德数16Fr，下游水深012.5tchh，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d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）i3ici2ici1ic四、计算题（本题7小题，共100分）1．有一很窄间隙，高为h，如图所示，其间被一平板隔开。平板向右拖动速度为u。一边液体的动力粘性系数为1，另一边液体动力粘性系数为2，计算板放置的位置y。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）μ2μ12．有一压力储油箱如图所示，其宽度（垂直于纸面方向）2bm，箱内油层厚11.9hm，油的密度为30980/kgm，油层下有积水，厚度20.4hm，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1Rm的圆柱面AB上的总压力（大小和方向）。（15分）O水油Hg3．如图所示一管道，当管道通过的流量100/Qls，压差计中水银的密度3013600/kgm，管道的直径由1300dmm变为2100dmm，不计水头损失。求U型水银压差计中的读数h。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1Q射流的其余部分偏转一角度，已知30/vms，36/Qls，112/Qls，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1.5dcm，量测段长度4lm，水温5TC（此时水的运动粘性系数20.01519/cms），试求：（1）当流量0.03/Qls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fh；（4）为保持管中水流为层流，量测段的最大测压管水头差12()/ppg为多少？（20分）6．设流场224xuxxy，22yuxyy，0zu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3bm，水深0.8Hm，边坡系数1.5m，糙率系数0.03n，底坡0.005i，水温20TC（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0.4/ms，则断面的平均流速为（）（1）0.4/ms（2）0.32/ms（3）0.2/ms（4）0.1/ms4．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2S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）1rF（2）chh（3）vc（4）/0sdEdh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3m，堰上水头3Hm，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1）下层为水（密度为2）两层液深相同，皆为h。水、油分界面的相对压强与水底面相对压强的比值为（）（1）112/（2）121/（3）12/（4）21/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v0≠02．定性绘制出下列渠