三峡大学水利与环境学院研究生考试自命题813水力学.docx

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三峡大学水利与环境学院研究生考试自命题813水力学

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三峡大学

2014年研究生入学考试试题（A卷）

科目代码：

813科目名称：

水力学

考试时间为3小时，卷面总分为150分

答案必须写在答题纸上

一、单项选择题（每小题1分，共20分）

1.气体温度增加，气体粘度（）

A.增加B.减小

C.不变D.增加或减小

2.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计（如图），当箱顶部压强p0=1个大气压时，两测压计水银柱高之差

△h=h1-h2=760mm（Hg），如果顶部再压入一部分空气

，使p0=2个大气压时。

则△h应为（）

A.△h=-760mm（Hg）B.△h=0mm（Hg）

C.△h=760mm（Hg）D.△h=1520mm（Hg）

3.流体流动时，流场各空间点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为（）

A.定常流B.非定常流C.非均匀流D.均匀流

4.流体在流动时，根据流体微团（）来判断流动是有旋流动还是无旋流动。

A.运动轨迹是水平的B.运动轨迹是曲线

C.运动轨迹是直线D.是否绕自身轴旋转

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5.在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线（）

A.重合B.相交C.相切D.平行

6.下列说法中，正确的说法是（）

A.理想不可压均质重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒

B.理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒

C.理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒

D.理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒

7.在缓变流的同一过水断面中，流体的压强分布满足（）

A.

+Z=CB.p=C

C.

+

D.

+Z+

8.当圆管中流体作层流流动时，动能修正系数α等于（）

A.1B.2

C.3D.2000

9.当某管路流动在紊流粗糙管平方阻力区范围内时，则随着雷诺数Re的增大，其沿程损失系数λ将（）

A.增大B.减小C.不变D.增大或减小

10.流体在管内作层流流动时，其沿程损失hf值与断面平均流速v的（）次方成正比。

A.1D.2

11.管路水力计算中的所谓长管是指（）

A.长度很长的管路B.总能量损失很大的管路

C.局部损失和流速水头与沿程损失相比较可以忽略的管路

D.局部损失与沿程损失均不能忽略的管路

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12．方程

（

分别为速度在三个坐标轴方向的分量）成立的条件是（）

A、理想流体；B、流体不可压缩；C、连续介质模型；D、流动无旋。

13.动量方程式中流速和作用力：

（）

A、流速有方向，作用力没有方向。

B、流速没有方向，作用力有方向。

C、都没有方向。

D、都有方向。

14.圆管流动的层流与紊流转换的临界雷诺数

为（）

A、500B、1200C、2000D、12000

15.如图所示A、B两种流动情况，如作用水头、管长、管径、沿程阻力系数都相等，流量为（）

A、

B、

C、

D、不定

16.从作用力的角度分析，在下列棱柱体渠道中能产生均匀流的为：

（）

A不能是平坡渠道B只能是正坡渠道

C不能是逆坡渠道D棱柱体渠道

17.水力最优矩形断面,宽深比是:

（）

A.0.5B.1.0C.2.0D.4.

18.过堰的流量与堰顶全水头H0的____次方成比例。

（）

A.1/2B.1C.3/2D.2

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19.在矩形断面渠道中在水跃段底部布置消力坎，当Q及跃前水深不变时，跃后水深与平底自由水跃相比，则（）

A.大于自由水跃跃后水深B.等于自由水跃跃后水深

C.小于自由水跃跃后水深D.不能确定

20．在判别平底坎的堰流或闸孔出流流态时，当（）则为闸孔出流

A、

B、

c、

D、

二、是非题（正确的打“√”，错误的打“×”，每小题1分，共20分）

1.理想流体就是不考虑粘滞性的、实际不存在的，理想化的流体。

（）

2.在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。

（）

3.粘滞性是引起流体运动能量损失的根本原因。

（）

4.牛顿内摩擦定律适用于所有的流体。

（）

5.有旋运动就是流体作圆周运动。

（）

6.流体力学中用欧拉法研究每个质点的轨迹。

（）

7.平衡流体不能抵抗剪切力。

（）

8.静止流体不显示粘性。

（）

9.连续性方程表示控制体的质量守恒。

（）

10.有势流动一定是无旋流动。

（）

11.某点的绝对压强小于一个大气压强时即称该点产生真空。

（）

12.一变直径管段，A断面直径是B断面直径的2倍，则B断面的流速是A断面流速的4倍。

（）

13.当流速分布比较均匀时，则动能修正系数的值接近于零。

（）

14.在水流过水断面面积相等的前提下，湿周愈大，水力半径愈小。

（）

15.公式

只适用于层流（）

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16.当

，

，如图所示的建筑物为实用堰。

（）

17.棱柱形明渠中形成a3型水面曲线时，其断面单位能量

沿程增大。

（）

18.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。

（）

19、水泵的扬程就是指水泵的提水高度。

（）

20、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。

（）

三、填空题（每空1分，共20分）：

1.描述液体的两种方法是_________法和_________法，水力学上普遍采用的是_________法。

2.雷诺数（Re）是一个_______数，它反映了作用在水流上的________和_______的对比关系。

3.明渠中的水流由缓流状态过渡到急流状态，要产生一种叫_________的水力现象。

4.梯形水力最佳断面的形状条件是确定最佳的__________,其表达式为_____________________，它的最佳水深是最佳水力半径的______倍。

5.佛汝德数可作为区别流态的标准，当_________时，水流流态为急流；当_________时,水流流态为缓流；当_________时,水流流态为临界流。

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6.在相同的水头作用下，同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量______。

7.渠道中的水深h大于临界水深hc时，水流流态为______。

8.水跃函数相等的两个不同水深称为______,当跃前水深增大时，跃后水深一定______。

9.达西定律适用于______渗流，它的公式表达形式是_____________________。

10.具有自由液面的水流模型试验，一般选用______准则设计模型。

四、计算题（每题15分，共90分）

1．如图所示，两无限大的平板、间隙为d=0.3mm，上平板以0.3m/s的速度向前均速运动，假定液体速度分布呈线性分布。

液体动力粘度m=0.65⨯10-3Pa·S，密度r=879.12kg/m3。

计算：

（15分）

（1）以m2/s为单位的流体运动粘度；

（2）上平板所受剪切力及其方向；

（3）下平板所受剪切力及其方向。

d=0.3mm

x

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2.有一圆滚门，长度

m，直径

m，上游水深

m，下游水深

m，求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力，并请绘出该图形的压力体图。

（15分）

3．如图（俯视图）所示，水自喷嘴射向一与其交角成60º的光滑平板。

若喷嘴出口直径d=25mm，喷射流量Q=33.4L/s，，试求射流沿平板的分流流量Q1、Q2以及射流对平板的作用力F。

假定水头损失可忽略不计。

（15分）

4、证明：

当断面比能Es以及渠道断面形式、尺寸（b,m）一定时，最大流量相应的水深是临界水深。

（注：

b-底宽，m-边坡系数）（15分）

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5、一直径沿程不变的输水管道连接两水池，如图所示，巳知管道直径d=0.3m，全部管长L=90m，沿程阻力军数λ=0.03，进口局部水头损失系数也ζ1=0.5，折弯局部水头损失系数ζ2=0.3，出口水头损失系数ζ3=1.0，出口在下游水面以下深度h2=2.3m，在距出口30m处设有一U型水银测压计，其液面∆h=0.5m，较低的水银液面距管轴1.5m，试确定：

（15分）

（1）通过的流量Q以及两水池水面差Z；

（2）定性绘出总水头线及测压管水头线。

6、已知坝高p1与p2均为7m，单宽流量q为10m3/s·m，流量系数m为0.49，流速系数φ为0.95，下游水深ht为3m。

河道断面近似矩形，坝与河道等宽，无侧向收缩。

求

（1）实用堰下游收缩断面的水深，

（2）判断下游的水跃衔接形式，并判别坝下游是否需要进行消能设计?

（3）简单说明可以采取的消能措施。

（15分）