河海大學(xué)2003年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題

考試科目名稱：水力學(xué)

一、是非題（每題2分，共20分）

1．紊流過(guò)渡粗糙區(qū)的沿程水頭損失系數(shù)與雷諾數(shù)。

（）

2．?dāng)嗝鎲挝荒芰垦亓鞒炭偸菧p小的。

（）

3．計(jì)算消力池池深和池長(zhǎng)時(shí)，設(shè)計(jì)流量一般選擇使池深和池長(zhǎng)最大的流量。

（）

4．滲流的達(dá)西定律既適用于層流也適合于紊流。

（）

5．在恒定均勻流中，沿程水頭損失與速度的平方成正比。

（）

6．兩個(gè)液流在重力作用下的動(dòng)力相似條件是它們的弗勞德數(shù)相等。

（）

7．因?yàn)楦鞑⒙?lián)支管的長(zhǎng)度、直徑及粗糙度可能不同，因此在各支管的水頭損失也不同。（）

8．均勻流可以是恒定流，也可以是非恒定流。

（）

9．流體質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)不一定是有旋運(yùn)動(dòng)。

（）

10．相對(duì)壓強(qiáng)可以大于、等于或小于零。

（）

二、選擇題（每題2分，共20分）

1．當(dāng)水流流態(tài)從層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪骱?，過(guò)水?dāng)嗝嫔纤鲃?dòng)能校正系數(shù)和動(dòng)量校正系數(shù)將

（）

（1）均增大

（2）均減小

（3）增大、減小

（4）減小、增大

2．溢流壩下泄水流收縮斷面水深的躍后水深為，此時(shí)下游水深為，則形成遠(yuǎn)離水躍的條件是

（）

（1）

（2）

（3）

（4）無(wú)法確定

3．滲流模型流速與實(shí)際滲流流速相比較

（）

（1）前者大于后者

（2）二者相等

（3）前者小于后者

（4）無(wú)法比較

4．明渠的臨界水深決定于

（）

（1）流量和底坡

（2）斷面形狀、尺寸和底坡

（3）流量和糙率

（4）流量和斷面形狀、尺寸

5．均勻流斷面和漸變流斷面上的動(dòng)水壓強(qiáng)

（）

（1）均按靜水壓強(qiáng)規(guī)律分布

（2）前者按靜水壓強(qiáng)規(guī)律分布，后者不靜水壓強(qiáng)規(guī)律分布

（3）前者不靜水壓強(qiáng)規(guī)律分布，后者靜水壓強(qiáng)規(guī)律分布

（4）均不按靜水壓強(qiáng)規(guī)律分布

6．下列哪個(gè)條件滿足時(shí)，明渠水流是緩流

（）

（1）

（2）

（3）

（4）無(wú)法確定

7．畢托管可以用來(lái)測(cè)

（）

（1）脈動(dòng)流速（2）時(shí)均流速（3）脈動(dòng)流速（4）脈動(dòng)壓強(qiáng)

8．滿足條件的流動(dòng)是

（）

（1）非均勻漸變緩流

（2）非均勻漸變急流

（3）均勻流

（4）臨界流

9．有壓管流，管軸線水平，管徑逐漸增大且通過(guò)的流量不變，其總水頭線沿流向應(yīng)（）

（1）逐漸升高（2）逐漸降低（3）與管軸線平行（4）無(wú)法確定

10．雷諾數(shù)的物理意義是

（）

（1）重力與慣性力之比

（2）重力與粘滯力之比

（3）粘滯力與慣性力之比

（4）慣性力與粘滯力之比

三、作圖題（每題5分，共10分）

1．繪出下列兩段不同糙率棱柱形渠道的水面曲線。（渠道每段都充分長(zhǎng)）

2．繪出下列二向曲面的水平壓強(qiáng)分布圖和壓力體圖。

四、計(jì)算題（本題6小題，共100分）

1．粘度測(cè)量?jī)x由兩個(gè)圓筒組成，兩筒的間隙充滿某種液體。外筒與轉(zhuǎn)軸連接，其半徑為，旋轉(zhuǎn)角速度為。內(nèi)筒懸掛于一扭絲上，其半徑為，扭絲所受的力矩可以測(cè)出。外筒與內(nèi)筒底面間隙為，內(nèi)筒高為，如圖所示。試推出該液體的動(dòng)力粘滯系數(shù)的計(jì)算式。

2．有一錐形容器如圖所示，在容器的底部處接一形水銀測(cè)壓計(jì)，當(dāng)容器沒(méi)有水時(shí)，在以下注水后測(cè)壓計(jì)壓差讀書(shū)為，當(dāng)容器充滿水后，測(cè)壓計(jì)的壓差讀書(shū)又為多少？

3．一泄洪管道直徑，管長(zhǎng)，上游水箱水面管道中心的水頭，沿程水頭損失系數(shù)，局部水頭損失不計(jì)，出口用錐形閥控制流量，錐形閥頂角，如圖所示，當(dāng)錐形閥全開(kāi)時(shí)，求水流對(duì)錐形閥的作用力。（取動(dòng)能和動(dòng)量校正系數(shù)）

4．為了測(cè)定管段的沿程水頭損失系數(shù)或糙率，可采用如圖所示裝置。已知管段長(zhǎng)，管徑。今測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：（1），兩測(cè)壓管的水頭差為；（2）通過(guò)管道的流量；試求該管道的沿程水頭損失系數(shù)值，并用曼寧公式求其糙率。

5．當(dāng)流場(chǎng)流速為，時(shí)，試判斷該流場(chǎng)：（1）是否存在線變形率；（2）是否存在角變形率；（3）是否滿足不可壓縮液體連續(xù)方程；（4）是否存在流函數(shù)和勢(shì)函數(shù)若存在請(qǐng)求之。

6．有一長(zhǎng)管從水池引水，管長(zhǎng)，管徑，糙率，末端與一長(zhǎng)面直的矩形棱柱體水力最佳斷面渠道相接，如圖所示。渠道糙率，底坡，求管道的水頭和明渠產(chǎn)生均勻流時(shí)的底寬和水深。

河海大學(xué)2004年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題

考試科目名稱：水力學(xué)

一、是非題（每題2分，共20分）

1．圖為管道流速分布圖，從其對(duì)應(yīng)部位取出水體B，則水體B底面的切應(yīng)力方向與水流流動(dòng)方向相同。

（）

2．不論平面在靜止液體內(nèi)如何放置，其靜水總壓力的作用點(diǎn)永遠(yuǎn)在平面形心之下。（）

3．如果兩個(gè)液流中作用于相應(yīng)點(diǎn)上的相同性質(zhì)的力的大小成一定比例，且方向一致，則兩個(gè)液流就是動(dòng)力相似的。

（）

4．同一種管徑和粗糙度的管道，雷諾數(shù)不同時(shí)，可以在管中形成紊流光滑區(qū)、粗糙區(qū)或過(guò)渡粗糙區(qū)。

（）

5．當(dāng)，如圖所示的建筑物為實(shí)用堰。

（）

6．棱柱形明渠中形成型水面曲線時(shí)，其斷面單位能量沿程增大。

（）

7．因?yàn)楦鞑⒙?lián)支管的長(zhǎng)度、直徑及粗糙度可能不同，因此在各支管上的水頭損失也不相同。

（）

8．均勻流的動(dòng)能校正系數(shù)。

（）

9．用畢托管測(cè)定水槽中某點(diǎn)的流速，實(shí)測(cè)的應(yīng)是時(shí)均流速。

（）

10．在平面流動(dòng)中，兩流線之間通過(guò)的單寬流量等于該兩流線的流函數(shù)值之差。

（）

二、選擇題（每題2分，共20分）

1．某一恒定流處于紊流阻力平方區(qū)，其沿程水頭損失系數(shù)隨雷諾數(shù)的增大而

（）

（1）增大

（2）減小

（3）不變

（4）不定

2．同一渠道中有1、2兩個(gè)渠段，其糙率<，其他參數(shù)均相同。當(dāng)通過(guò)一定流量時(shí)，則兩渠段的臨界水深、和正常水深、的關(guān)系分別為

（）

（1）=，=

（2）=，<

（3）>，>

（4）=，>

3．按普朗特動(dòng)量傳遞理論，紊流的斷面流速分布規(guī)律符合（）

（1）對(duì)數(shù)分布

（2）橢圓分布

（3）拋物線分布

（4）直線分布

4．在明渠恒定均勻流過(guò)水?dāng)嗝嫔?、2兩點(diǎn)安裝兩根測(cè)壓管，如圖所示，則兩測(cè)壓管高度與的關(guān)系為

（）

（1）>

（2）<

（3）=

（4）無(wú)法確定

5．設(shè)某一平面流動(dòng)的流函數(shù)為，則其流速勢(shì)函數(shù)為

（）

（1）

（2）

（3）

（4）

不存在6．

渠道中出現(xiàn)型水面曲線，則水流為

（）

（1）緩流

（2）均勻流

（3）急流

（4）急交流

7．若測(cè)得兩根管道的下臨界雷諾數(shù)相等，則必須兩管的（）

（1）管徑相等

（2）液體的粘性系數(shù)相等

（3）管徑和均相等

（4）以上答案均不對(duì)

8．閘壩下有壓滲流流網(wǎng)的形狀與下列哪個(gè)因素有關(guān)

（）

（1）上游水位

（2）滲流系數(shù)

（3）上下游水位等

（4）邊界的幾何形狀

9．明渠均勻流的斷面單位能量中，單位勢(shì)能與單位動(dòng)能相等，則可判定此水流為

（）

（1）緩流

（2）急流

（3）臨界流

（4）無(wú)法判定

10．平底矩形棱柱渠中閘孔出流下游有一水躍，閘后收縮斷面C—C

處水深為，水流弗勞德數(shù)，下游水深，該水躍的形式為

（）

（1）臨界水躍

（2）淹沒(méi)水躍

（3）遠(yuǎn)離式水躍

（4）波狀水躍

三、作圖題（每題5分，共10分）

1．定性繪出圖示管道的總水頭線和測(cè)壓管水頭線（管徑為常數(shù)）。

2．定性繪圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱。（渠道每段都充分長(zhǎng)，糙率沿程不變）

四、計(jì)算題（本題7小題，共100分）

1．有一很窄間隙，高為，如圖所示，其間被一平板隔開(kāi)。平板向右拖動(dòng)速度為。一邊液體的動(dòng)力粘性系數(shù)為，另一邊液體動(dòng)力粘性系數(shù)為，計(jì)算板放置的位置。要求：（1）平板兩邊切應(yīng)力相同；（2）要求拖動(dòng)平板時(shí)的阻力最小。（10分）

2．有一壓力儲(chǔ)油箱如圖所示，其寬度（垂直于紙面方向），箱內(nèi)油層厚，油的密度為，油層下有積水，厚度，箱底有一U型水銀壓差計(jì)，所測(cè)之值如圖所示，試求作用在半徑的圓柱面AB上的總壓力（大小和方向）。（15分）

3．如圖所示一管道，當(dāng)管道通過(guò)的流量，壓差計(jì)中水銀的密度，管道的直徑由變?yōu)?，不?jì)水頭損失。求U型水銀壓差計(jì)中的讀數(shù)。

4．如圖所示，將一平板放置在自由射流之中，并且垂直于射流軸線，該平板截去射流流量的一部分射流的其余部分偏轉(zhuǎn)一角度，已知，，不計(jì)摩擦力。試求：（1）射流的偏轉(zhuǎn)角度；（2）射流對(duì)平板的作用力。（15分）

5．做沿程水頭損失試驗(yàn)的管道直徑，量測(cè)段長(zhǎng)度，水溫（此時(shí)水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)），試求：（1）當(dāng)流量時(shí)，管中水流的流態(tài)；

（2）此時(shí)的沿程水頭損失系數(shù)；

（3）量測(cè)段的沿程水頭損失；

（4）為保持管中水流為層流，量測(cè)段的最大測(cè)壓管水頭差為多少？（20分）

6．設(shè)流場(chǎng)，試問(wèn)：

（1）該流場(chǎng)是否符合不可壓縮液體連續(xù)方程？

（2）旋轉(zhuǎn)角速度為多少？

（3）流函數(shù)的表達(dá)式如何？

（4）駐點(diǎn)位置的坐標(biāo)值？（15分）

7．一梯形斷面明渠均勻流，已知梯形底寬，水深，邊坡系數(shù)，糙率系數(shù)，底坡，水溫（相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)），試判斷此水流為層流或紊流，急流或緩流？（10分）

河海大學(xué)2005年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題

考試科目名稱：水力學(xué)

一、是非題（每題2分，共20分）

1．當(dāng)液體中發(fā)生真空時(shí)，其絕對(duì)壓強(qiáng)必小于1個(gè)大氣壓強(qiáng)。

（）

2．層流可以是漸變流也可以是急變流。

（）

3．管壁光滑的管子一定是水力光滑管。

（）

4．在并聯(lián)管道中，若按長(zhǎng)管考慮，則支管長(zhǎng)的沿程水頭損失較大。

（）

5．液體的粘滯性只有在流動(dòng)時(shí)才表現(xiàn)出來(lái)。

（）

6．恒定流是指流場(chǎng)內(nèi)任意兩點(diǎn)間的流速矢量相等。

（）

7．急變流不可能是均勻流。

（）

8．堰流是一種急變流。

（）

9．地下水中無(wú)壓漸變滲流的流速分布為對(duì)數(shù)分布。

（）

10．明渠水力最佳斷面是造價(jià)最低的渠道斷面。

（）

二、選擇題（每題2分，共20分）

1．水擊波的傳播屬于

（）

（1）可壓縮流體的恒定流動(dòng)

（2）不可壓縮液體的恒定流動(dòng)

（3）可壓縮液體的非恒定流動(dòng)

（4）不可壓縮流體的非恒定流動(dòng)

2．圓管流動(dòng)的臨界雷諾數(shù)（下臨界雷諾數(shù)）

（）

（1）隨管徑變化

（2）隨流體的密度變化

（3）隨流體的粘度變化

（4）不隨以上各量變化

3．圓管層流，實(shí)測(cè)管軸上流速為，則斷面的平均流速為

（）

（1）

（2）（3）

（4）

4．紊流附加切應(yīng)力產(chǎn)生的原因是液體中存在（）

（1）分子內(nèi)聚力

（2）分子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)量交換

（3）重力

（4）質(zhì)點(diǎn)脈動(dòng)速度引起的動(dòng)量交換

5．明渠水流中發(fā)生型水面曲線，則該水流為

（）

（1）均勻的急流（2）均勻的緩流（3）非均勻的急流（4）非均勻的緩流

6．圓管流動(dòng)過(guò)水?dāng)嗝嫔系那袘?yīng)力分布為

（）

（1）在過(guò)水?dāng)嗝媸浅?shù)

（2）管軸處是零，且與半徑稱正比

（3）管壁處是零，向管軸線方向增大

（4）按拋物線變化

7．明渠水流為急流時(shí)

（）

（1）

（2）

（3）

（4）

8．進(jìn)行水力模型實(shí)驗(yàn)，要實(shí)現(xiàn)明渠水流的動(dòng)力相似，應(yīng)選的相似準(zhǔn)則

（）

（1）雷諾準(zhǔn)則

（2）弗勞德準(zhǔn)則

（3）歐拉準(zhǔn)則

（4）其他

9．有一溢流堰，堰頂厚度，堰上水頭，則該堰流為

（）

（1）寬頂堰流（2）薄壁堰流（3）實(shí)用堰流（4）明渠水流

10．兩層靜止液體，上層為油（密度為）下層為水（密度為）兩層液深相同，皆為。水、油分界面的相對(duì)壓強(qiáng)與水底面相對(duì)壓強(qiáng)的比值為

（）

（1）（2）（3）（4）

三、繪圖題（每題10分，共20分）

1．定性繪制出下列短管的測(cè)壓管水頭線和總水頭線

2．定性繪制出下列渠道的水面曲線（渠道每段都充分長(zhǎng)，糙率沿程不變）

四、計(jì)算題（每題15分，共90分）

1．由三個(gè)半圓弧所聯(lián)結(jié)成的曲面ABCD，其半徑，，曲面寬度，試求該曲面所受水壓力的水平分力和垂直分力各為多少？并指出垂直水壓力的方向。

2．設(shè)有一股自噴嘴以速度噴射出來(lái)的水流，沖擊在一個(gè)與水流方向成角的固定平面壁上，當(dāng)水流沖擊到平面壁后，分為兩股水流流出沖擊區(qū)，若不計(jì)重量（流動(dòng)在一個(gè)水平面上），并忽略水流沿平面壁流動(dòng)時(shí)的摩阻力，試推證：射流施加于平面壁上的水流沖擊力，并求出與各為多少？

3．設(shè)有一水位保持不變的水箱，其中水流經(jīng)鉛垂等直徑圓管流入大氣，管段與上面的管段用法蘭盤螺栓向連接，如圖所示。已知管徑，管段長(zhǎng)度，流量，沿程水頭損失系數(shù)，管段重量不計(jì)。試求螺栓所受的拉力。

4．已知平面運(yùn)動(dòng)的流速場(chǎng)為。試確定流動(dòng)：

（1）是否滿足連續(xù)性方程；

（2）是否有角變形；

（3）是否有旋運(yùn)動(dòng)；

（4）是否是流函數(shù)，若有請(qǐng)求之；

（5）是否有勢(shì)函數(shù)，若有請(qǐng)求之。

5．有兩條矩形斷面渡槽，如圖所示，其中一條渠道的，另一條渠道的，此外，底坡，問(wèn)這兩條渡槽中水流作均勻流時(shí)，其通過(guò)的流量是否相等？如不等，流量各為多少？并判別兩條渠道的水流時(shí)急流還是緩流。

6．用一個(gè)U行壓差計(jì)測(cè)量一個(gè)垂直放置的彎管的局部水頭損失系數(shù)，如圖所示。已知彎管直徑，流量，U形壓差計(jì)的工作液體是四氯化碳，其密度為，測(cè)得U形管左右兩側(cè)管內(nèi)的液面高差為，求。

河海大學(xué)2006年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題

考試科目名稱：水力學(xué)

一、是非題（每題2分，共26分）

1．液體流層之間的摩擦力與液體所承受的壓力有關(guān)。

（）

2．紊流可以是均勻流，也可以是非均勻流。

（）

3．液體作層流運(yùn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)粗糙度越大，沿程水頭損失系數(shù)也越大。

（）

4．陡坡上出現(xiàn)均勻流必為急流，緩坡上出現(xiàn)均勻流必為緩流。

（）

5．當(dāng)下游水位高于搏壁堰頂時(shí)，一定時(shí)淹沒(méi)出流。

（）

6．有壓管道中水流作均勻流動(dòng)時(shí)，總水頭線、測(cè)壓管水頭線和管軸線三者必定平行。（）

7．在底流消能設(shè)計(jì)中，取最大流量作為設(shè)計(jì)流量時(shí)，消力池的深度也一定最大。

（）

8．在無(wú)壓滲流的自由表面線上，各點(diǎn)的壓強(qiáng)相等，所以它是一根等水頭線。

（）

9．水擊波傳播的一個(gè)周期為。

（）

10．將物理量壓強(qiáng)、密度、流速組成的無(wú)量綱數(shù)為。

（）

11．明渠的臨界水深與底坡無(wú)關(guān)。

（）

12．當(dāng)液體中發(fā)生真空時(shí)，其相對(duì)壓強(qiáng)必小于零。

（）

13．均勻流時(shí)過(guò)水?dāng)嗝媪魉倬鶆蚍植嫉乃鳌?/p>

（）

二、選擇題（每題2分，共24分）

1．粘滯底層厚度比絕對(duì)粗糙度小得多的壁面稱為

（）

（1）光滑面（2）粗糙面（3）粗糙面（4）以上答案均不對(duì)

2．有壓管道的測(cè)管水頭線

（）

（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）只能沿流不變

3．影響水的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)的主要因素為

（）

（1）水的溫度

（2）水的密度

（3）當(dāng)?shù)貧鈮?/p>

（4）水的流速

4．靜止液體中同一點(diǎn)各方向的壓強(qiáng)

（）

（1）數(shù)值相等

（2）數(shù)值不等

（3）僅水平方向數(shù)值相等

（4）鉛直方向數(shù)值最大

5．當(dāng)?shù)戎睆焦艿赖墓茌S線高程沿流向下降時(shí)，管軸線的動(dòng)水壓強(qiáng)沿流向

（）

（1）增大（2）減小（3）不變（4）不定

6．明渠均勻流的斷面單位能量中，單位勢(shì)能與單位動(dòng)能相等，則可判定此水流為

（）

（1）緩流（2）急流（3）臨界流（4）無(wú)法判定

7．當(dāng)實(shí)用堰水頭大于設(shè)計(jì)水頭時(shí)，其流量系數(shù)與設(shè)計(jì)流量系數(shù)的關(guān)系是（）

（1）

（2）

(3)

(4)不能確定

8．試驗(yàn)表明，消力池中淹沒(méi)水躍的長(zhǎng)度與平底渠道中自由水躍長(zhǎng)度相比

（）

（1）（2）（3）（4）無(wú)法確定

9．達(dá)西定律適用于

（）

（1）層流滲流（2）層紊流滲流

（3）紊流滲流（4）急變滲流

10．液體重力相似準(zhǔn)則要求

（）

（1）原型和模型水流的雷諾數(shù)相等

（2）原型和模型水流的弗勞德數(shù)相等

（3）原型和模型水流的牛頓數(shù)相等

（4）原型和模型水流的重力相等

11．上臨界雷諾數(shù)是

（）

（1）從紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鞯呐袆e數(shù)

（2）從層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鞯呐袆e數(shù)

（3）從緩流轉(zhuǎn)變?yōu)榧绷鞯呐袆e數(shù)

（4）從紊流轉(zhuǎn)變?yōu)榧弊兞鞯呐袆e數(shù)

12．直接水擊是指有壓管道末端閥門處的最大水擊壓強(qiáng)

（）

（1）不受來(lái)自上游水庫(kù)反射波的影響

（2）受來(lái)自上游水庫(kù)反射波的影響

（3）受閥門反射波的影響

（4）不受管道長(zhǎng)度的影響

三、填空題（每題2分，共20分）

1．作用于靜止（絕對(duì)平衡）液體上的面積力有，質(zhì)量力有。

2．水在直徑為的圓管中流動(dòng)時(shí)，流速，運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)。因雷諾數(shù)，所以水流為

流。

3．密閉容器內(nèi)液面下某點(diǎn)絕對(duì)壓強(qiáng)為，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為，則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)，真空壓強(qiáng)。

4．一般來(lái)說(shuō)，有壓管道的水頭損失分為

和

兩類。對(duì)于長(zhǎng)管，可以忽略。

5．已知矩形明渠的底寬，通過(guò)的流量，渠中水深時(shí)，該明渠的臨界水深，水流為

流。

6．在有壓管流的管壁上開(kāi)一小孔，如果沒(méi)有液體從小孔流出，且向空內(nèi)吸氣，這說(shuō)明小孔內(nèi)的液體的相對(duì)壓強(qiáng)

零。（填寫大于、等于或小于）如在小孔處裝一測(cè)壓管，則管中液面將

（填寫高于、等于或低于）小孔的位置。

7．有一寬頂堰式的水閘，當(dāng)閘門開(kāi)度為，閘上水頭為時(shí)，水閘泄流屬于

流。

8．在水上建筑物下游，根據(jù)水躍發(fā)生的位置不同，可將水躍分為、、三種形式。底流式消能要求下游發(fā)生淹沒(méi)度的水躍。

9．某水閘底板下有壓滲流流網(wǎng)由20條等勢(shì)線和6條流線所組成，滲流系數(shù)，上下游水位差，則閘下單寬滲流流量。

10．有壓管道的流速，由于突然關(guān)閉閥門，形成直接水擊。如波速，則水頭上升。

四、計(jì)算題（共80分）（請(qǐng)將下列試題的答案寫在答題紙上）

1．密封油箱下部設(shè)有一個(gè)如圖所示形狀為3/4圓柱的曲面裝置。已知半徑，長(zhǎng)度（垂直于紙面），圓心處的淹沒(méi)深度，油面上的相對(duì)壓強(qiáng)，油的密度。試求曲面受到的液體總壓力的水平分量和鉛直分量。（15分）

2．如圖所示，一吸水裝置，水池N的水位不變，已知水位、和的值，若不計(jì)水頭損失，問(wèn)喉部斷面面積和噴嘴斷面面積滿足什么關(guān)系才能使水從水池M引入管流中。（10分）

3．如圖所示水電站的引水分叉管路平面圖，管路在分叉處用鎮(zhèn)墩固定。已知：主管直徑，分叉管直徑，通過(guò)的總流量，轉(zhuǎn)角，斷面處的相對(duì)壓強(qiáng)，不計(jì)水頭損失，試求：水流對(duì)鎮(zhèn)墩的作用力。（15分）

4．已知平面運(yùn)動(dòng)的流速場(chǎng)為。試確定流動(dòng)：

（1）是否滿足連續(xù)性方程；

（2）是否有流函數(shù)，若有請(qǐng)求之；

（3）是否有勢(shì)函數(shù)，若有請(qǐng)求之；

（4）求出流經(jīng)A點(diǎn)（3，1）的流線與流經(jīng)B點(diǎn)（5，1）的流線之間的單寬流量。（15分）

5．某梯形斷面排水土渠，底寬，邊坡系數(shù)，粗糙系數(shù)，要求正常水深，設(shè)計(jì)流量，試求排水渠的底坡和流速；當(dāng)此渠道的臨界底坡時(shí)，試判別該渠道的水流是急流還是緩流？（15分）

6．某水閥滲流流網(wǎng)如圖所示。圖中，，土壤滲流系數(shù)。試求出：

（1）A點(diǎn)處滲流流速；

（2）單寬滲流量；

（3）B點(diǎn)處的滲流壓強(qiáng)。（10分）

河海大學(xué)2007年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題

考試科目名稱：水力學(xué)

一、是非題（每題2分，共20分）

1．圖為管道流速分布圖，從其對(duì)應(yīng)部位所取出水體B，則水體B底面的切應(yīng)力方向與水流流動(dòng)方向相同。

（）

2．不論平面在靜止液體內(nèi)如何放置，其靜水總壓力的作用點(diǎn)永遠(yuǎn)在平面形心之下。（）

3．如果兩個(gè)液流中作用于相應(yīng)點(diǎn)上的相同性質(zhì)的力的大小成一定比例，且方向一致，則兩個(gè)液流就是動(dòng)力相似的。

（）

4．同一種管徑和粗糙度的管道，雷諾數(shù)不同時(shí)，可以在管中形成紊流光滑區(qū)、粗糙區(qū)或過(guò)渡粗糙區(qū)。

（）

5．在底流消能設(shè)計(jì)中，要求最大的池深和池長(zhǎng)的流量作為消力池的設(shè)計(jì)流量。

（）

6．棱柱形明渠中形成型水面曲線時(shí)，其斷面單位能量沿程增大。

（）

7．因?yàn)楦鞑⒙?lián)支管的長(zhǎng)度、直徑及粗糙度可能不同，因此在各支管上的水頭損失也不相同。

8．當(dāng)下游水位高于薄壁堰頂時(shí)，一定是淹沒(méi)出流。

（）

9．當(dāng)雷諾數(shù)很大時(shí)，在紊流核心區(qū)中，切應(yīng)力中的粘滯切應(yīng)力可以忽略。

（）

10．圖示的A、B兩測(cè)壓管，B管中的液面必然高于A管中的液面。

（）

二、選擇題（每題2分，共20分）

1．在恒定流中

（）

（1）流線一定互相平行

（2）斷面平均流速必定沿程不變

（3）不同瞬時(shí)流線有可能相交

（4）同一點(diǎn)處不同時(shí)刻的動(dòng)水壓強(qiáng)相等

2．同一渠道中有1、2兩個(gè)渠段，其糙率<，其他參數(shù)均相同。當(dāng)通過(guò)一定流量時(shí)，則兩渠段的臨界水深、和正常水深、的關(guān)系分別為

（）

（1）=，=

（2）=，<

（3）>，>

（4）=，>

3．按普朗特動(dòng)量傳遞理論，紊流的斷面流速分布規(guī)律符合（）

（1）對(duì)數(shù)分布

（2）橢圓分布

（3）拋物線分布

（4）直線分布

4．在明渠恒定均勻流過(guò)水?dāng)嗝嫔?、2兩點(diǎn)安裝兩根測(cè)壓管，如圖所示，則兩測(cè)壓管高度與的關(guān)系為

（）

（1）>

（2）<

（3）=

（4）無(wú)法確定

5．有一溢流堰，堰頂高度為2，堰上水頭為2，則該堰流屬于

（）

（1）薄壁堰流

（2）寬頂堰流

（3）實(shí)用堰流

（4）明渠堰流

6．渠道中出現(xiàn)型水面曲線，則水流為

（）

（1）緩流

（2）均勻流

（3）急流

（4）急交流

7．若測(cè)得兩根管道的下臨界雷諾數(shù)相等，則必須兩管的（）

（1）管徑相等

（2）液體的粘性系數(shù)相等

（3）管徑和均相等

（4）以上答案均不對(duì)

8．閘壩下有壓滲流流網(wǎng)的形狀與下列哪個(gè)因素有關(guān)

（）

（1）上游水位

（2）滲流系數(shù)

（3）上下游水位等

（4）邊界的幾何形狀

9．明渠均勻流的斷面單位能量中，單位勢(shì)能與單位動(dòng)能相等，則可判定此水流為

（）

（1）緩流

（2）急流

（3）臨界流

（4）無(wú)法判定

10．流線

（）

（1）在恒定流中是固定不變的（2）只存在于均勻流中

（3）總是與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡相重合（4）是與速度向量正交的線

三、填空題（每題2分，共20分）

1．紊流粗糙區(qū)的沿程水頭損失與斷面平均流速的次方成正比，其沿程水頭損失系數(shù)與

有關(guān)。

2．水流經(jīng)過(guò)一漸縮圓管，若已知直徑比，其雷諾數(shù)之比。

3．矩形斷面平底渠道，底寬，通過(guò)流量，已知躍前水深，問(wèn)躍后水深。

4．水泵進(jìn)口真空計(jì)的讀數(shù)為，則該處的相對(duì)壓強(qiáng)，絕對(duì)壓強(qiáng)。

5．某擋水壩上下游水頭差為，已繪制壩下曲邊正方形的滲流流網(wǎng)，若流網(wǎng)有18根等勢(shì)線和6根流線，滲流系數(shù)，則壩下單寬滲流量。

6．急流時(shí)，1，0。

7．型水面曲線發(fā)生在坡上，其水流屬于

流，曲線的特征是。

8．設(shè)某一平面流動(dòng)的流函數(shù)為，則其流速。

9．在水擊計(jì)算中，把閘門關(guān)閉時(shí)間小于水擊相長(zhǎng)的水擊稱為

水擊；把>的水擊

稱為

水擊。

10．進(jìn)行堰流模型試驗(yàn)，要使模型水流與原型水流相似，必須滿足的條件是，若模型長(zhǎng)度比尺選用，當(dāng)原型流量，則模型流量。

四、計(jì)算題（共6題，每題15分）請(qǐng)將答案寫在答題紙上。

1．如圖所示，有一錐形容器，容器底部A處接一U形水銀壓差計(jì)，當(dāng)容器空時(shí)，A處以下注水后壓差計(jì)讀數(shù)為19，當(dāng)容器充滿水后，壓差計(jì)的讀數(shù)為多少？（15分）

2．圖示液面上有一面積的平板，以速度作水平移動(dòng)，兩板間液體流速按線性分布，并做層流運(yùn)動(dòng)，平板下液體分兩層，它們的動(dòng)力粘滯系數(shù)與厚度分別為，。試?yán)L制平板間液體的流速分布圖和切應(yīng)力分布圖，并計(jì)算平板上所受的內(nèi)摩擦力。（15分）

3．一泄洪管道直徑，長(zhǎng)，出口中心高程為，上游恒定水位為,沿程水頭損失系數(shù),局部水頭損失不計(jì),出口用錐形閘控制流量,錐形閥頂角，如圖所示，當(dāng)錐形閥全開(kāi)時(shí)，求水流對(duì)錐形閥的作用力。(取動(dòng)能與動(dòng)量校正系數(shù)為1)(15分)

4．如圖所示為一圓柱形滾動(dòng)閥門，其直徑，重量，寬度，滾動(dòng)斜面與水平面成角，試求：

（1）圓柱形閥門上的靜水總壓力及其作用方向（以角度表示）

（2）閥門起動(dòng)時(shí)，拉動(dòng)閥門所需要之拉力。（15分）

5．為測(cè)定某梯形斷面渠道的糙率系數(shù)值，選取長(zhǎng)直的均勻流段進(jìn)行測(cè)量，已知渠道寬度，邊坡系數(shù)，正常水深，兩斷面的水面高差，流量，求出該渠道的糙率值。（15分）

6．已知恒定二元不可壓縮流動(dòng)在方向的流速分量，式中、為常數(shù)，當(dāng)時(shí)。求:

（1）y方向的流速分量的表達(dá)式；

（2）判斷該流動(dòng)是否存在流函數(shù)？若存在，請(qǐng)求之。

（3）判斷該流動(dòng)是否存在勢(shì)函數(shù)？若存在，請(qǐng)求之。（15分）

河海大學(xué)2009年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題

1．選擇題部分

（一）在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面（）

a、重合；

b、平行

c、相交；

d、正交。

（二）在水力學(xué)中，單位質(zhì)量力是指（）

a、單位面積液體受到的質(zhì)量力；b、單位體積液體受到的質(zhì)量力；

c、單位質(zhì)量液體受到的質(zhì)量力；d、單位重量液體受到的質(zhì)量力。

（3）液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為100kN/m2，則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為

a、1

kN/m2

b、2

kN/m2

c、5

kN/m2

d、10

kN/m2

（4）水力學(xué)中的一維流動(dòng)是指（）

a、恒定流動(dòng)；

b、均勻流動(dòng)；

c、層流運(yùn)動(dòng)；

d、運(yùn)動(dòng)要素只與一個(gè)坐標(biāo)有關(guān)的流動(dòng)。

（5）有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比值d

/R=（）

a、8；

b、4；

c、2；

d、1。

（6）已知液體流動(dòng)的沿程水力摩擦系數(shù)l與邊壁相對(duì)粗糙度和雷諾數(shù)Re都有關(guān)，即可以判斷該液體流動(dòng)屬于

a、層流區(qū)；

b、紊流光滑區(qū)；

c、紊流過(guò)渡粗糙區(qū)；

d、紊流粗糙區(qū)

（7）突然完全關(guān)閉管道末端的閥門，產(chǎn)生直接水擊。已知水擊波速c=1000m/s，水擊壓強(qiáng)水頭H

=

250m，則管道中原來(lái)的流速v0為

a、1.54m

b、2.0m

c、2.45m

d、3.22m

（8）在明渠中不可以發(fā)生的流動(dòng)是（）

a、恒定均勻流；

b、恒定非均勻流；

c、非恒定均勻流；

d、非恒定非均勻流。

（9）在緩坡明渠中不可以發(fā)生的流動(dòng)是（）。

a、均勻緩流；

b、均勻急流；

c、非均勻緩流；

d、非均勻急流。

（10）底寬b=1.5m的矩形明渠，通過(guò)的流量Q

=1.5m3/s，已知渠中某處水深h

=

0.4m，則該處水流的流態(tài)為

a、緩流；

b、急流；

c、臨界流；

（11）閘孔出流的流量Q與閘前水頭的H（）成正比。

a、1次方

b、2次方

c、3/2次方

d、1/2次方

（12）滲流研究的對(duì)象是（）的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

a、重力水；

b、毛細(xì)水；

c、氣態(tài)水；

d、薄膜水。

（13）測(cè)量水槽中某點(diǎn)水流流速的儀器有

a、文丘里計(jì)

b、畢托管

c、測(cè)壓管

d、薄壁堰

（14）按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的水力學(xué)模型，長(zhǎng)度比尺λL=100，模型中水深為0.1米，則原型中對(duì)應(yīng)點(diǎn)水深為和流量比尺為

a、1米，λQ

=1000；

b、10米，λQ

=100；

c、1米，λQ

=100000；

d、10米，λQ

=100000。

2、判斷題：（每小題2分）

（1）任意受壓面上的平均壓強(qiáng)等于該受壓面形心處的壓強(qiáng)。

（）

（2）水流總是從壓強(qiáng)大的地方向壓強(qiáng)小的地方流動(dòng)。

（）

（3）水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。

（）

（4）粘滯性是液體產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因。

（）

（5）同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。

（）

（6）在正坡非棱柱渠道內(nèi)可以形成均勻流。

（）

（7）矩形斷面水力最佳斷面的寬深比β=2。

（）

（8）斷面比能沿流程總是減小的。

（）

（9）在流量和渠道斷面形式一定的條件下，躍前水深越大，躍后水深也越大。（）

（10）滲流達(dá)西定律適用的條件是恒定均勻?qū)恿鳚B流，并且無(wú)滲透變形。

（）

（1）

牛頓內(nèi)摩擦定律適用的條件是

和。

（2）

液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為100kN/m2，則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為

_____________kN/m2，真空度為。

（3）

只受重力作用，靜止液體中的等壓面是________________。

（4）

實(shí)際液體在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生水頭損失的兩個(gè)主要原因是

（5）

水流在明渠中的流態(tài)為緩流時(shí)，其水深h____

hk，弗汝德數(shù)Fr_____1。

（6）

在流量不變的條件下，水躍的躍前水深越小，則水躍的躍后水深越____。

（7）

根據(jù)管道水頭損失計(jì)算方法的不同，管道可以分為_(kāi)______和________。

（8）

在水擊計(jì)算中閥門關(guān)閉的時(shí)間Ts

水擊相長(zhǎng)Tr的水擊，稱為_(kāi)_________

水擊，把Ts

Tr的水擊稱為_(kāi)_________水擊。

(9)

a2型水面曲線是發(fā)生在______

坡上的________流（指急流或緩流）的水面線，這時(shí)弗汝德數(shù)Fr沿程

______（指增大、減小或不變）

(10)

溢流堰的過(guò)堰流量與堰頂水頭的________

次方成正比。

（11）

泄水建筑物下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍時(shí)，下游收縮斷面水深hc的共軛水深

hc’’

________ht(ht為下游河道的水深，填寫<、=、>符號(hào))

(12)

按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的溢流壩水力模型，長(zhǎng)度比尺λL=25，當(dāng)模型中某點(diǎn)的流速為v

m=

o.8m/s，則原型中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的流速為vp=________m/s。

（1）什么是理想液體？為什么要引入理想液體的概念？

（2）“均勻流一定是恒定流”，這種說(shuō)法是否正確？為什么？

（3）簡(jiǎn)述尼古拉茲實(shí)驗(yàn)中沿程水力摩擦系數(shù)λ的變化規(guī)律。

（4）為什么舍齊公式

只適用于阻力平方區(qū)？

（5）流動(dòng)相似的含義是什么？

（6）從力學(xué)意義上解釋明渠均勻流只能在正坡渠道中產(chǎn)生的原因。

（7）分析水面曲線時(shí)，如何尋找急流和緩流的控制斷面？

（8）在滲流計(jì)算中達(dá)西定律與杜比公式有何區(qū)別？

5、作圖題：

（1）

定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線和測(cè)壓管水頭線。

(5分)

v0=0

（2）定性繪出圖示棱柱形明渠內(nèi)的水面曲線，并注明曲線名稱及流態(tài)。(各渠段均充分長(zhǎng)，各段糙率相同)

(5分)

（1）

圖示一跨河倒虹吸管，正方形斷面面積為

A=0.64

m2，長(zhǎng)

l

=50

m，兩個(gè)

30。折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水力摩擦系數(shù)λ=0.024，上下游水位差

H=3m。求通過(guò)的流量

Q

?

（10分）

第二題

從水箱接一橡膠管道及噴嘴(如圖)。橡膠管直徑D=7.5cm，噴嘴出口直徑d=2.0cm。水頭H

=5.5

m。由水箱至噴嘴的水頭損失hw

=

0.5m。用壓力表測(cè)得橡膠管與噴嘴接頭處的壓強(qiáng)p

=

4.9N/cm2。如用手握住噴嘴，需要多大的水平力R，行近流速v0=0，取動(dòng)能校正系數(shù)和動(dòng)量校正系數(shù)均為1。

第四題

有一梯形渠道，底寬

b

=10

m，水深

h

=

m，邊坡為

1:1，糙率

n

=

0.014，底坡i=0.001。如流動(dòng)在紊流粗糙區(qū)，求通過(guò)的流量Q。

(9分)