三峡大学考研专业课试题813水力学(一)2012.doc

1、第1页共 6页三 峡 大 学2012年研究生入学考试试题(A卷)科目代码： 813 科目名称： 水力学(一) （考生必须将答案写在答题纸上）一、填空题(每空1分，共计20分)1. 根据流动是否随时间变化，可将流体流动分成 流和 流。2. 一个流体微团在一段时间间隔内所走过的路径，我们称之为 。3. 在平衡液体中，静水压强的作用方向只能是 并 作用面。4. 通常认为管道的临界雷诺数为 。5. 阻力平方区的沿程水头损失hf是与断面平均流速的 次方成比例的，此情况下，沿程阻力系数与相对光滑度(r0/)有关，而与 无关。6. 流量相同时，若增大管道的直径，则水流的雷诺数 (增大、减小、不变)，而临界雷

2、诺数 (增大、减小、不变)。7. 渗流杜比公式表明，在渐变渗流中过水断面的流速分布为 分布。8. 矩形断面渠道，水深h = 1.0 m，单宽流量q = 1.0 m2/s，则该水流的佛汝德数Fr = 。9. 正坡明渠渐变水流的水面曲线共 条，而正坡地下河槽中渐变渗流的浸润曲线共 条。10. 当堰顶厚度与堰上水头的比值介于0.67与2.5之间时，这种堰称为 堰。11. 若正常水深正好等于该流量下的 ，相应的渠道底坡称为临界底坡。12. 当底坡、粗糙系数和断面面积一定时，使 最大的断面形状，称为水力最优断面。13. 管道紊流中粘性底层的厚度随雷诺数的增大而 。14. 动能修正系数的大小取决于 。15

3、. 水跃函数相等的两个不同水深称为 。第 2 页二、选择题（每题3分，共计45分）1. 管流的负压区是指测压管水头线（ ）(A) 在基准面以下的部分 (B) 在下游自由水面以下的部分(C) 在管轴线以下的部分 (D) 在基准面以上的部分2. 一段直径不变管道的流速从2.0 m/s增加到4.0 m/s，假设水流一直处于紊流粗糙区，则沿程水头损失是原来的（ ）倍。(A)1 (B) (C) 2 (D) 43. 流线与等势线的关系为（ ）(A) 平行 (B) 斜交 (C) 正交 (D) 不确定4. 两种矩形断面渠道，其过水面积A，糙率n，底坡i均相等，但是底宽b及水深h不同，渠道一b1h1 = 4.0

4、 m1.0 m，渠道二b2h2 = 2.0 m2.0 m，比较渠道中通过的流量相对大小为（ ）。(A) Q1 Q2 (B) Q1 = Q2 (C) Q1 Q2 (D) 无法确定5. 串联管道，无支流分出，则各管段的（ ）(A) 流量相等 (B) 切应力相等 (C) 沿程水头损失相等 (D) 水力坡度相等6. 下列情况中，总水头线与测压管水头线重合的是（ ）(A) 实际液体 (B) 理想液体 (C) 长管 (D) 短管7. 一管径从大到小渐缩的管道中，雷诺数沿水流方向（ ）(A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不一定8. 断面单位能量Es随水深h的变化规律是( ) (A) Es存在极

5、大值 (B) Es存在极小值 (C) Es随h增加而单调增加 (D) Es随h增加而单调减少9. 层流的沿程阻力系数（ ）(A)仅与雷诺数有关 (B)仅与相对粗糙度有关(C)与雷诺数及相对粗糙度有关 (D)是常数10. 下面的流动中哪个是恒定非均匀流？（ ）(A)湖中绕等速行驶的船只的水流 (B)水位不平稳时绕过桥墩的水流(C)水箱水位下降过程中流经长直管道的水流 (D)水箱水位稳定时流经渐扩管的水流11. 在敞开于大气压下的盛水容器壁上安一测压管，则测压管内水面上升的高度( )容器内的自由液面。(A)高于 (B)低于 (C)等于 (D)都有可能第 3 页12. 毕托管是将流体的 转化为 ，从

6、而通过测压计测定流体运动速度的仪器。( )(A)压能，动能 (B)动能，压能 (C)位能，动能 (D)位能，压能13. 完全真空状态是指( )。(A)真空值=0 (B)绝对压强=0 (C)相对压强=0 (D)大气压强=014. 流量模数K的量纲是（ ）。(A)(L3T -2) (B)(L3T-1) (C)(L2T -2) (D)(L2T-1)15. 在流量一定，渠道断面的形状、尺寸一定时，随底坡的增大，临界水深将 （ ）(A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 以上都有可能三、作图题（共计25分）1. 请作出下图中ACDB壁面上的压强分布图。（本题5分）2. 绘出下图中圆柱体表面的压力

7、体图，并标出静水总压力铅直分力的方向。（本题5分）第 4 页3. 缓坡渠道中有一溢流堰，使得堰前水深抬高；堰下游形成收缩断面，收缩水深hchk(hk表示临界水深)。试定性绘出上游和下游渠道中的水面曲线。(本题8分）4. 绘制下图中从1号断面至2号断面之间的总流的测压管水头线和总水头线。(本题7分）四、计算题（每题12分，共计60分）1. 今采用三组串联的U型水银测压计测量高压水管中压强，测压计顶端盛水。当M点压强等于大气压时，各支水银面均位于0-0水平面上。今从最末一组测压计右支测得水银面在0-0平面以上的读数h = 10.0 cm。水的密度W = 1000 kg/m3，水银的密度Hg = 1

8、3600 kg/m3，当地重力加速度g = 9.8 m/s2，试求M点的相对压强大小。第 5 页2. 设有一股自喷嘴以速度v0喷射出来的水流，冲击在一个与水流方向成角的固定平面壁上，当水流冲击到平面壁后，分成两股水流流出冲击区，若不计重量（流动在一个水平面上），并忽略水流沿平面壁流动时的摩阻力，试推证沿着射流方向施加于平面壁上的压力，并求出Q1与Q2各为多少？3. 一直径沿程不变的输水管道，连接两水池，如图所示，已知管道直径d = 0.3 m，全管长l = 90 m，沿程阻力系数l = 0.03 ，进口局部水头损失系数x1= 0.5 ，折弯局部水头损失系数x2= 0.3 ，出口水头损失系数x3

9、= 1.0 ，出口在下游水面以下深度h2= 2.3 m，在距出口l1= 30 m处设有一U型水银测压计，其液面差h为 0.5 m，较低的水银液面与管轴的距离h1= 1.5 m，试确定：（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。4. 一条梯形断面土渠，按均匀流设计。已知水深h = 1.8 m, 底宽b = 2.4 m, 边坡系数m = 1.6 ,粗糙系数n = 0.025 ,底坡i = 0.0016 ,求流速v和流量Q ?第 6 页5. 高度P = 2.0 m的跌水，其出口处设平板闸门控制流量，如图所示。当流量Q = 10.0 m3/s时，下游水深ht= 1.4 m；河槽为矩形断面，底宽b= 4.0 m；闸门前水头H= 1.6 m；行近流速v0= 1.0 m/s；流速系数j = 0.97。试计算收缩断面水深hc，并判断衔接形式。