三峡大学考研专业课试题水力学2009.doc

1、第1页共 5 页三 峡 大 学2009年研究生入学考试试题(A卷)考试科目： 水 力 学 （满分150分，考试时间3小时，考生必须将答案写在答题纸上）一、填空题（每空1分，共计15分）1. 一般有两种方法描述液体运动，即 法与 法。2. 1883年雷诺（Reynolds）从一个简单的试验中发现液流存在 和 两种流态，这就是著名的雷诺试验。3. 一般认为：微分平行六面体最普遍的运动形式是由平移、线变形、角变形 及 四种基本形式所组成。4. 两流线间所通过的单宽流量等于该两流线的 之差。5渗流模型的实质在于，把实际上并不充满全部空间的液体运动，看作是连续 空间内的 。6. 有一明渠均匀流，通过流量

2、Q =55m3/s，底坡i =0.0004，则其流量模数 K = 7水泵进口真空计的读数为pv=24.5kN/m2，则该处的相对压强水头为 m。8矩形断面渠道，水深h=1m，单宽流量q=1m3/s，则该水流的佛汝德数 Fr = 。9宽顶堰的总水头H0 = 2m, 下游水位超过堰顶的高度hs=1.4m，此时堰流 为 出流。10渗流杜比公式表明，在渐变渗流中过水断面的流速分布为 。11已知谢才系数C=100m1/2s-1，则沿程阻力系数l = 。12当液流为 流时，流线与迹线重合。13直径为1m的管道中的水流，其水力半径为 。二、选择题（每题3分，共计45分）1. 下列物理量中，有量纲的数为（ ）

3、(A)佛汝德数Fr (B) 沿程阻力系数l (C)渗流系数k (D) 堰流流量系数m第 2 页2. 有两条梯形断面渠道1和2，已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同，但 底坡i1i2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（ ）(A)h1h2 (B) h1 Q2 (B)Q1 = Q2 (C)Q1 pb (B) pa pb (C) pa =pb (D)无法确定第 3 页 (a) (b) 三、作图题（每题9分，共计18分）1. 试画出曲面AB、CD的压力体，并分别标明这两个曲面液体总压力竖向分力的方向。2. 如图所示，两段缓坡相接，后面一段缓坡比前一段缓坡要陡些。绘制从a点 出发的可能的渐变流水面线变化形

4、式(至少绘制一种可能性)，并标明水面曲线 的种类。第 4 页四、计算题（每题12分，共计72分）1. 如图所示，一个薄板被动力粘滞系数分别为1和2的粘稠液体与两个固定的平板隔开，平板之间的间隔距离h1和h2是不相等的，中间薄板与每种液体的接触面积都是A。（a）假设每种液体中的速度分布形式都是线性的，推导中间薄板以速度V运动所需要的拉力F；（b）两种粘性1和2之间存在一种必然关系么？2. 在如图所示的装置中，所有流体的温度都是20oC，此时各种流体的容重分别为：苯：8640 N/m3；水银：133100 N/m3；煤油：7885 N/m3，水：9790 N/m3，空气：12 N/m3。请确定点A

5、和点B之间的压差p。3.如图所示的门ABC面积为1m2，铰接在B点，当水位h上升到足够高度之后，门可以自动开启。忽略大气压力。确定当门开启时候的最低水位？该结果与液体密度有关么？第 5 页4. 水流通过一个圆形管嘴，以射流的形式流入空气，并冲击到一个平板上，如图所示。保持平板稳定所需要的作用力F为70N。假定流动是恒定的、无摩擦的一维流动，水的密度 = 998kg/m3，当地重力加速度g =9.81m/s2。计算：（a）1#断面和2#断面处的速度；（b）水银压差计的读数h？5. 如图所示的溢洪道泄流，假定流动在1和2断面处是均匀的，水头损失可以忽略。计算：（a）V2的大小？（b）单宽水体对溢流坝的作用力？6. 均匀流水深30cm，在下游遇到未完工的混凝土段而发生水跃，如图所示，渠道底坡1o，未完工的混凝土段的粗糙系数n = 0.014，如果渠道很宽（故可视为二维流动），那么水跃发生后的下游水深y2是多少？