2010年云南昆明理工大学水力学考研真题A卷.doc

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2010 年云南昆明理工大学水力学考研真题 A 卷一、是非题（每小题 2 分，共 30 分。正确的打√，错误的打×） 1、互相连通的同种均质静止液体，其等压面一定是水平面。 2、两种不同的液体只要温度相同，它们的粘滞性就是一样的。 3、理想液体运动存在着层流和紊流两种不同的流态。 4、平衡液体中，压强沿某一方向的变化率等于该方向单位体积液体所受的质量力。 5、恒定有压管流，按长管计算时，计算所得流量比管道实际流量偏大。 6、流量不变时明槽中临界水深随明槽底坡的增大而减小。 7、明槽水流为缓流且流量不变时，断面比能随水深的增大而增大。 8、液体运动的速度越大，则液体的内摩擦切应力也越大。 9、随着来流量的变化，同一根管道既可能属水力光滑管，也可能属水力粗糙管。 10、流量、底坡、糙率一定时，水力最佳断面的水深一定小于非水力最佳断面的水深。 11、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。 12、对同一有压管道出流，自由出流时和淹没出流时的流量系数相等。 13、来水条件和堰宽相同时，驼峰堰的过流量小于宽顶堰的过流量。 14、流网中流线间距大的地方表明该处流速大。 15、不可压缩液体的平面连续运动必然存在流函数。二、单项选择题（每题 2 分，共 16 分） 1、对某一实用堰进行过流能力试验，测得堰上水头 H与下泄流量 Q的关系曲线如下，可能正确的是（）。 2、当管道末端阀门突然关闭时产生的水击波在第二阶段为（）。（a）增压逆波（b）增压顺波（c）减压逆波（d）减压顺波 3、在明渠均匀流中取一六面体，作用在该六面体上的外力有（）。（a）正应力、切应力、重力（b）正应力、质量力（c）切应力、重力（d）应力、惯性力 4、相对于刚体的运动形式，液体质点所特有的运动形式为（）。（a）平移运动（b）线变形运动（c）旋转运动（d）都不是 5、水面微波的相对波速与水深的（）次方成正比。（a）1/2 （b）2/3 （c）1 （d）3/2

6、圆管中液体为层流运动时，横断面上最大点流速为断面平均流速的（）倍。（a）1/2 （b）1 （c）3/2 （d）2 7、WES 堰形成淹没出流的条件是（）。（a）hs/H0>0 （b）hs/H0<0 （c）hs/H0>0.15 （d）hs/H0<0.15 8、恒定总流能量方程式中动能修正系数α的量纲是（）。（a）LT-1 （b）L0.5T-0.5 （c）L-1T2 （d）无量纲三、简述题（每题 6 分，共 24 分） 1、简述牛顿内摩擦定律的内容、写出数学表达式及适用条件。 2、定性叙述尼古拉兹圆管试验所揭示出的沿程阻力系数λ的变化规律。 3、什么是断面比能 ES？它与单位重量液体的总机械能 E有何区别？在明渠均匀流中 ES 和 E 沿流程是怎样变化的？ 4、什么是水头损失？产生水头损失的原因是什么？水头损失如何分类并写出各类水头损失计算的基本公式。四、作图题（每题 5 分，共 15 分） 1、绘出图中平面 AB 的静水压强分布图（标出特征点的压力数值）和曲面 CD 的垂直分力的压力体图（标出方向）。 2、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。 3、定性绘制出图示棱柱体明渠水面线，并注明曲线名称（除水平段外，各渠段均为充分长直渠段、糙率相同）。

五、计算题（共 65 分） 1、图示为一装满水的储水容器，宽 b=4m（与纸面垂直方向），已知压力表读数为 0.5 个工程大气压（相对压强），AB 为铅直面，CD 为半径 R=1m 的四分之一圆柱面，水深 H=2.0m，试求： ⑴ 作用于平面 AB 上的静水总压力及其作用点的位置；（8 分） ⑵ 作用于曲面 CD 上的静水总压力。（8 分） 2、如图所示为一压力喷水装置，已知活塞筒直径 D=20cm，喷水管直径 d=5cm，活塞筒中心至喷水管出口的高差 H=5m，当喷水高度 h=20m 时，求作用于活塞上的力 P（不计水头损失）。（12 分） 3、直径 d=100mm 的管道长 L=3000m，输送密度ρ=850kg/m3，运动粘滞系数ν=0.20cm2/s 的液体，其流量 Q=0.5L/s，试计算： ⑴ 判别液流流态；（3 分） ⑵ 过水断面最大点流速 umax；（3 分） ⑶ 管流的水头损失；（3 分） ⑷ 管壁处的切应力τ0。（3 分）

4、一矩形渠道上设 WES 曲线型实用堰。已知堰高 P=10m，来流水头等于设计水头 Hd =3m，收缩水深 hc=0.79m，下游水深 ht=4m。试求： ⑴ 下泄单宽流量；（4 分） ⑵ 坝下水流将产生何种衔接形式；（4 分） ⑶ 若在坝下设挖深式消力池，池深 d的设计流量如何选择？（4 分） 5、已知某管流运动的流速分布为（13 分） ux=0 uy=A[B－(x＋y)2] uz=0 (A、B 为非零常数) 试分析液体微团的运动形式。

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