2015 年云南昆明理工大学水力学考研真题 A 卷
一、单选题(15 小题,每题 2 分,共计 30 分)
1.理想液体与实际液体最主要的区别是(
)。
A.不可压缩;
B.不能膨胀;
C.没有粘滞性;
D.没有表面张力。
2.在同一长直等径管道中用不同的液体实验,当流速相同时,其沿程水头损失在(
)
相同。
A.层流区;
B.紊流光滑管区;
C.紊流过度区;
D.紊流粗糙区。
3.下列各组物理量中,属于同一量纲的是(
)。
A.长度、宽度、动力粘度系数;
B.长度、密度、运动粘度系数;
C.密度、重量、速度;
D.水深、管径、测压管水头。
4.矩形断面渠道最小断面比能 min
sE 与相应的临界水深 kh 之比
E min
s
h
k
(
)。
A. 2.0;
B. 1.5;
C. 1.0;
D. 0.5。
5.某堰,堰顶厚度δ=5m,堰上水头 H=1.8m,则此堰属于(
)。
A.薄壁堰;
B.实用堰;
C.宽顶堰;
D.三角堰。
6.水击的相长计算式为(
)。
A.
Ts ;
al
B.
Ts
2
al
;
C.
Ts
3
al
;
D.
Ts
4
al
。
7.恒定渐变渗流中,过水断面上的流速分布为(
)。
A.抛物线型;
B.对数型;
C.矩型;
D.三角型;
8.底宽 b = 1.5 m 的矩形明渠,通过的流量 Q = 1.5 m3/s,已知渠中某处水深 h=0.4m,则
该处水流的流态为(
)。
A.缓流;
B.急流;
C.临界流;
D.无法确定。
9.理想液体过水断面的流速应为(
)分布。
A.矩形;
B.斜线;
C.抛物线;
D.对数曲线
10.牛顿内摩擦定律的使用条件为(
)。
A.牛顿液体; B.作层流运动的实际液体; C.理想液体; D.作层流运动的牛顿液
体。
11.关于等压面,下列说法不正确的是(
)。
A.静止、均质、连续的液体,水平面是等压面; B.等压面一定是平面;
C.两种液体的分界面是等压面;
D.自由面是等压面。
12.“图解法”用于计算静水总压力的大小,从理论上说(
)。
A.适用于任意平面;
B.仅适用于矩形平面;
C.对于所有平面和曲面都适用; D.只有矩形平面和圆柱形曲面才适用.
13.平面上静水总压力的作用点与受压面的形心点重合的充要条件是(
)。
A.受压面上的有效分布荷载为均布荷载; B.受压面为水平面;
C.受压面上的有效荷载为分布荷载;
D.受压面为圆形平面
14.已知某液流的流速分布为
u x
4 ,
u y
x
5 ;
u z
y
2
t
,t 为时间,则该液流为(
)。
A.恒定均匀流; B.恒定非均匀流; C.非恒定均匀流; D.非恒定非均匀流。
15.用毕托管测流速时,其静压管与总压管中的液面高程关系是(
)。
A.静压管一定高于总压管;
B.总压管一定高于静压管;
C.会因量测点的流速大小而异;
D.通常两管的液面高程没有太大的差异。
二、判断题(正确的划“√”,错误的划“×”,15 小题,每题 1 分,共计 15 分)
1.渗流模型中,某断面的渗流流量比该断面实际流量小。
2.圆管中层流的雷诺数必然大于 3000。
3.水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。
4.闸孔出流的流量与闸前水头的 2 次方成正比。
5.紊流实质上是非恒定流。
6.陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。
7.两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等,但底坡不同,因此它们的正
常水深不等。
8.边壁比较粗糙的管道一定是水力粗糙管。
9.静止水体中,某点的真空压强为 50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。
10.达西定律适用于所有的渗流。
11.均匀流是产生层流的必要条件。
12.曼宁公式只能适用于紊流阻力平方区。
13.水泵的扬程就是指水泵的提水高度。
14.恒定总流能量方程适用于所有(均质和非均质)液流。
15.水跃只能发生于平底明渠中。
三、填空题(8 小题,每空 1 分,共计 15 分)
1.有涡流是指液体流动时每一个液体质点都有
的流动。
2.在水击研究中,必须认为液体是
,管道是
。
3.动量修正系数的大小取决于过水断面上的
。
4 . 平 面 流 动 速 度 分 布 为 :
u
2
ax
2
y
,
v
xy
by
, 如 果 流 体 不 可 压 缩 , 试 求
a
; b
。
5.两根水管,一根直径一定,流量逐渐增加,其雷诺数将
;另一根直径逐渐增大,
但通过的流量恒定,雷诺数沿流程将
。(填增大、减小)
6.并联管段 1、2,两管段直径 d 相等,长度
l ,沿程水头损失系数相等,则两管段
2
3l
1
流量比
Q
1
Q
2
。
7.两段长直棱柱体矩形断面明渠相连,上游渠段宽为b ,下游渠段宽为 b2 。当流量、底
坡及糙率不变时,两渠段临界水深之间的关系为
,正常水深之间的关系
为
。
8.液体微团的运动包括
、
、
和
四种基本运动形式。
四、作图题(3 小题,每题 5 分,共计 15 分)
1.定性绘出图示曲面 AB 上的压力体剖面图及铅直投影面上的压强分布图。
2.定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。
v0=0
3.定性绘出图示棱柱体明渠的水面曲线,并注明曲线名称。(各渠段均充分长,各段糙率
相同)
五、计算题(7 小题,共计 75 分)
1.有一锥形容器,尺寸如下图示,容器底部 A 处接一 U 形水银压差计,当容器中无水,右
侧管中水面位于 A 处时,压差计读数为
cm20h
,当容器充满水后,压差计读数为多少?
(10 分)
2.如右图所示,质量
kg5M
的木板,沿涂有润滑油的斜面等速下滑,已知:油的动力
黏度
.0
1225
s/mN
2
,油层厚度为 cm1.0
,木板与
油的接触面积
2m25.0A
,油层的运动速度呈线性分布,
求木板的下滑速度为多少?(10 分)
3.如右图所示为一流动位于同一平面内的射流,冲击一
端可绕铰链 A 转动的光滑平板,射流轴线通过平板中心。
已知
0 Q
40
L/s,
2.1L
m,
60
,且不计空气和
板面阻力,忽略水头损失及平板自重。
求:(1)分流比
1 QQ
2
;
(2)当平板处于平衡状态下,支撑力
F
340
N 时,
其相应的射流速度 0v 为多少?(15 分)
4.为测定某梯形断面棱柱体渠道的糙率系数值 n ,选取 100
l
m 长直的均匀流段进行测量,
已知渠道底宽
6.1b
m,边坡系数
5.1m
,水深
0 h
0.1
m,两断面的水面高差
0.3z
cm,
流量
52.1Q
m3/s,试求该渠道的糙率为多少?(10 分)
5.图示一跨河倒虹吸圆管,管径
8.0d
m,长 50l
m,两个 30 折角、进口和出口的局
部水头损失系数分别为
1
2.0
,
2
5.0
,
3
0.1
,沿程水头损失系数
024.0
,
上下游水位差
3H
m。若上下游流速水头忽略不计,求通过倒虹吸管的流量Q 。(10 分)
6.已知流场的速度为:
u x
2
x
2
y
x
,
u y
2
xy
y
,求:(1)判断此流场是否
存在势函数和流函数;(2)若存在,求出和的表达式。(10 分)
7.一矩形渠道上设 WES 曲线型实用堰。已知堰高
12P
m,设计水头
4dH
m,坝址处收
缩水深
80.0ch
m,下游水深
6th
m。试求:
(1)下泄单宽流量;(5 分)
(2)坝下水流将产生何种衔接形式;(5 分)