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2015年云南昆明理工大学水力学考研真题A卷.doc

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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 cm20h ,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 kg5M 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 2m25.0A ,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, 2.1L 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 6.1b m,边坡系数 5.1m ,水深 0 h 0.1 m,两断面的水面高差 0.3z cm, 流量 52.1Q 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 8.0d m,长 50l 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 3H 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 12P m,设计水头 4dH m,坝址处收 缩水深 80.0ch m,下游水深 6th 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)
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