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2013年云南昆明理工大学水力学考研真题A卷.doc

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2013 年云南昆明理工大学水力学考研真题 A 卷 一、选择题(15 题,每题 1 分,共计 15 分) 1.浸没在水体中的物体重量越大,所受的浮力越大。 2.液体的粘滞系数值随温度的升高而增大。 3.紊流阻力平方区的沿程水头损失只与雷诺数有关。 4.压力中心是指受压面的形心。 5.水流总是从压强大处向压强小处流动。 6.有压长管道是认为水头全部消耗在沿程水头损失上。 7.缓流只能在缓坡上发生,急流只能在陡坡上发生。 8.串联长管道各管段的水头损失可能相等,也可能不相等。 9.液体流动时流线相互平行,该流动一定为均匀流动。 10.其它条件相同时,实用堰的流量系数小于宽顶堰的流量系数。 11.在渗流模型中,任意一微小过水断面的平均渗流流速 u 应比该断面实际渗流的真实断 面平均流速 0u 小。 12.明渠中层流的雷诺数必然小于 2000。 13.矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比为 2 。 14.闸孔出流的流量与闸前水头的 3/2 次方成正比。 15.从力学意义看,佛汝德数表示惯性力与重力的对比关系。 二、单选题(15 题,每题 2 分,共计 30 分) 1.在流体力学中,单位质量力是指作用在单位( )液体上的质量力。 A、面积 B、体积 C、质量 D、重量 2.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、没有表面张力 D、没有粘滞性 3.流线和迹线一般情况下是不重合的,若两者完全重合,则水流必为 ( ) A、均匀流 B、非均匀流 C、非恒定流 D、恒定流 4.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 5.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 6.按长管计的并联管道,各支管的( ) 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 7 . 某 流 体 的 运 动 粘 度 3  610  m2/s , 密 度  800 kg/m3, 其 动 力 粘 度  为 ( ) A、3.75×10-9Pa·s B、2.4×10-3Pa·s C、2.4×105Pa·s D、 2.4×109Pa·s 8.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是( ) A、1-1 断面和 2-2 断面 B、2-2 断面和 3-3 断面 C、1-1 断面和 3-3 断面 D、3-3 断面和 4-4 断面 第 8 题图 9.如图所示,孔板上各孔口的大小形状相同,则各孔口的出流量是( ) A、QA>QB B、QA=QB C、QA
13.液流为恒定均匀流时,必有( )为零。 A、时变加速度 B、位变加速度 C、水力坡度 D、测压管坡度 14.根据堰顶厚度与堰上水头的比值,堰可分为( ) A、宽顶堰、实用堰和薄壁堰 B、自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰 C、三角堰、梯形堰和矩形堰 D、溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰 15.速度 v 、长度 l、运动粘度的无量纲组合是( ) A 、 vl  B 、 2vl  lv 2  D、 22lv  C 、 三、作图题(3 题,每题 5 分,共计 15 分) 1.试绘制图中 AB 面上的静水压强分布图,并标出关键位置压强值。 A h 1 h 2 h 3 B 2.定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。 V0 =0 V1 V2 V33 V4 ≠0 3.在各段都长而直的棱柱体渠道中,已知 Q,糙率 n 均为一定,试定性绘出下列各渠道中 的水面线,并标出各水面线名称。
四、计算题(7 题,共计 90 分) 1.如图所示,一矩形平板闸门 AB,宽 b=2m,与水平面夹角=30°,其自重 G=19.6kN, 并铰接于 A 点。水面通过 A 点,水深 h=2.1m,试求打开闸门的最大铅直拉力 T。(10 分) 第 1 题图 第 2 题图 2.如图所示,文丘里流量计管道直径 d1=200mm,喉管直径 d2=100mm,水银差压计读数 y=20mm, 水银密度 m =13.6×103kg/m3,忽略管中水头损失,试求管道输水流量 Q。(10 分) 3.有一浆砌块石的矩形断面渠道。已知渠道长 l=500m,底宽 b=3.2m,渠中水深 h0=1.6m,粗 糙系数 n=0.025,通过的流量 Q=6m3/s,试求沿程水头损失。(10 分) 4.有一矩形断面混凝土渡槽,糙率 n=0.014,底宽 b=1.5m,槽长 L=120m。进口处槽底高 程 Z1=52.16m,出口槽底高程 Z2=52.04m,当槽中均匀流水深 h0=1.7m 时,试求渡槽底坡 i和通过的流量 Q。(10 分) 5.测定 90°弯管的局部水头损失系数的试验装置如 图所示。已知试验段 AB 长 10 m ,管径 d=0.05m, 弯管曲率半径 R=d,管段沿程水力摩擦系数λ= 0.0264, 实 测 AB 管 段 两 端 测 压 管 水 头 差 △h= 水 A Δh B 第 5 题图
0.63m,100 秒钟流入量水箱的水体体积为 0.28m3,试求弯管内的流速、沿程水头损失和 局部水头损失系数。(15 分) 6.一四通叉管(如图),其轴线均位于同一水平面内,两端输入流量 Q1=0.2m3/s,Q3=0.1m3/s, 相应断面动水压强 p1=20kPa, p3=15kPa,两侧叉管直接喷入大气,已知各管直径 d1=0.3m, d2=0.2m,d3=0.15m,θ=30°。试求交叉处,水流对管壁的作用力(忽略摩擦力)。(15 分) 1 1 第 6 题图 P 2 3 3 P 2 2 R x x 2 2 P 3 7.已知某流场的流速势为  2  y 2 xa  2 ,式中 a 为常数,试求: (1) xu 及 yu ;(5 分) (2)流函数方程。(5 分) 8.图示为一水平放置的压力水管的渐变段,已知直径 D=1.5m,d=1.0m,渐变段起点压强 p1=400kN/m2(相对压强),流量 Q=1.8m3/s,若不计水头损失,求水流作用在渐变管段上 的轴向作用力为多少?(10 分)
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