2011年云南昆明理工大学水力学考研真题A卷.doc

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2011 年云南昆明理工大学水力学考研真题 A 卷一、判断题（每小题 2 分，共 30 分。正确的打√，错误的打×） 1、作均匀流运动的液体，液体质点所受质量力有重力和惯性力。 2、棱柱体缓坡渠道上可能产生急流流态。 3、液体质点运动的基本形式有平移运动和旋转运动。 4、有压管道自由出流时，出口断面的测压管水头线的位置与基准面的选择无关。 5、棱柱体明渠中流量不变时，正常水深随底坡增大而减小，临界水深随底坡减小而增大。 6、处于相对平衡状态的液体，其等压面一定不是水平面。 7、由于并联管道各支管的沿程水头损失相等，因而各支管水流的总的能量损失也相等。 8、过流壁面是否为水力粗糙面，决定于来流水力条件和壁面粗糙情况。 9、水跃函数 J(h)取最大值时对应的水深为临界水深。 10、急变流的动水压强特性与静水压强特性不同。 11、标准的 WES 溢流堰，当 e/h≤0.65 时（e闸门开度，H堰上水头）为闸孔出流。 12、平衡液体中，惯性力垂直于等压面。 13、流函数ψ的存在条件与速度势函数φ的存在条件相同。 14、水是牛顿流体。 15、液体和气体的粘滞系数随温度的变化规律相同。二、单项选择题（每题 2 分，共 16 分） 1、圆管均匀层流与圆管均匀紊流的 (a）断面流速规律相同 (c）断面上压强平均值相同 (d)水力坡度相同 (b)断面上切应力分布规律相同 2、矩形断面明槽水力最佳断面的条件是，宽深比为 (a）2 (b) 1.5 (c）2.5 (d) 4 3、渗流中不透水边界是一条 (a）等势线 (c）等压线 (b) 等流函数线 (d) 以上都不是 4、紊流粗糙区，沿程水头损失 hf 与断面平均流速 v的关系是 (a）hf ∝ v1.0 (c）hf ∝ v1.85 (b) hf ∝ v1.5 (d) hf ∝ v2.0 5、流量不变的棱柱体逆坡明渠中，断面比能沿流程 (a）增加 (b)不变 (c）减少（d）都有可能 6、其他条件相同时，压力管道中水击波传播速度随管壁厚度的增大而 (a）增大 (b)不变 (c）减少（d）都有可能 7、已知一矩形明槽，水深 h=1m，单宽流量 q=2m2/s，该明槽水流的流态为 (a）缓流 (b)急流 (c）临界流（d）都有可能 8、已知平面流动流场的速度分布为：ux=xy，uy=y，则点（1,1）处的流体加速度为 (a）3 (b) 7 (c）4 (d) 5 三、简述题（每小题 6 分，共 24 分）

1、简述流体运动的分类，各类流动有何主要特性，如何判别？（请说出三种类型）（6 分） 2、什么是有旋流动和无旋流动？水在圆管中的层流流动是有旋流动还是无旋流动？（6 分） 3、水利工程中泄水建筑物下泄水流有何主要特点？为何通常要对下泄水流进行消能？工程上常用的消能方式有哪些？（6 分） 4、在电站的长压力引水管道上通常会设置调压井，试简单分析调压井的作用。（6 分）四、作图题（每小题 5 分，共 15 分） 1、试绘出半圆柱面 AB的铅垂投影面的静水压强分布图（标出特征点的压强值）和半圆柱面 AB的压力体图（表明铅垂压力的方向）（5 分）。 2、试定性绘出下图简单管道的总水头线和测压管水头线（5 分）。题四-1 图 3、有一长直棱柱体渠道（其中，平坡段也较长），在陡坡与平坡相连处设有闸门，其开度 e

1、（10 分）如图示，为了量测运动液体的加速度，利用装有液体并与物体一起运动的直径很小的 U 型管，已知 L=30cm，h=5cm，试求物体运动的加速度 a。 2、（12 分）如图所示，管道直径 d=1.5cm，量测段长度 L=4m，水的运动粘滞系数ν=0.016cm2/s，试求：题五-1 图 1）当流量 Q=0.03 l/s 时，管中水流流态；（3 分） 2）此时管道的沿程水头损失系数λ；（3 分） 3）量测段的沿程水头损失 hf ；（3 分） 4）为保持管中为层流，量测段的最大测压管水头差 h 。（3 分） 3、（13 分）图示为一抽水装置，利用喷射水流在喉管断面上造成的负压，可以将容器 M 中的积水抽出。已知 H，b，h，不计损失时，证明：喉管断面积 A1 与喷嘴出口断面积 A2 满足题五-2 图条件 A 2 A 1  bh  H 时才能使抽水装置开始工作？

题五-3 图 4、（10 分）有一平面流动，流速为直线发布，如图所示。若 y=4m 处，u0=20m/s。 1）证明该流动有流函数Ψ存在，并求Ψ的表达式；（5 分） 2）该流动是否为势流。（5 分） 5、（10 分）如图所示，有三个管道，其断面形状分别为圆形、正方形和矩形，断面尺寸见图，已知它们的过水断面积相等，水力坡度也相等，管道内的水流均为均匀流。试求：题五-4 图 1）三者边壁上的平均切应力之比；（5 分） 2）当沿程阻力系数λ相等时，三者的流量之比。（5 分）题五-5 图 6、（10 分）如图所示，河道下不透水层顶面高程为 115.00m，河道在筑坝前水位为 121.90m，岸边有地下水流入河道，测得距河 670m 处 A 的水位为 123.64m。若筑坝后河中水位抬高至 124.00m，假设流入河道的水量不变，则在上述 A 点水位将抬高至多少？题五-6 图

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