2009 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. 粘滞性对液体所起的主要作用是传递运动和消耗能量。
2. 只要堰壁厚度δ与堰上水头 H之比δ/H<2.5 的都是实用堰。
3. 非牛顿液体,其内摩擦切应力与流速梯度必定不成线性关系。
4. 水击波传播的一个周期为相长的 2 倍。
5. 断面平均流速越大则动能修正系数也越大。
6. 对矩形断面明渠,最小断面比能大于临界水深。
7. 圆管中水击波的传播速度随管壁厚度的减小而减小。
8. 平坡渠道产生一水跃,若在水跃段的渠道底板上加一小坎后则跃后水深会相应的增大。
9. 平面流动存在流函数的条件是
u
x
y
u
y
x
。
10. 水流的强烈紊动会增大空蚀发生的可能性。
11. 圆管中层流底层的厚度随管中流速的增大而增大。
12. 两矩形明渠宽度相同,流量相同,底坡不同,则底坡大的明渠的临界水深小于底坡小
的明渠的临界水深。
13. 孔径相同,作用水头也相同的孔口恒定出流的流量小于管嘴恒定出流的流量。
14. 紊流中边界层的厚度等于固体边界附近层流底层的厚度。
15. 佛汝得数 Fr的力学意义为水流运动的重力与粘滞力的比值关系。
二、单项选择题(每题 2 分,共 16 分)
1. 下列物理量中有量纲的量为
a. 闸孔出流的流量系数μ;b. 谢才系数 C;c. 沿程阻力系数λ;d. 糙率 n。
2. 底宽 b=1.5m 的矩形明渠,通过的流量 Q=1.5m3/s,已知渠中某处水深 h=0.6m,则该处水
流的流态为(
)。
a. 缓流;
b. 急流;
c. 临界流;
d. 不确定。
3. 突然完全关闭管道末端的阀门,产生之间水击。已知水击波速 a=1000m/s,水击压强水
头
ΔH=200m,则管道中原来的流速 v0为(
)
a. 1.96m/s;
b. 2.33m/s;
c. 2.86m/s;
d. 3.40m/s。
4. 梯形水力最佳断面的底宽 b,边坡系数 m,水深 h三者间应满足的关系为(
)。
a.
d.
b
h
b
h
1(
m
2 m
)
; b.
1(2
m
2 m
)
。
b
h
12(
m
2 m
)
; c.
b
h
1
m
2
m
5. 紊流粗糙区的沿程水头损失 hf与断面平均流速 v的( )次方成正比,其沿程水头损
失系数λ与( )有关。
a. 1.75,固壁粗糙度Δ;b. 2,固壁粗糙度Δ;
c. 1.75, 雷诺数 Re; d. 2,雷
诺数 Re。
6. 当泄水建筑物下游产生什么水跃时应修建消力池
a. 弱水跃;
b. 远驱式水跃;
c. 波状式水跃;
d. 淹没水跃。
7. 有一明渠均匀流,通过流量 Q=36m3/s,若流量模数 K=3600 m3/s,则该渠道的底坡 i为
a. 0.0001;
b. 0.001;
c. 0.0002;
d.0.002。
8. 可以减小管道中水击波传播速度的措施是
a. 延长阀门关闭时间;
b. 设置调压井;
c. 减小管道直径;
d. 减小管壁
厚度。
三、简述题(每题 5 分,共 20 分)
1. 什么是连续介质假说?为何要提出该假说?该假说的适用条件是什么?
2. 试比较渗流中达西公式与杜比公式的异同点。
3. 泄水建筑物下泄水流有什么主要特点?传统的消能方式有哪几种并简要说明其消能机
理。你还知道其它的一些消能工吗?
4. 工程上常用的减小水击压强的措施有哪些?
四、作图题(每题 6 分,共 12 分)
1. 绘出图中平面 ABC 的静水压强分布图(标出特征点的压力数值)和曲面 DE 的压力体图
(标出方向)。
2. 定性绘制出图示棱柱体明渠水面线,并注明曲线名称(除平坡段外各渠段均为充分长直、
流量、糙率相同)。
五、计算题(共 72 分)
1. 如图所示,在倾角θ=25°的斜面上有一厚度δ=0.6mm 的油层。一底面积 A=0.15m2,重
G=15N 的物体沿油面向下作等速运动。求物体的滑动速度 u(设油层的流速按线性分布,油
的动力粘性系数μ=0.01N·s/m2)。(12 分)
2. 如图所示,水箱下接一水平管道。已知管径 d1=5cm,d2=4cm,H=1m。若水箱面积很大且
不计水头损失,容器 A中的水是否会沿管 B上升,为什么?如上升,上升高度 h为若干?
(15 分)
3. 已知流场的速度分布为
u x
2
yx
,
u y
3
y
,
u z
22z
。试判别该流动是否为势流,
并求点(1,2,3)处的流体欧拉加速度。(15 分)
4. 如图所示,从固定的狭缝水平射出的二维高速流体冲击一块倾斜放置的平板。已知流体
的密度为ρ,射流的横截面积为 A,射流的速度为 V,平板倾角为θ,不计流体重力及摩擦
阻力。试求下列两种情况下平板所受的冲击力:
1) 平板静止不动;(10 分)
2) 平板以速度 u向右运动。(5 分)
5. 如图所示,河道岸滩由两种土壤组成,图中高程与长度单位均为 m。已知砂卵石的渗透
系数 k1=0.058cm/s,沙的渗透系数 k2=0.0023cm/s。求两种土壤交界处的水位 Z 。(15 分)