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2009年云南昆明理工大学水力学考研真题A卷.doc

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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)
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