2014年云南昆明理工大学水力学考研真题A卷.doc

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2014 年云南昆明理工大学水力学考研真题 A 卷一、判断题（正确的划“√”，错误的划“X”，15 小题，每题 1 分，共计 15 分） 1．圆管层流的动能修正系数小于紊流的动能修正系数。 2．静止液体内可能存在切应力。 3．同一种静止液体中，某点的测压管水头值将随该点的位置变化。 4．均匀流是指过水断面上流速均匀分布的水流。 5．浸没在淡水和海水中的两只完全相同的球体，淡水中的球所受的浮力大。 6．相对压强可以大于、等于或小于零。 7．重力与其它质量力同时作用时，等压面为水平面。 8．当管流过水断面流速按抛物线规律分布时，管中水流为紊流。 9．液体的粘性是引起液流水头损失的根源。 10．区别薄壁堰、实用堰和宽顶堰，只取决于堰壁厚度。 11．谢才系数 C 的单位是 m。 12．同一短管自由出流和淹没出流条件下的流量公式形式及流量系数的数值均相同。 13．局部水头损失系数可用尼古拉兹的试验图来分析说明其规律。 14．其它条件相同时，实用堰的流量系数大于宽顶堰的流量系数。 15．总流连续方程 Av 1 1  Av 2 2 对恒定流和非恒定流均适用。二、单选题（15 小题，每题 2 分，共计 30 分） 1．与牛顿内摩擦定律有关的因素是（）。 A、压强、速度和粘度； B、流体的粘度、切应力与角变形率； C、切应力、温度、粘度和速度； D、压强、粘度和角变形。 2．下列说法正确的是（）。 A、液体不能承受拉力，也不能承受压力； B、液体不能承受拉力，但能承受压力； C、液体能承受拉力，但不能承受压力； D、液体能承受拉力，也能承受压力。 3．液体中某点的绝对压强为 4m 水柱压，则该点的真空度为（） A、4m 水柱压； B、6m 水柱压； C、-4m 水柱压； D、-6m 水柱压。 4．时变加速度为零的流动是( ) A、恒定流； B、非恒定流； C、均匀流； D、非均匀流。 5．流管是在流场里取作管状假想表面，流体流动应是（）

A、流体能穿过管侧壁由管内向管外流动； B、流体能穿过管侧壁由管外向管内流动； C、不能穿过侧壁流动； D、不确定。 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．测量水槽中某点水流流速时，可采用的仪器是（）。 A、文丘里计； B、毕托管； C、测压管； D、薄壁堰。 8．下列物理量中，有量纲的数为（） A、佛汝德数 Fr； B、沿程阻力系数；C、渗流系数 k； D、堰流流量系数 m。 9．某变径管的雷诺数之比 Re1∶Re2=1∶2，则其管径之比 d1∶d2 为（） A、2∶1； 10．均匀流动方程式 B、1∶1； gRJ 0 C、1∶2； D、1∶4。 ( ) A、仅适用于层流；B、仅适用于紊流；C、层流和紊流都不适用；D.层流和紊流都适用。 11．管径逐渐增大的管道有压流，通过的流量恒定，其总水头线沿流动方向（） A、逐渐升高； B、逐渐下降； C、与管轴平行； D、前三种情况都可能。 12．粘性底层是指（） A、层流中存在的边界紊流层； B、紊流中存在的边界层流层； C、层流中的粘滞系数较大的其他液流层； D、紊流中的粘滞系数较大的其他液流层。 13．管流的负压区是指测压管水头线（） A、在基准面以下的部分； B、在下游自由水面以下的部分； C、在管轴线以下的部分； D、在基准面以上的部分。 14．由于突然启闭阀门，在有压管中产生的水击压强最严重之处位于管道的（） A、进口处； B、中点处； C、阀门处； D、出口处。 15．一流场的流函数为  2 x  xy  2 y ，则流场中（1，2）点的速度分量为（）。 A、 1xu ， 2yu ； B、 2xu ， 4yu ； C、 4xu ， 5yu ； D、 5xu ， 4yu ； E、 4xu ， 5yu 。三、简答题（3 小题，每题 5 分，共计 15 分） 1．用水力学原理说明为什么当火车进站时，人们需稍微远离站台边缘？ 2．为什么要考虑水泵和虹吸管的安装高度？

3．什么是边界层？边界层有什么特征？四、作图题（3 小题，每题 5 分，共计 15 分） 1．定性绘出图示曲面 ABC 上水平方向的分力和铅垂方向压力体。 A B C 2．定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，各段糙率相同) K K i1>iK i2=iK i3=0 3．定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。五、计算题（7 小题，共计 75 分） 1．有一圆滚门，长度 l=10m，直径 D=4.2m，上游水深 H1=4.2m，下游水深 H2=2.1m，求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。（10 分）

2．一吸水装置，水池 N 的水位不变，已知水位 h1、h2 和 h3 的值，若不计损失，问喉部断面面积 A1 和喷嘴断面面积 A2 满足什么关系才能使水从水池 M 引入管流中。（10 分） 3．如图的装置测量输油管道中弯管和阀门的局部损失系数。管道的直径为 d 15.0 m ，油的流量 qv  .0 012 3 / sm ，密度为  850 mkg / 3 ，水银的密度为  13600 mkg / 3 ，读得压差计左右两边的水银面高度差 h 10 mm ，求此处的局部损失系数。（10 分） 4．水从水头为 h1 的大容器通过小孔流出(大容器中的水位可以认为是不变的)。射流冲击在一块大平板上，它盖住了第二个大容器的小孔，该容器水平面到小孔的距离为 h2，设两个小孔的面积都一样。若 h2 给定，求射流作用在平板上的力刚好与板后的力平衡时 h1 为多少? (不计能量损失) 。（10 分）

5．如图示管路渐变段，已知管轴线与水平面夹角θ= 30°，渐变段长 L= 10m，渐变段中水体重量 G= 2kN，进水管过水断面面积 A1= 0.0314m2，v1= 1m/s，形心点相对压强水头 p1/γ =50m 水柱高，出水管过水断面面积 A2= 0.00785m2，v2= 4m/s，不计水头损失，试求固定段管路所受的作用力 Rx 和 Ry。（10 分） 6．一矩形断面引水渡槽，槽宽 b 5.1 m ，槽长 l  120 m ，入口处槽底高程为 55m，槽身壁面为净水泥抹面，糙率 011.0n ，水流在渠中做均匀流动，当设计流量 Q 65.7 3 sm 时，槽中水深 h 7.1 m ，求渡槽底坡i 及出口处的槽底高程。（10 分） 7．一不可压缩平面流动 x 方向流速分量 u x   3 xa 2 2  y ，已知在 x 轴上另一个流速分量 0yu 试求通过 A（0,0），B（1,1）两点连线的单宽流量。（15 分）

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