2019年山东省中国海洋大学水力学考研真题.doc

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2019 年山东省中国海洋大学水力学考研真题一、判断题(每题 1 分，共 10 分) 1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。() 2、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。() 3、液体中矩形斜面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点 O 重合。() 4、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。() 5、园管中层流的雷诺数必然大于 3000。() 6、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。() 7、明槽水流的急流和缓流是用 Fr 判别的，当 Fr>1 为急流。() 8、水流总是从机械能大的地方向机械能小的地方流动。() 9、闸孔出流的流量与闸前水头的 1/2 次方成正比。() 10、达西定律适用于所有的渗流。() 二、简答题(每题 5 分，共 20 分) 1、什么是恒定流与非恒定流?自然界是否存在恒定流? 2、什么是局部水头损失?它是如何产生的? 3、雷诺数和佛汝德数的物理意义是什么?它们反映的是液体什么性质? 4、简述明渠均匀流形成的条件是什么?等直径圆管有压流能否形成均匀流? 三、作图题(每题 5 分，共 15 分) 1、绘出下图所示的曲面 AB 的压力体图，并标出静水总压力垂直分量的方向。 2、定性绘出图示恒定有压管流的总水头线和测压管水头线。

3、定性绘制如图所示的棱柱体渠道水面线，并标明线型(仅绘出一种可能的型式即可) 四、计算题(共 5 题，每题 15 分，共 75 分) 1.压力管道的进口处装有矩形平板闸门，长 L 为 1.8m,宽 b 为 2.5m,闸门重为 1860N,倾角α 为 75°,闸门与门槽之间摩擦系数?为 0.35,求启动闸门所需的拉力。 2.平底矩形渠道中有一平板闸门(如图所示),水面以下门高α=3.2m,门与渠道同宽 b=4m。当流量 Q=16m3/s 时，闸前水深 H=4m,闸后收缩断面水深 hc=0.5m,不计摩擦力。取动量修正系数 1.0。求作用在闸门上的动水总压力。

3.某梯形断面混凝土渠道按均匀流设计，已知底宽 b=2.4m,水深 h0=1.2m,边坡系数 m=1.5, 粗糙系数 n=0.014,1=500m 长渠道上的水头损失 hw=0.25m。求该渠道能通过多少流量? 4.一矩形断面陡槽，宽度 b 为 5m,下接一同样宽度的缓坡渠槽。当流量 Q 为 20m3/s 时，陡槽末端水深 h1 为 1.0m;下游均匀流水深 ht 为 3.6m。 1)试判断上下游水流的衔接形式。 2)如果发生水跃，水跃的衔接形式是什么? 3)如果水跃从 1-1 断面开始发生，所需下游水深应为多少? 5.已知恒定二元不可压缩流动在 x 方向的流速分量 ux=ax2+by,式中 a、b 为参数。当 y=0 时， uy=0。试求： (1)y 方向的流速分量 uy 的表达式。 (2)判断该流动是否存在势函数?若存在，请求之。五、推导题(每题 15 分，共 30 分) 1.一圆柱形容器静止时盛水深度为 H,筒深为 a,内径为 D,如将圆筒绕中心轴作等角速度旋转，试推求不使水溢出容器所限制的最大角速度。 2.对于如图所示的二元均匀层流，已知自由表面处切应力为零，试用纳维-斯托克斯方程推导该水流： (1)过水断面上压强分布公式；

(2)过水断面上流速分布公式。

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