河海大學2003年攻讀碩士學位研究生入學考試試題

考試科目名稱：水力學

一、是非題（每題2分，共20分）

1．紊流過渡粗糙區的沿程水頭損失系數與雷諾數。

（）

2．斷面單位能量沿流程總是減小的。

（）

3．計算消力池池深和池長時，設計流量一般選擇使池深和池長最大的流量。

（）

4．滲流的達西定律既適用于層流也適合于紊流。

（）

5．在恒定均勻流中，沿程水頭損失與速度的平方成正比。

（）

6．兩個液流在重力作用下的動力相似條件是它們的弗勞德數相等。

（）

7．因為各并聯支管的長度、直徑及粗糙度可能不同，因此在各支管的水頭損失也不同。（）

8．均勻流可以是恒定流，也可以是非恒定流。

（）

9．流體質點做圓周運動不一定是有旋運動。

（）

10．相對壓強可以大于、等于或小于零。

（）

二、選擇題（每題2分，共20分）

1．當水流流態從層流轉變為紊流后，過水斷面上水流動能校正系數和動量校正系數將

（）

（1）均增大

（2）均減小

（3）增大、減小

（4）減小、增大

2．溢流壩下泄水流收縮斷面水深的躍后水深為，此時下游水深為，則形成遠離水躍的條件是

（）

（1）

（2）

（3）

（4）無法確定

3．滲流模型流速與實際滲流流速相比較

（）

（1）前者大于后者

（2）二者相等

（3）前者小于后者

（4）無法比較

4．明渠的臨界水深決定于

（）

（1）流量和底坡

（2）斷面形狀、尺寸和底坡

（3）流量和糙率

（4）流量和斷面形狀、尺寸

5．均勻流斷面和漸變流斷面上的動水壓強

（）

（1）均按靜水壓強規律分布

（2）前者按靜水壓強規律分布，后者不靜水壓強規律分布

（3）前者不靜水壓強規律分布，后者靜水壓強規律分布

（4）均不按靜水壓強規律分布

6．下列哪個條件滿足時，明渠水流是緩流

（）

（1）

（2）

（3）

（4）無法確定

7．畢托管可以用來測

（）

（1）脈動流速（2）時均流速（3）脈動流速（4）脈動壓強

8．滿足條件的流動是

（）

（1）非均勻漸變緩流

（2）非均勻漸變急流

（3）均勻流

（4）臨界流

9．有壓管流，管軸線水平，管徑逐漸增大且通過的流量不變，其總水頭線沿流向應（）

（1）逐漸升高（2）逐漸降低（3）與管軸線平行（4）無法確定

10．雷諾數的物理意義是

（）

（1）重力與慣性力之比

（2）重力與粘滯力之比

（3）粘滯力與慣性力之比

（4）慣性力與粘滯力之比

三、作圖題（每題5分，共10分）

1．繪出下列兩段不同糙率棱柱形渠道的水面曲線。（渠道每段都充分長）

2．繪出下列二向曲面的水平壓強分布圖和壓力體圖。

四、計算題（本題6小題，共100分）

1．粘度測量儀由兩個圓筒組成，兩筒的間隙充滿某種液體。外筒與轉軸連接，其半徑為，旋轉角速度為。內筒懸掛于一扭絲上，其半徑為，扭絲所受的力矩可以測出。外筒與內筒底面間隙為，內筒高為，如圖所示。試推出該液體的動力粘滯系數的計算式。

2．有一錐形容器如圖所示，在容器的底部處接一形水銀測壓計，當容器沒有水時，在以下注水后測壓計壓差讀書為，當容器充滿水后，測壓計的壓差讀書又為多少？

3．一泄洪管道直徑，管長，上游水箱水面管道中心的水頭，沿程水頭損失系數，局部水頭損失不計，出口用錐形閥控制流量，錐形閥頂角，如圖所示，當錐形閥全開時，求水流對錐形閥的作用力。（取動能和動量校正系數）

4．為了測定管段的沿程水頭損失系數或糙率，可采用如圖所示裝置。已知管段長，管徑。今測得實驗數據：（1），兩測壓管的水頭差為；（2）通過管道的流量；試求該管道的沿程水頭損失系數值，并用曼寧公式求其糙率。

5．當流場流速為，時，試判斷該流場：（1）是否存在線變形率；（2）是否存在角變形率；（3）是否滿足不可壓縮液體連續方程；（4）是否存在流函數和勢函數若存在請求之。

6．有一長管從水池引水，管長，管徑，糙率，末端與一長面直的矩形棱柱體水力最佳斷面渠道相接，如圖所示。渠道糙率，底坡，求管道的水頭和明渠產生均勻流時的底寬和水深。

河海大學2004年攻讀碩士學位研究生入學考試試題

考試科目名稱：水力學

一、是非題（每題2分，共20分）

1．圖為管道流速分布圖，從其對應部位取出水體B，則水體B底面的切應力方向與水流流動方向相同。

（）

2．不論平面在靜止液體內如何放置，其靜水總壓力的作用點永遠在平面形心之下。（）

3．如果兩個液流中作用于相應點上的相同性質的力的大小成一定比例，且方向一致，則兩個液流就是動力相似的。

（）

4．同一種管徑和粗糙度的管道，雷諾數不同時，可以在管中形成紊流光滑區、粗糙區或過渡粗糙區。

（）

5．當，如圖所示的建筑物為實用堰。

（）

6．棱柱形明渠中形成型水面曲線時，其斷面單位能量沿程增大。

（）

7．因為各并聯支管的長度、直徑及粗糙度可能不同，因此在各支管上的水頭損失也不相同。

（）

8．均勻流的動能校正系數。

（）

9．用畢托管測定水槽中某點的流速，實測的應是時均流速。

（）

10．在平面流動中，兩流線之間通過的單寬流量等于該兩流線的流函數值之差。

（）

二、選擇題（每題2分，共20分）

1．某一恒定流處于紊流阻力平方區，其沿程水頭損失系數隨雷諾數的增大而

（）

（1）增大

（2）減小

（3）不變

（4）不定

2．同一渠道中有1、2兩個渠段，其糙率<，其他參數均相同。當通過一定流量時，則兩渠段的臨界水深、和正常水深、的關系分別為

（）

（1）=，=

（2）=，<

（3）>，>

（4）=，>

3．按普朗特動量傳遞理論，紊流的斷面流速分布規律符合（）

（1）對數分布

（2）橢圓分布

（3）拋物線分布

（4）直線分布

4．在明渠恒定均勻流過水斷面上1、2兩點安裝兩根測壓管，如圖所示，則兩測壓管高度與的關系為

（）

（1）>

（2）<

（3）=

（4）無法確定

5．設某一平面流動的流函數為，則其流速勢函數為

（）

（1）

（2）

（3）

（4）

不存在6．

渠道中出現型水面曲線，則水流為

（）

（1）緩流

（2）均勻流

（3）急流

（4）急交流

7．若測得兩根管道的下臨界雷諾數相等，則必須兩管的（）

（1）管徑相等

（2）液體的粘性系數相等

（3）管徑和均相等

（4）以上答案均不對

8．閘壩下有壓滲流流網的形狀與下列哪個因素有關

（）

（1）上游水位

（2）滲流系數

（3）上下游水位等

（4）邊界的幾何形狀

9．明渠均勻流的斷面單位能量中，單位勢能與單位動能相等，則可判定此水流為

（）

（1）緩流

（2）急流

（3）臨界流

（4）無法判定

10．平底矩形棱柱渠中閘孔出流下游有一水躍，閘后收縮斷面C—C

處水深為，水流弗勞德數，下游水深，該水躍的形式為

（）

（1）臨界水躍

（2）淹沒水躍

（3）遠離式水躍

（4）波狀水躍

三、作圖題（每題5分，共10分）

1．定性繪出圖示管道的總水頭線和測壓管水頭線（管徑為常數）。

2．定性繪圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱。（渠道每段都充分長，糙率沿程不變）

四、計算題（本題7小題，共100分）

1．有一很窄間隙，高為，如圖所示，其間被一平板隔開。平板向右拖動速度為。一邊液體的動力粘性系數為，另一邊液體動力粘性系數為，計算板放置的位置。要求：（1）平板兩邊切應力相同；（2）要求拖動平板時的阻力最小。（10分）

2．有一壓力儲油箱如圖所示，其寬度（垂直于紙面方向），箱內油層厚，油的密度為，油層下有積水，厚度，箱底有一U型水銀壓差計，所測之值如圖所示，試求作用在半徑的圓柱面AB上的總壓力（大小和方向）。（15分）

3．如圖所示一管道，當管道通過的流量，壓差計中水銀的密度，管道的直徑由變為，不計水頭損失。求U型水銀壓差計中的讀數。

4．如圖所示，將一平板放置在自由射流之中，并且垂直于射流軸線，該平板截去射流流量的一部分射流的其余部分偏轉一角度，已知，，不計摩擦力。試求：（1）射流的偏轉角度；（2）射流對平板的作用力。（15分）

5．做沿程水頭損失試驗的管道直徑，量測段長度，水溫（此時水的運動粘性系數），試求：（1）當流量時，管中水流的流態；

（2）此時的沿程水頭損失系數；

（3）量測段的沿程水頭損失；

（4）為保持管中水流為層流，量測段的最大測壓管水頭差為多少？（20分）

6．設流場，試問：

（1）該流場是否符合不可壓縮液體連續方程？

（2）旋轉角速度為多少？

（3）流函數的表達式如何？

（4）駐點位置的坐標值？（15分）

7．一梯形斷面明渠均勻流，已知梯形底寬，水深，邊坡系數，糙率系數，底坡，水溫（相應的運動粘滯系數），試判斷此水流為層流或紊流，急流或緩流？（10分）

河海大學2005年攻讀碩士學位研究生入學考試試題

考試科目名稱：水力學

一、是非題（每題2分，共20分）

1．當液體中發生真空時，其絕對壓強必小于1個大氣壓強。

（）

2．層流可以是漸變流也可以是急變流。

（）

3．管壁光滑的管子一定是水力光滑管。

（）

4．在并聯管道中，若按長管考慮，則支管長的沿程水頭損失較大。

（）

5．液體的粘滯性只有在流動時才表現出來。

（）

6．恒定流是指流場內任意兩點間的流速矢量相等。

（）

7．急變流不可能是均勻流。

（）

8．堰流是一種急變流。

（）

9．地下水中無壓漸變滲流的流速分布為對數分布。

（）

10．明渠水力最佳斷面是造價最低的渠道斷面。

（）

二、選擇題（每題2分，共20分）

1．水擊波的傳播屬于

（）

（1）可壓縮流體的恒定流動

（2）不可壓縮液體的恒定流動

（3）可壓縮液體的非恒定流動

（4）不可壓縮流體的非恒定流動

2．圓管流動的臨界雷諾數（下臨界雷諾數）

（）

（1）隨管徑變化

（2）隨流體的密度變化

（3）隨流體的粘度變化

（4）不隨以上各量變化

3．圓管層流，實測管軸上流速為，則斷面的平均流速為

（）

（1）

（2）（3）

（4）

4．紊流附加切應力產生的原因是液體中存在（）

（1）分子內聚力

（2）分子運動產生動量交換

（3）重力

（4）質點脈動速度引起的動量交換

5．明渠水流中發生型水面曲線，則該水流為

（）

（1）均勻的急流（2）均勻的緩流（3）非均勻的急流（4）非均勻的緩流

6．圓管流動過水斷面上的切應力分布為

（）

（1）在過水斷面是常數

（2）管軸處是零，且與半徑稱正比

（3）管壁處是零，向管軸線方向增大

（4）按拋物線變化

7．明渠水流為急流時

（）

（1）

（2）

（3）

（4）

8．進行水力模型實驗，要實現明渠水流的動力相似，應選的相似準則

（）

（1）雷諾準則

（2）弗勞德準則

（3）歐拉準則

（4）其他

9．有一溢流堰，堰頂厚度，堰上水頭，則該堰流為

（）

（1）寬頂堰流（2）薄壁堰流（3）實用堰流（4）明渠水流

10．兩層靜止液體，上層為油（密度為）下層為水（密度為）兩層液深相同，皆為。水、油分界面的相對壓強與水底面相對壓強的比值為

（）

（1）（2）（3）（4）

三、繪圖題（每題10分，共20分）

1．定性繪制出下列短管的測壓管水頭線和總水頭線

2．定性繪制出下列渠道的水面曲線（渠道每段都充分長，糙率沿程不變）

四、計算題（每題15分，共90分）

1．由三個半圓弧所聯結成的曲面ABCD，其半徑，，曲面寬度，試求該曲面所受水壓力的水平分力和垂直分力各為多少？并指出垂直水壓力的方向。

2．設有一股自噴嘴以速度噴射出來的水流，沖擊在一個與水流方向成角的固定平面壁上，當水流沖擊到平面壁后，分為兩股水流流出沖擊區，若不計重量（流動在一個水平面上），并忽略水流沿平面壁流動時的摩阻力，試推證：射流施加于平面壁上的水流沖擊力，并求出與各為多少？

3．設有一水位保持不變的水箱，其中水流經鉛垂等直徑圓管流入大氣，管段與上面的管段用法蘭盤螺栓向連接，如圖所示。已知管徑，管段長度，流量，沿程水頭損失系數，管段重量不計。試求螺栓所受的拉力。

4．已知平面運動的流速場為。試確定流動：

（1）是否滿足連續性方程；

（2）是否有角變形；

（3）是否有旋運動；

（4）是否是流函數，若有請求之；

（5）是否有勢函數，若有請求之。

5．有兩條矩形斷面渡槽，如圖所示，其中一條渠道的，另一條渠道的，此外，底坡，問這兩條渡槽中水流作均勻流時，其通過的流量是否相等？如不等，流量各為多少？并判別兩條渠道的水流時急流還是緩流。

6．用一個U行壓差計測量一個垂直放置的彎管的局部水頭損失系數，如圖所示。已知彎管直徑，流量，U形壓差計的工作液體是四氯化碳，其密度為，測得U形管左右兩側管內的液面高差為，求。

河海大學2006年攻讀碩士學位研究生入學考試試題

考試科目名稱：水力學

一、是非題（每題2分，共26分）

1．液體流層之間的摩擦力與液體所承受的壓力有關。

（）

2．紊流可以是均勻流，也可以是非均勻流。

（）

3．液體作層流運動時，相對粗糙度越大，沿程水頭損失系數也越大。

（）

4．陡坡上出現均勻流必為急流，緩坡上出現均勻流必為緩流。

（）

5．當下游水位高于搏壁堰頂時，一定時淹沒出流。

（）

6．有壓管道中水流作均勻流動時，總水頭線、測壓管水頭線和管軸線三者必定平行。（）

7．在底流消能設計中，取最大流量作為設計流量時，消力池的深度也一定最大。

（）

8．在無壓滲流的自由表面線上，各點的壓強相等，所以它是一根等水頭線。

（）

9．水擊波傳播的一個周期為。

（）

10．將物理量壓強、密度、流速組成的無量綱數為。

（）

11．明渠的臨界水深與底坡無關。

（）

12．當液體中發生真空時，其相對壓強必小于零。

（）

13．均勻流時過水斷面流速均勻分布的水流。

（）

二、選擇題（每題2分，共24分）

1．粘滯底層厚度比絕對粗糙度小得多的壁面稱為

（）

（1）光滑面（2）粗糙面（3）粗糙面（4）以上答案均不對

2．有壓管道的測管水頭線

（）

（1）只能沿流上升

（2）只能沿流下降

（3）可以沿流上升，也可以沿流下降

（4）只能沿流不變

3．影響水的運動粘滯系數的主要因素為

（）

（1）水的溫度

（2）水的密度

（3）當地氣壓

（4）水的流速

4．靜止液體中同一點各方向的壓強

（）

（1）數值相等

（2）數值不等

（3）僅水平方向數值相等

（4）鉛直方向數值最大

5．當等直徑管道的管軸線高程沿流向下降時，管軸線的動水壓強沿流向

（）

（1）增大（2）減小（3）不變（4）不定

6．明渠均勻流的斷面單位能量中，單位勢能與單位動能相等，則可判定此水流為

（）

（1）緩流（2）急流（3）臨界流（4）無法判定

7．當實用堰水頭大于設計水頭時，其流量系數與設計流量系數的關系是（）

（1）

（2）

(3)

(4)不能確定

8．試驗表明，消力池中淹沒水躍的長度與平底渠道中自由水躍長度相比

（）

（1）（2）（3）（4）無法確定

9．達西定律適用于

（）

（1）層流滲流（2）層紊流滲流

（3）紊流滲流（4）急變滲流

10．液體重力相似準則要求

（）

（1）原型和模型水流的雷諾數相等

（2）原型和模型水流的弗勞德數相等

（3）原型和模型水流的牛頓數相等

（4）原型和模型水流的重力相等

11．上臨界雷諾數是

（）

（1）從紊流轉變為層流的判別數

（2）從層流轉變為紊流的判別數

（3）從緩流轉變為急流的判別數

（4）從紊流轉變為急變流的判別數

12．直接水擊是指有壓管道末端閥門處的最大水擊壓強

（）

（1）不受來自上游水庫反射波的影響

（2）受來自上游水庫反射波的影響

（3）受閥門反射波的影響

（4）不受管道長度的影響

三、填空題（每題2分，共20分）

1．作用于靜止（絕對平衡）液體上的面積力有，質量力有。

2．水在直徑為的圓管中流動時，流速，運動粘滯系數。因雷諾數，所以水流為

流。

3．密閉容器內液面下某點絕對壓強為，當地大氣壓強為，則該點的相對壓強，真空壓強。

4．一般來說，有壓管道的水頭損失分為

和

兩類。對于長管，可以忽略。

5．已知矩形明渠的底寬，通過的流量，渠中水深時，該明渠的臨界水深，水流為

流。

6．在有壓管流的管壁上開一小孔，如果沒有液體從小孔流出，且向空內吸氣，這說明小孔內的液體的相對壓強

零。（填寫大于、等于或小于）如在小孔處裝一測壓管，則管中液面將

（填寫高于、等于或低于）小孔的位置。

7．有一寬頂堰式的水閘，當閘門開度為，閘上水頭為時，水閘泄流屬于

流。

8．在水上建筑物下游，根據水躍發生的位置不同，可將水躍分為、、三種形式。底流式消能要求下游發生淹沒度的水躍。

9．某水閘底板下有壓滲流流網由20條等勢線和6條流線所組成，滲流系數，上下游水位差，則閘下單寬滲流流量。

10．有壓管道的流速，由于突然關閉閥門，形成直接水擊。如波速，則水頭上升。

四、計算題（共80分）（請將下列試題的答案寫在答題紙上）

1．密封油箱下部設有一個如圖所示形狀為3/4圓柱的曲面裝置。已知半徑，長度（垂直于紙面），圓心處的淹沒深度，油面上的相對壓強，油的密度。試求曲面受到的液體總壓力的水平分量和鉛直分量。（15分）

2．如圖所示，一吸水裝置，水池N的水位不變，已知水位、和的值，若不計水頭損失，問喉部斷面面積和噴嘴斷面面積滿足什么關系才能使水從水池M引入管流中。（10分）

3．如圖所示水電站的引水分叉管路平面圖，管路在分叉處用鎮墩固定。已知：主管直徑，分叉管直徑，通過的總流量，轉角，斷面處的相對壓強，不計水頭損失，試求：水流對鎮墩的作用力。（15分）

4．已知平面運動的流速場為。試確定流動：

（1）是否滿足連續性方程；

（2）是否有流函數，若有請求之；

（3）是否有勢函數，若有請求之；

（4）求出流經A點（3，1）的流線與流經B點（5，1）的流線之間的單寬流量。（15分）

5．某梯形斷面排水土渠，底寬，邊坡系數，粗糙系數，要求正常水深，設計流量，試求排水渠的底坡和流速；當此渠道的臨界底坡時，試判別該渠道的水流是急流還是緩流？（15分）

6．某水閥滲流流網如圖所示。圖中，，土壤滲流系數。試求出：

（1）A點處滲流流速；

（2）單寬滲流量；

（3）B點處的滲流壓強。（10分）

河海大學2007年攻讀碩士學位研究生入學考試試題

考試科目名稱：水力學

一、是非題（每題2分，共20分）

1．圖為管道流速分布圖，從其對應部位所取出水體B，則水體B底面的切應力方向與水流流動方向相同。

（）

2．不論平面在靜止液體內如何放置，其靜水總壓力的作用點永遠在平面形心之下。（）

3．如果兩個液流中作用于相應點上的相同性質的力的大小成一定比例，且方向一致，則兩個液流就是動力相似的。

（）

4．同一種管徑和粗糙度的管道，雷諾數不同時，可以在管中形成紊流光滑區、粗糙區或過渡粗糙區。

（）

5．在底流消能設計中，要求最大的池深和池長的流量作為消力池的設計流量。

（）

6．棱柱形明渠中形成型水面曲線時，其斷面單位能量沿程增大。

（）

7．因為各并聯支管的長度、直徑及粗糙度可能不同，因此在各支管上的水頭損失也不相同。

8．當下游水位高于薄壁堰頂時，一定是淹沒出流。

（）

9．當雷諾數很大時，在紊流核心區中，切應力中的粘滯切應力可以忽略。

（）

10．圖示的A、B兩測壓管，B管中的液面必然高于A管中的液面。

（）

二、選擇題（每題2分，共20分）

1．在恒定流中

（）

（1）流線一定互相平行

（2）斷面平均流速必定沿程不變

（3）不同瞬時流線有可能相交

（4）同一點處不同時刻的動水壓強相等

2．同一渠道中有1、2兩個渠段，其糙率<，其他參數均相同。當通過一定流量時，則兩渠段的臨界水深、和正常水深、的關系分別為

（）

（1）=，=

（2）=，<

（3）>，>

（4）=，>

3．按普朗特動量傳遞理論，紊流的斷面流速分布規律符合（）

（1）對數分布

（2）橢圓分布

（3）拋物線分布

（4）直線分布

4．在明渠恒定均勻流過水斷面上1、2兩點安裝兩根測壓管，如圖所示，則兩測壓管高度與的關系為

（）

（1）>

（2）<

（3）=

（4）無法確定

5．有一溢流堰，堰頂高度為2，堰上水頭為2，則該堰流屬于

（）

（1）薄壁堰流

（2）寬頂堰流

（3）實用堰流

（4）明渠堰流

6．渠道中出現型水面曲線，則水流為

（）

（1）緩流

（2）均勻流

（3）急流

（4）急交流

7．若測得兩根管道的下臨界雷諾數相等，則必須兩管的（）

（1）管徑相等

（2）液體的粘性系數相等

（3）管徑和均相等

（4）以上答案均不對

8．閘壩下有壓滲流流網的形狀與下列哪個因素有關

（）

（1）上游水位

（2）滲流系數

（3）上下游水位等

（4）邊界的幾何形狀

9．明渠均勻流的斷面單位能量中，單位勢能與單位動能相等，則可判定此水流為

（）

（1）緩流

（2）急流

（3）臨界流

（4）無法判定

10．流線

（）

（1）在恒定流中是固定不變的（2）只存在于均勻流中

（3）總是與質點的運動軌跡相重合（4）是與速度向量正交的線

三、填空題（每題2分，共20分）

1．紊流粗糙區的沿程水頭損失與斷面平均流速的次方成正比，其沿程水頭損失系數與

有關。

2．水流經過一漸縮圓管，若已知直徑比，其雷諾數之比。

3．矩形斷面平底渠道，底寬，通過流量，已知躍前水深，問躍后水深。

4．水泵進口真空計的讀數為，則該處的相對壓強，絕對壓強。

5．某擋水壩上下游水頭差為，已繪制壩下曲邊正方形的滲流流網，若流網有18根等勢線和6根流線，滲流系數，則壩下單寬滲流量。

6．急流時，1，0。

7．型水面曲線發生在坡上，其水流屬于

流，曲線的特征是。

8．設某一平面流動的流函數為，則其流速。

9．在水擊計算中，把閘門關閉時間小于水擊相長的水擊稱為

水擊；把>的水擊

稱為

水擊。

10．進行堰流模型試驗，要使模型水流與原型水流相似，必須滿足的條件是，若模型長度比尺選用，當原型流量，則模型流量。

四、計算題（共6題，每題15分）請將答案寫在答題紙上。

1．如圖所示，有一錐形容器，容器底部A處接一U形水銀壓差計，當容器空時，A處以下注水后壓差計讀數為19，當容器充滿水后，壓差計的讀數為多少？（15分）

2．圖示液面上有一面積的平板，以速度作水平移動，兩板間液體流速按線性分布，并做層流運動，平板下液體分兩層，它們的動力粘滯系數與厚度分別為，。試繪制平板間液體的流速分布圖和切應力分布圖，并計算平板上所受的內摩擦力。（15分）

3．一泄洪管道直徑，長，出口中心高程為，上游恒定水位為,沿程水頭損失系數,局部水頭損失不計,出口用錐形閘控制流量,錐形閥頂角，如圖所示，當錐形閥全開時，求水流對錐形閥的作用力。(取動能與動量校正系數為1)(15分)

4．如圖所示為一圓柱形滾動閥門，其直徑，重量，寬度，滾動斜面與水平面成角，試求：

（1）圓柱形閥門上的靜水總壓力及其作用方向（以角度表示）

（2）閥門起動時，拉動閥門所需要之拉力。（15分）

5．為測定某梯形斷面渠道的糙率系數值，選取長直的均勻流段進行測量，已知渠道寬度，邊坡系數，正常水深，兩斷面的水面高差，流量，求出該渠道的糙率值。（15分）

6．已知恒定二元不可壓縮流動在方向的流速分量，式中、為常數，當時。求:

（1）y方向的流速分量的表達式；

（2）判斷該流動是否存在流函數？若存在，請求之。

（3）判斷該流動是否存在勢函數？若存在，請求之。（15分）

河海大學2009年攻讀碩士學位研究生入學考試試題

1．選擇題部分

（一）在平衡液體中，質量力與等壓面（）

a、重合；

b、平行

c、相交；

d、正交。

（二）在水力學中，單位質量力是指（）

a、單位面積液體受到的質量力；b、單位體積液體受到的質量力；

c、單位質量液體受到的質量力；d、單位重量液體受到的質量力。

（3）液體中某點的絕對壓強為100kN/m2，則該點的相對壓強為

a、1

kN/m2

b、2

kN/m2

c、5

kN/m2

d、10

kN/m2

（4）水力學中的一維流動是指（）

a、恒定流動；

b、均勻流動；

c、層流運動；

d、運動要素只與一個坐標有關的流動。

（5）有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比值d

/R=（）

a、8；

b、4；

c、2；

d、1。

（6）已知液體流動的沿程水力摩擦系數l與邊壁相對粗糙度和雷諾數Re都有關，即可以判斷該液體流動屬于

a、層流區；

b、紊流光滑區；

c、紊流過渡粗糙區；

d、紊流粗糙區

（7）突然完全關閉管道末端的閥門，產生直接水擊。已知水擊波速c=1000m/s，水擊壓強水頭H

=

250m，則管道中原來的流速v0為

a、1.54m

b、2.0m

c、2.45m

d、3.22m

（8）在明渠中不可以發生的流動是（）

a、恒定均勻流；

b、恒定非均勻流；

c、非恒定均勻流；

d、非恒定非均勻流。

（9）在緩坡明渠中不可以發生的流動是（）。

a、均勻緩流；

b、均勻急流；

c、非均勻緩流；

d、非均勻急流。

（10）底寬b=1.5m的矩形明渠，通過的流量Q

=1.5m3/s，已知渠中某處水深h

=

0.4m，則該處水流的流態為

a、緩流；

b、急流；

c、臨界流；

（11）閘孔出流的流量Q與閘前水頭的H（）成正比。

a、1次方

b、2次方

c、3/2次方

d、1/2次方

（12）滲流研究的對象是（）的運動規律。

a、重力水；

b、毛細水；

c、氣態水；

d、薄膜水。

（13）測量水槽中某點水流流速的儀器有

a、文丘里計

b、畢托管

c、測壓管

d、薄壁堰

（14）按重力相似準則設計的水力學模型，長度比尺λL=100，模型中水深為0.1米，則原型中對應點水深為和流量比尺為

a、1米，λQ

=1000；

b、10米，λQ

=100；

c、1米，λQ

=100000；

d、10米，λQ

=100000。

2、判斷題：（每小題2分）

（1）任意受壓面上的平均壓強等于該受壓面形心處的壓強。

（）

（2）水流總是從壓強大的地方向壓強小的地方流動。

（）

（3）水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。

（）

（4）粘滯性是液體產生水頭損失的內因。

（）

（5）同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。

（）

（6）在正坡非棱柱渠道內可以形成均勻流。

（）

（7）矩形斷面水力最佳斷面的寬深比β=2。

（）

（8）斷面比能沿流程總是減小的。

（）

（9）在流量和渠道斷面形式一定的條件下，躍前水深越大，躍后水深也越大。（）

（10）滲流達西定律適用的條件是恒定均勻層流滲流，并且無滲透變形。

（）

（1）

牛頓內摩擦定律適用的條件是

和。

（2）

液體中某點的絕對壓強為100kN/m2，則該點的相對壓強為

_____________kN/m2，真空度為。

（3）

只受重力作用，靜止液體中的等壓面是________________。

（4）

實際液體在流動時產生水頭損失的兩個主要原因是

（5）

水流在明渠中的流態為緩流時，其水深h____

hk，弗汝德數Fr_____1。

（6）

在流量不變的條件下，水躍的躍前水深越小，則水躍的躍后水深越____。

（7）

根據管道水頭損失計算方法的不同，管道可以分為_______和________。

（8）

在水擊計算中閥門關閉的時間Ts

水擊相長Tr的水擊，稱為__________

水擊，把Ts

Tr的水擊稱為__________水擊。

(9)

a2型水面曲線是發生在______

坡上的________流（指急流或緩流）的水面線，這時弗汝德數Fr沿程

______（指增大、減小或不變）

(10)

溢流堰的過堰流量與堰頂水頭的________

次方成正比。

（11）

泄水建筑物下游發生遠驅水躍時，下游收縮斷面水深hc的共軛水深

hc’’

________ht(ht為下游河道的水深，填寫<、=、>符號)

(12)

按重力相似準則設計的溢流壩水力模型，長度比尺λL=25，當模型中某點的流速為v

m=

o.8m/s，則原型中對應點的流速為vp=________m/s。

（1）什么是理想液體？為什么要引入理想液體的概念？

（2）“均勻流一定是恒定流”，這種說法是否正確？為什么？

（3）簡述尼古拉茲實驗中沿程水力摩擦系數λ的變化規律。

（4）為什么舍齊公式

只適用于阻力平方區？

（5）流動相似的含義是什么？

（6）從力學意義上解釋明渠均勻流只能在正坡渠道中產生的原因。

（7）分析水面曲線時，如何尋找急流和緩流的控制斷面？

（8）在滲流計算中達西定律與杜比公式有何區別？

5、作圖題：

（1）

定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線和測壓管水頭線。

(5分)

v0=0

（2）定性繪出圖示棱柱形明渠內的水面曲線，并注明曲線名稱及流態。(各渠段均充分長，各段糙率相同)

(5分)

（1）

圖示一跨河倒虹吸管，正方形斷面面積為

A=0.64

m2，長

l

=50

m，兩個

30。折角、進口和出口的局部水頭損失系數分別為ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水力摩擦系數λ=0.024，上下游水位差

H=3m。求通過的流量

Q

?

（10分）

第二題

從水箱接一橡膠管道及噴嘴(如圖)。橡膠管直徑D=7.5cm，噴嘴出口直徑d=2.0cm。水頭H

=5.5

m。由水箱至噴嘴的水頭損失hw

=

0.5m。用壓力表測得橡膠管與噴嘴接頭處的壓強p

=

4.9N/cm2。如用手握住噴嘴，需要多大的水平力R，行近流速v0=0，取動能校正系數和動量校正系數均為1。

第四題

有一梯形渠道，底寬

b

=10

m，水深

h

=

m，邊坡為

1:1，糙率

n

=

0.014，底坡i=0.001。如流動在紊流粗糙區，求通過的流量Q。

(9分)