考研水力学真题卷2.docx

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考研水力学真题卷2

2021考研水力学真题卷2

河海大学2021年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目名称：

水力学一、是非题1．紊流过渡粗糙区的沿程水头损失系数与雷诺数。

2．断面单位能量沿流程总是减小的。

3．计算消力池池深和池长时，设计流量一般选择使池深和池长最大的流量。

4．渗流的达西定律既适用于层流也适合于紊流。

5．在恒定均匀流中，沿程水头损失与速度的平方成正比。

6．两个液流在重力作用下的动力相似条件是它们的弗劳德数相等。

7．因为各并联支管的长度、直径及粗糙度可能不同，因此在各支管的水头损失也不同。

8．均匀流可以是恒定流，也可以是非恒定流。

9．流体质点做圆周运动不一定是有旋运动。

10．相对压强可以大于、等于或小于零。

二、选择题1．当水流流态从层流转变为紊流后，过水断面上水流动能校正系数和动量校正系数将均增大均减小增大、减小减小、增大2．溢流坝下泄水流收缩断面水深的跃后水深为，此时下游水深为，则形成远离水跃的条件是无法确定3．渗流模型流速与实际渗流流速相比较前者大于后者二者相等前者小于后者无法比较4．明渠的临界水深决定于流量和底坡断面形状、尺寸和底坡流量和糙率流量和断面形状、尺寸5．均匀流断面和渐变流断面上的动水压强均按静水压强规律分布前者按静水压强规律分布，后者不静水压强规律分布前者不静水压强规律分布，后者静水压强规律分布均不按静水压强规律分布6．下列哪个条件满足时，明渠水流是缓流无法确定7．毕托管可以用来测脉动流速时均流速脉动流速脉动压强8．满足条件的流动是非均匀渐变缓流非均匀渐变急流均匀流临界流9．有压管流，管轴线水平，管径逐渐增大且通过的流量不变，其总水头线沿流向应逐渐升高逐渐降低与管轴线平行无法确定10．雷诺数的物理意义是重力与惯性力之比重力与粘滞力之比粘滞力与惯性力之比惯性力与粘滞力之比三、作图题1．绘出下列两段不同糙率棱柱形渠道的水面曲线。

2．绘出下列二向曲面的水平压强分布图和压力体图。

四、计算题1．粘度测量仪由两个圆筒组成，两筒的间隙充满某种液体。

外筒与转轴连接，其半径为，旋转角速度为。

内筒悬挂于一扭丝上，其半径为，扭丝所受的力矩可以测出。

外筒与内筒底面间隙为，内筒高为，如图所示。

试推出该液体的动力粘滞系数的计算式。

2．有一锥形容器如图所示，在容器的底部处接一形水银测压计，当容器没有水时，在以下注水后测压计压差读书为，当容器充满水后，测压计的压差读书又为多少？

3．一泄洪管道直径，管长，上游水箱水面管道中心的水头，沿程水头损失系数，局部水头损失不计，出口用锥形阀控制流量，锥形阀顶角，如图所示，当锥形阀全开时，求水流对锥形阀的作用力。

4．为了测定管段的沿程水头损失系数或糙率，可采用如图所示装置。

已知管段长，管径。

今测得实验数据：

，两测压管的水头差为；

通过管道的流量；

试求该管道的沿程水头损失系数值，并用曼宁公式求其糙率。

5．当流场流速为，时，试判断该流场：

是否存在线变形率；

是否存在角变形率；

是否满足不可压缩液体连续方程；

是否存在流函数和势函数若存在请求之。

6．有一长管从水池引水，管长，管径，糙率，末端与一长面直的矩形棱柱体水力最佳断面渠道相接，如图所示。

渠道糙率，底坡，求管道的水头和明渠产生均匀流时的底宽和水深。

河海大学2021年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目名称：

水力学一、是非题1．图为管道流速分布图，从其对应部位取出水体B，则水体B底面的切应力方向与水流流动方向相同。

2．不论平面在静止液体内如何放置，其静水总压力的作用点永远在平面形心之下。

3．如果两个液流中作用于相应点上的相同性质的力的大小成一定比例，且方向一致，则两个液流就是动力相似的。

4．同一种管径和粗糙度的管道，雷诺数不同时，可以在管中形成紊流光滑区、粗糙区或过渡粗糙区。

5．当，，如图所示的建筑物为实用堰。

6．棱柱形明渠中形成型水面曲线时，其断面单位能量沿程增大。

7．因为各并联支管的长度、直径及粗糙度可能不同，因此在各支管上的水头损失也不相同。

8．均匀流的动能校正系数。

9．用毕托管测定水槽中某点的流速，实测的应是时均流速。

10．在平面流动中，两流线之间通过的单宽流量等于该两流线的流函数值之差。

二、选择题1．某一恒定流处于紊流阻力平方区，其沿程水头损失系数随雷诺数的增大而增大减小不变不定2．同一渠道中有1、2两个渠段，其糙率，其他参数均相同。

当通过一定流量时，则两渠段的临界水深、和正常水深、的关系分别为=，==，，=，3．按普朗特动量传递理论，紊流的断面流速分布规律符合对数分布椭圆分布抛物线分布直线分布4．在明渠恒定均匀流过水断面上1、2两点安装两根测压管，如图所示，则两测压管高度与的关系为=无法确定5．设某一平面流动的流函数为，则其流速势函数为不存在6．渠道中出现型水面曲线，则水流为缓流均匀流急流急交流7．若测得两根管道的下临界雷诺数相等，则必须两管的管径相等液体的粘性系数相等管径和均相等以上答案均不对8．闸坝下有压渗流流网的形状与下列哪个因素有关上游水位渗流系数上下游水位等边界的几何形状9．明渠均匀流的断面单位能量中，单位势能与单位动能相等，则可判定此水流为缓流急流临界流无法判定10．平底矩形棱柱渠中闸孔出流下游有一水跃，闸后收缩断面C—C处水深为，水流弗劳德数，下游水深，该水跃的形式为临界水跃淹没水跃远离式水跃波状水跃三、作图题1．定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。

2．定性绘图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。

四、计算题1．有一很窄间隙，高为，如图所示，其间被一平板隔开。

平板向右拖动速度为。

一边液体的动力粘性系数为，另一边液体动力粘性系数为，计算板放置的位置。

要求：

平板两边切应力相同；

要求拖动平板时的阻力最小。

2．有一压力储油箱如图所示，其宽度，箱内油层厚，油的密度为，油层下有积水，厚度，箱底有一U型水银压差计，所测之值如图所示，试求作用在半径的圆柱面AB上的总压力。

3．如图所示一管道，当管道通过的流量，压差计中水银的密度，管道的直径由变为，不计水头损失。

求U型水银压差计中的读数。

4．如图所示，将一平板放置在自由射流之中，并且垂直于射流轴线，该平板截去射流流量的一部分射流的其余部分偏转一角度，已知，，，不计摩擦力。

试求：

射流的偏转角度；

射流对平板的作用力。

5．做沿程水头损失试验的管道直径，量测段长度，水温，试求：

当流量时，管中水流的流态；

此时的沿程水头损失系数；

量测段的沿程水头损失；

为保持管中水流为层流，量测段的最大测压管水头差为多少？

6．设流场，，试问：

该流场是否符合不可压缩液体连续方程？

旋转角速度为多少？

流函数的表达式如何？

驻点位置的坐标值？

7．一梯形断面明渠均匀流，已知梯形底宽，水深，边坡系数，糙率系数，底坡，水温，试判断此水流为层流或紊流，急流或缓流？

河海大学2021年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目名称：

水力学一、是非题1．当液体中发生真空时，其绝对压强必小于1个大气压强。

2．层流可以是渐变流也可以是急变流。

3．管壁光滑的管子一定是水力光滑管。

4．在并联管道中，若按长管考虑，则支管长的沿程水头损失较大。

5．液体的粘滞性只有在流动时才表现出来。

6．恒定流是指流场内任意两点间的流速矢量相等。

7．急变流不可能是均匀流。

8．堰流是一种急变流。

9．地下水中无压渐变渗流的流速分布为对数分布。

10．明渠水力最佳断面是造价最低的渠道断面。

二、选择题1．水击波的传播属于可压缩流体的恒定流动不可压缩液体的恒定流动可压缩液体的非恒定流动不可压缩流体的非恒定流动2．圆管流动的临界雷诺数随管径变化随流体的密度变化随流体的粘度变化不随以上各量变化3．圆管层流，实测管轴上流速为，则断面的平均流速为4．紊流附加切应力产生的原因是液体中存在分子内聚力分子运动产生动量交换重力质点脉动速度引起的动量交换5．明渠水流中发生型水面曲线，则该水流为均匀的急流均匀的缓流非均匀的急流非均匀的缓流6．圆管流动过水断面上的切应力分布为在过水断面是常数管轴处是零，且与半径称正比管壁处是零，向管轴线方向增大按抛物线变化7．明渠水流为急流时8．进行水力模型实验，要实现明渠水流的动力相似，应选的相似准则雷诺准则弗劳德准则欧拉准则其他9．有一溢流堰，堰顶厚度，堰上水头，则该堰流为宽顶堰流薄壁堰流实用堰流明渠水流10．两层静止液体，上层为油下层为水两层液深相同，皆为。

水、油分界面的相对压强与水底面相对压强的比值为三、绘图题1．定性绘制出下列短管的测压管水头线和总水头线2．定性绘制出下列渠道的水面曲线四、计算题1．由三个半圆弧所联结成的曲面ABCD，其半径，，，曲面宽度，试求该曲面所受水压力的水平分力和垂直分力各为多少？

并指出垂直水压力的方向。

2．设有一股自喷嘴以速度喷射出来的水流，冲击在一个与水流方向成角的固定平面壁上，当水流冲击到平面壁后，分为两股水流流出冲击区，若不计重量，并忽略水流沿平面壁流动时的摩阻力，试推证：

射流施加于平面壁上的水流冲击力，并求出与各为多少？

3．设有一水位保持不变的水箱，其中水流经铅垂等直径圆管流入大气，管段与上面的管段用法兰盘螺栓向连接，如图所示。

已知管径，管段长度，流量，沿程水头损失系数，管段重量不计。

试求螺栓所受的拉力。

4．已知平面运动的流速场为，。

试确定流动：

是否满足连续性方程；

是否有角变形；

是否有旋运动；

是否是流函数，若有请求之；

是否有势函数，若有请求之。

5．有两条矩形断面渡槽，如图所示，其中一条渠道的，，另一条渠道的，，此外，底坡，问这两条渡槽中水流作均匀流时，其通过的流量是否相等？

如不等，流量各为多少？

并判别两条渠道的水流时急流还是缓流。

6．用一个U行压差计测量一个垂直放置的弯管的局部水头损失系数，如图所示。

已知弯管直径，流量，U形压差计的工作液体是四氯化碳，其密度为，测得U形管左右两侧管内的液面高差为，求。

河海大学2021年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目名称：

水力学一、是非题1．液体流层之间的摩擦力与液体所承受的压力有关。

2．紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。

3．液体作层流运动时，相对粗糙度越大，沿程水头损失系数也越大。

4．陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。

5．当下游水位高于搏壁堰顶时，一定时淹没出流。

6．有压管道中水流作均匀流动时，总水头线、测压管水头线和管轴线三者必定平行。

7．在底流消能设计中，取最大流量作为设计流量时，消力池的深度也一定最大。

8．在无压渗流的自由表面线上，各点的压强相等，所以它是一根等水头线。

9．水击波传播的一个周期为。

10．将物理量压强、密度、流速组成的无量纲数为。

11．明渠的临界水深与底坡无关。

12．当液体中发生真空时，其相对压强必小于零。

13．均匀流时过水断面流速均匀分布的水流。

二、选择题1．粘滞底层厚度比绝对粗糙度小得多的壁面称为光滑面粗糙面粗糙面以上答案均不对2．有压管道的测管水头线只能沿流上升只能沿流下降可以沿流上升，也可以沿流下降只能沿流不变3．影响水的运动粘滞系数的主要因素为水的温度水的密度当地气压水的流速4．静止液体中同一点各方向的压强数值相等数值不等仅水平方向数值相等铅直方向数值最大5．当等直径管道的管轴线高程沿流向下降时，管轴线的动水压强沿流向增大减小不变不定6．明渠均匀流的断面单位能量中，单位势能与单位动能相等，则可判定此水流为缓流急流临界流无法判定7．当实用堰水头大于设计水头时，其流量系数与设计流量系数的关系是不能确定8．试验表明，消力池中淹没水跃的长度与平底渠道中自由水跃长度相比无法确定9．达西定律适用于层流渗流层紊流渗流紊流渗流急变渗流10．液体重力相似准则要求原型和模型水流的雷诺数相等原型和模型水流的弗劳德数相等原型和模型水流的牛顿数相等原型和模型水流的重力相等11．上临界雷诺数是从紊流转变为层流的判别数从层流转变为紊流的判别数从缓流转变为急流的判别数从紊流转变为急变流的判别数12．直接水击是指有压管道末端阀门处的最大水击压强不受来自上游水库反射波的影响受来自上游水库反射波的影响受阀门反射波的影响不受管道长度的影响三、填空题1．作用于静止液体上的面积力有，质量力有。

2．水在直径为的圆管中流动时，流速，运动粘滞系数。

因雷诺数，所以水流为流。

3．密闭容器内液面下某点绝对压强为，当地大气压强为，则该点的相对压强，真空压强。

4．一般来说，有压管道的水头损失分为和两类。

对于长管，可以忽略。

5．已知矩形明渠的底宽，通过的流量，渠中水深时，该明渠的临界水深，水流为流。

6．在有压管流的管壁上开一小孔，如果没有液体从小孔流出，且向空内吸气，这说明小孔内的液体的相对压强零。

如在小孔处装一测压管，则管中液面将小孔的位置。

7．有一宽顶堰式的水闸，当闸门开度为，闸上水头为时，水闸泄流属于流。

8．在水上建筑物下游，根据水跃发生的位置不同，可将水跃分为、、三种形式。

底流式消能要求下游发生淹没度的水跃。

9．某水闸底板下有压渗流流网由20条等势线和6条流线所组成，渗流系数，上下游水位差，则闸下单宽渗流流量。

10．有压管道的流速，由于突然关闭阀门，形成直接水击。

如波速，则水头上升。

四、计算题1．密封油箱下部设有一个如图所示形状为3/4圆柱的曲面装置。

已知半径，长度，圆心处的淹没深度，油面上的相对压强，油的密度。

试求曲面受到的液体总压力的水平分量和铅直分量。

2．如图所示，一吸水装置，水池N的水位不变，已知水位、和的值，若不计水头损失，问喉部断面面积和喷嘴断面面积满足什么关系才能使水从水池M引入管流中。

3．如图所示水电站的引水分叉管路平面图，管路在分叉处用镇墩固定。

已知：

主管直径，分叉管直径，通过的总流量，转角，断面处的相对压强，不计水头损失，试求：

水流对镇墩的作用力。

4．已知平面运动的流速场为，。

试确定流动：

是否满足连续性方程；

是否有流函数，若有请求之；

是否有势函数，若有请求之；

求出流经A点的流线与流经B点的流线之间的单宽流量。

5．某梯形断面排水土渠，底宽，边坡系数，粗糙系数，要求正常水深，设计流量，试求排水渠的底坡和流速；

当此渠道的临界底坡时，试判别该渠道的水流是急流还是缓流？

6．某水阀渗流流网如图所示。

图中，，，土壤渗流系数。

试求出：

A点处渗流流速；

单宽渗流量；

B点处的渗流压强。

河海大学2021年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目名称：

水力学一、是非题1．图为管道流速分布图，从其对应部位所取出水体B，则水体B底面的切应力方向与水流流动方向相同。

2．不论平面在静止液体内如何放置，其静水总压力的作用点永远在平面形心之下。

3．如果两个液流中作用于相应点上的相同性质的力的大小成一定比例，且方向一致，则两个液流就是动力相似的。

4．同一种管径和粗糙度的管道，雷诺数不同时，可以在管中形成紊流光滑区、粗糙区或过渡粗糙区。

5．在底流消能设计中，要求最大的池深和池长的流量作为消力池的设计流量。

6．棱柱形明渠中形成型水面曲线时，其断面单位能量沿程增大。

7．因为各并联支管的长度、直径及粗糙度可能不同，因此在各支管上的水头损失也不相同。

8．当下游水位高于薄壁堰顶时，一定是淹没出流。

9．当雷诺数很大时，在紊流核心区中，切应力中的粘滞切应力可以忽略。

10．图示的A、B两测压管，B管中的液面必然高于A管中的液面。

二、选择题1．在恒定流中流线一定互相平行断面平均流速必定沿程不变不同瞬时流线有可能相交同一点处不同时刻的动水压强相等2．同一渠道中有1、2两个渠段，其糙率，其他参数均相同。

当通过一定流量时，则两渠段的临界水深、和正常水深、的关系分别为=，==，，=，3．按普朗特动量传递理论，紊流的断面流速分布规律符合对数分布椭圆分布抛物线分布直线分布4．在明渠恒定均匀流过水断面上1、2两点安装两根测压管，如图所示，则两测压管高度与的关系为=无法确定5．有一溢流堰，堰顶高度为2，堰上水头为2，则该堰流属于薄壁堰流宽顶堰流实用堰流明渠堰流6．渠道中出现型水面曲线，则水流为缓流均匀流急流急交流7．若测得两根管道的下临界雷诺数相等，则必须两管的管径相等液体的粘性系数相等管径和均相等以上答案均不对8．闸坝下有压渗流流网的形状与下列哪个因素有关上游水位渗流系数上下游水位等边界的几何形状9．明渠均匀流的断面单位能量中，单位势能与单位动能相等，则可判定此水流为缓流急流临界流无法判定10．流线在恒定流中是固定不变的只存在于均匀流中总是与质点的运动轨迹相重合是与速度向量正交的线三、填空题1．紊流粗糙区的沿程水头损失与断面平均流速的次方成正比，其沿程水头损失系数与有关。

2．水流经过一渐缩圆管，若已知直径比，其雷诺数之比。

3．矩形断面平底渠道，底宽，通过流量，已知跃前水深，问跃后水深。

4．水泵进口真空计的读数为，则该处的相对压强，绝对压强。

5．某挡水坝上下游水头差为，已绘制坝下曲边正方形的渗流流网，若流网有18根等势线和6根流线，渗流系数，则坝下单宽渗流量。

6．急流时，1，0。

7．型水面曲线发生在坡上，其水流属于流，曲线的特征是。

8．设某一平面流动的流函数为，则其流速，。

9．在水击计算中，把闸门关闭时间小于水击相长的水击称为水击；

把的水击称为水击。

10．进行堰流模型试验，要使模型水流与原型水流相似，必须满足的条件是，若模型长度比尺选用，当原型流量，则模型流量。

四、计算题请将答案写在答题纸上。

1．如图所示，有一锥形容器，容器底部A处接一U形水银压差计，当容器空时，A处以下注水后压差计读数为19，当容器充满水后，压差计的读数为多少？

2．图示液面上有一面积的平板，以速度作水平移动，两板间液体流速按线性分布，并做层流运动，平板下液体分两层，它们的动力粘滞系数与厚度分别为，；

，。

试绘制平板间液体的流速分布图和切应力分布图，并计算平板上所受的内摩擦力。

3．一泄洪管道直径，长，出口中心高程为，上游恒定水位为,沿程水头损失系数,局部水头损失不计,出口用锥形闸控制流量,锥形阀顶角，如图所示，当锥形阀全开时，求水流对锥形阀的作用力。

4．如图所示为一圆柱形滚动阀门，其直径，重量，宽度，滚动斜面与水平面成角，试求：

圆柱形阀门上的静水总压力及其作用方向阀门起动时，拉动阀门所需要之拉力。

5．为测定某梯形断面渠道的糙率系数值，选取长直的均匀流段进行测量，已知渠道宽度，边坡系数，正常水深，两断面的水面高差，流量，求出该渠道的糙率值。

6．已知恒定二元不可压缩流动在方向的流速分量，式中、为常数，当时，。

求:

y方向的流速分量的表达式；

判断该流动是否存在流函数？

若存在，请求之。

判断该流动是否存在势函数？

若存在，请求之。

河海大学2021年攻读硕士学位研究生入学考试试题1．选择题部分在平衡液体中，质量力与等压面a、重合；

b、平行c、相交；

d、正交。

在水力学中，单位质量力是指a、单位面积液体受到的质量力；

b、单位体积液体受到的质量力；

c、单位质量液体受到的质量力；

d、单位重量液体受到的质量力。

液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为a、1kN/m2b、2kN/m2c、5kN/m2d、10kN/m2水力学中的一维流动是指a、恒定流动；

b、均匀流动；

c、层流运动；

d、运动要素只与一个坐标有关的流动。

有压管道的管径d与管流水力半径的比值d/R=a、8；

b、4；

c、2；

d、1。

已知液体流动的沿程水力摩擦系数l与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于a、层流区；

b、紊流光滑区；

c、紊流过渡粗糙区；

d、紊流粗糙区突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。

已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H=250m，则管道中原来的流速v0为a、1.54mb、2.0mc、2.45md、3.22m在明渠中不可以发生的流动是a、恒定均匀流；

b、恒定非均匀流；

c、非恒定均匀流；

d、非恒定非均匀流。

在缓坡明渠中不可以发生的流动是。

a、均匀缓流；

b、均匀急流；

c、非均匀缓流；

d、非均匀急流。

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=0.4m，则该处水流的流态为a、缓流；

b、急流；

c、临界流；

闸孔出流的流量Q与闸前水头的H成正比。

a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方渗流研究的对象是的运动规律。

a、重力水；

b、毛细水；

c、气态水；

d、薄膜水。

测量水槽中某点水流流速的仪器有a、文丘里计b、毕托管c、测压管d、薄壁堰按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺λL=100，模型中水深为0.1米，则原型中对应点水深为和流量比尺为a、1米，λQ=1000；

b、10米，λQ=100；

c、1米，λQ=100000；

d、10米，λQ=100000。

2、判断题：

任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。

水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。

水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。

粘滞性是液体产生水头损失的内因。

同样条件下直接水击比间接水击更不安全。

在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。

矩形断面水力最佳断面的宽深比β=2。

断面比能沿流程总是减小的。

在流量和渠道断面形式一定的条件下，跃前水深越大，跃后水深也越大。

渗流达西定律适用的条件是恒定均匀层流渗流，并且无渗透变形。

牛顿内摩擦定律适用的条件是和。

液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为_____________kN/m2，真空度为。

只受重力作用，静止液体中的等压面是________________。

实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是水流在明渠中的流态为缓流时，其水深h____hk，弗汝德数Fr_____1。

在流量不变的条件下，水跃的跃前水深