考研水力学真题卷2.docx
《考研水力学真题卷2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《考研水力学真题卷2.docx（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
考研水力学真题卷2
【2020考研水力学真题卷2】
【2020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（每题2分，共20分）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（每题2分，共20分）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（）
（1）均增大
（2）均减小（3）增大、减小（4）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（）
（1）
（2）（3）（4）无法确定3．渗流模型流速与实际渗流流速相比较（）
（1）前者大于后者
（2）二者相等（3）前者小于后者（4）无法比较4．明渠的临界水深决定于（）
（1）流量和底坡
（2）断面形状、尺寸和底坡（3）流量和糙率（4）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（）
（1）均按静水压强规律分布
（2）前者按静水压强规律分布，后者不静水压强规律分布（3）前者不静水压强规律分布，后者静水压强规律分布（4）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（）
（1）
（2）（3）（4）无法确定7．毕托管可以用来测（）
（1）脉动流速
（2）时均流速（3）脉动流速（4）脉动压强8．满足条件的流动是（）
（1）非均匀渐变缓流
（2）非均匀渐变急流（3）均匀流（4）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（）
（1）逐渐升高
（2）逐渐降低（3）与管轴线平行（4）无法确定10．雷诺数的物理意义是（）
（1）重力与惯性力之比
（2）重力与粘滞力之比（3）粘滞力与惯性力之比（4）惯性力与粘滞力之比三、作图题（每题5分，共10分）1．绘出下列两段不同糙率棱柱形渠道的水面曲线。
（渠道每段都充分长）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（本题6小题，共100分）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。
（取动能和动量校正系数）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：
（1），两测压管的水头差为；
（2）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：
（1）是否存在线变形率；
（2）是否存在角变形率；
（3）是否满足不可压缩液体连续方程；
（4）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（每题2分，共20分）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（每题2分，共20分）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（）
（1）增大
（2）减小（3）不变（4）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（）
（1）=，=
（2）=，（3），（4）=，3．按普朗特动量传递理论，紊流的断面流速分布规律符合（）
（1）对数分布
（2）椭圆分布（3）抛物线分布（4）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（）
（1）
（2）（3）=（4）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（）
（1）
（2）（3）（4）不存在6．渠道中出现型水面曲线，则水流为（）
（1）缓流
（2）均匀流（3）急流（4）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（）
（1）管径相等
（2）液体的粘性系数相等（3）管径和均相等（4）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（）
（1）上游水位
（2）渗流系数（3）上下游水位等（4）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（）
（1）缓流
（2）急流（3）临界流（4）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（）
（1）临界水跃
（2）淹没水跃（3）远离式水跃（4）波状水跃三、作图题（每题5分，共10分）1．定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线（管径为常数）。
2．定性绘图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。
（渠道每段都充分长，糙率沿程不变）四、计算题（本题7小题，共100分）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：
（1）平板两边切应力相同；
（2）要求拖动平板时的阻力最小。
（10分）2．有一压力储油箱如图所示，其宽度（垂直于纸面方向），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（大小和方向）。
（15分）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：
（1）射流的偏转角度；
（2）射流对平板的作用力。
（15分）5．做沿程水头损失试验的管道直径，量测段长度，水温（此时水的运动粘性系数），试求：
（1）当流量时，管中水流的流态；
（2）此时的沿程水头损失系数；
（3）量测段的沿程水头损失；
（4）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？
（20分）6．设流场，，试问：
（1）该流场是否符合不可压缩液体连续方程？
（2）旋转角速度为多少？
（3）流函数的表达式如何？
（4）驻点位置的坐标值？
（15分）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（相应的运动粘滞系数），试判断此水流为层流或紊流，急流或缓流？
（10分）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（每题2分，共20分）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（每题2分，共20分）1．水击波的传播属于（）
（1）可压缩流体的恒定流动
（2）不可压缩液体的恒定流动（3）可压缩液体的非恒定流动（4）不可压缩流体的非恒定流动2．圆管流动的临界雷诺数（下临界雷诺数）（）
（1）随管径变化
（2）随流体的密度变化（3）随流体的粘度变化（4）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（）
（1）
（2）（3）（4）4．紊流附加切应力产生的原因是液体中存在（）
（1）分子内聚力
（2）分子运动产生动量交换（3）重力（4）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（）
（1）均匀的急流
（2）均匀的缓流（3）非均匀的急流（4）非均匀的缓流6．圆管流动过水断面上的切应力分布为（）
（1）在过水断面是常数
（2）管轴处是零，且与半径称正比（3）管壁处是零，向管轴线方向增大（4）按抛物线变化7．明渠水流为急流时（）
（1）
（2）（3）（4）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（）
（1）雷诺准则
（2）弗劳德准则（3）欧拉准则（4）其他9．有一溢流堰，堰顶厚度，堰上水头，则该堰流为（）
（1）宽顶堰流
（2）薄壁堰流（3）实用堰流（4）明渠水流10．两层静止液体，上层为油（密度为）下层为水（密度为）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（）
（1）
（2）（3）（4）三、绘图题（每题10分，共20分）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（渠道每段都充分长，糙率沿程不变）四、计算题（每题15分，共90分）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（流动在一个水平面上），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：
（1）是否满足连续性方程；
（2）是否有角变形；
（3）是否有旋运动；
（4）是否是流函数，若有请求之；
（5）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（每题2分，共26分）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（每题2分，共24分）1．粘滞底层厚度比绝对粗糙度小得多的壁面称为（）
（1）光滑面
（2）粗糙面（3）粗糙面（4）以上答案均不对2．有压管道的测管水头线（）
（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）只能沿流不变3．影响水的运动粘滞系数的主要因素为（）
（1）水的温度
（2）水的密度（3）当地气压（4）水的流速4．静止液体中同一点各方向的压强（）
（1）数值相等
（2）数值不等（3）仅水平方向数值相等（4）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（）
（1）增大
（2）减小（3）不变（4）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（）
（1）缓流
（2）急流（3）临界流（4）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（）
（1）
（2）（3）（4）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（）
（1）
（2）（3）（4）无法确定9．达西定律适用于（）
（1）层流渗流
（2）层紊流渗流（3）紊流渗流（4）急变渗流10．液体重力相似准则要求（）
（1）原型和模型水流的雷诺数相等
（2）原型和模型水流的弗劳德数相等（3）原型和模型水流的牛顿数相等（4）原型和模型水流的重力相等11．上临界雷诺数是（）
（1）从紊流转变为层流的判别数
（2）从层流转变为紊流的判别数（3）从缓流转变为急流的判别数（4）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（）
（1）不受来自上游水库反射波的影响
（2）受来自上游水库反射波的影响（3）受阀门反射波的影响（4）不受管道长度的影响三、填空题（每题2分，共20分）1．作用于静止（绝对平衡）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。
（填写大于、等于或小于）如在小孔处装一测压管，则管中液面将（填写高于、等于或低于）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（共80分）（请将下列试题的答案写在答题纸上）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（垂直于纸面），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。
（15分）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。
（10分）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。
（15分）4．已知平面运动的流速场为，。
试确定流动：
（1）是否满足连续性方程；
（2）是否有流函数，若有请求之；
（3）是否有势函数，若有请求之；
（4）求出流经A点（3，1）的流线与流经B点（5，1）的流线之间的单宽流量。
（15分）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？
（15分）6．某水阀渗流流网如图所示。
图中，，，土壤渗流系数。
试求出：
（1）A点处渗流流速；
（2）单宽渗流量；
（3）B点处的渗流压强。
（10分）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（每题2分，共20分）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（每题2分，共20分）1．在恒定流中（）
（1）流线一定互相平行
（2）断面平均流速必定沿程不变（3）不同瞬时流线有可能相交（4）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（）
（1）=，=
（2）=，（3），（4）=，3．按普朗特动量传递理论，紊流的断面流速分布规律符合（）
（1）对数分布
（2）椭圆分布（3）抛物线分布（4）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（）
（1）
（2）（3）=（4）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（）
（1）薄壁堰流
（2）宽顶堰流（3）实用堰流（4）明渠堰流6．渠道中出现型水面曲线，则水流为（）
（1）缓流
（2）均匀流（3）急流（4）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（）
（1）管径相等
（2）液体的粘性系数相等（3）管径和均相等（4）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（）
（1）上游水位
（2）渗流系数（3）上下游水位等（4）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（）
（1）缓流
（2）急流（3）临界流（4）无法判定10．流线（）
（1）在恒定流中是固定不变的
（2）只存在于均匀流中（3）总是与质点的运动轨迹相重合（4）是与速度向量正交的线三、填空题（每题2分，共20分）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（共6题，每题15分）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？
（15分）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。
（15分）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。
（取动能与动量校正系数为1）（15分）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：
（1）圆柱形阀门上的静水总压力及其作用方向（以角度表示）
（2）阀门起动时，拉动阀门所需要之拉力。
（15分）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。
（15分）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:
（1）y方向的流速分量的表达式；
（2）判断该流动是否存在流函数？
若存在，请求之。
（3）判断该流动是否存在势函数？
若存在，请求之。
（15分）河海大学2021年攻读硕士学位研究生入学考试试
升级会员 