西安理工考研历年水力学试题 doc[1] - 下载本文

2010年

一、判断题(每小题2分,共10分)

1、水流在边壁处的流速为零,因此该处的流速梯度为零。 ( ) 2、在同样的边界条件下,层流过水断面上的流速分布比紊流要均匀。 ? ?

题一、3图

3、液流在等直径的有压弯管中流动,如图示。液流由1-1过水断面流向2-2过水断面,其动量保持不变。 ( )

4、图示一长度为 L 的水平管道。今欲将管道加长⊿L,第一种方式是水平接长⊿L;第二种方式是垂直向下接长⊿L,若不计局部水头损失,则两种方式接长后,管道通过的流量 qv 应相等。 ( )

题一、4图

5、液体的粘滞性只有在流动时才表现出来。 ( )

二、选择题(每小题2分,共18分)

1、图示为两种液体盛于同一容器中,其重度ρ1<ρ2。在容器侧壁装设一测压管,则管内液面高度 z 与(h1+h2)的关系 ( ) (1) z> (h1+h2); (2) z< (h1+h2); (3) z =(h1+h2); (4) 无法确定。

题二、1图 题二、2图

2、图示管道中两根测压管的水面高差 ?h 代表局部水头损失的是 ? ? ?1?图A; ?2?图B; ?3? 图C; ?4?以上答案都不对。

1

3、理想液体是 ( ) (1)粘性大的液体; (2) 服从牛顿内摩擦定律的液体; (3)没有粘性的液体; (4) 具有粘性的不可压缩液体。

4、管流的负压区是指测压管水头线 ( ) (1)在基准面以下的部分; (2)在下游自由水面以下的部分; (3)在管轴线以下的部分; (4)在基准面以上的部分。

5、如图所示,两水库水位差为H,其间以两根管路相连通。已知直径d1=2d2,管长L及沿程水头损失系数?均相等。若按长管计算,则两管的流量之比为 ( )

-2.52.5

(1)qv1/qv2=1; (2)qv1/qv2=2; (3)qv1/qv2 =2 ; (4)qv1/qv2 =2 。

题二、5图

6、平衡液体中的等压面必为 ( )

(1)水平面; (2)斜平面; (3)旋转抛物面; (4)与质量力相正交的面。

7、当管道尺寸及粗糙度一定时,随着流量的加大,紊流流区的变化 ( ) ?1?光滑区?粗糙区?过渡粗糙区; ?2?过渡粗糙区?粗糙区?光滑区; ?3?粗糙区?过渡粗糙区?光滑区; ?4?光滑区?过渡粗糙区?粗糙区。 8、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?过渡粗糙面;

?3?粗糙面; ?4?以上答案均不对。

9、下列各参数中的无量纲数是 ( )

?p(qv) (2)?p1qv (3)?(qv) (4)?12 ??12?p12?pqv(?p:压强差,qv:流量,1:长度,?:密度) 三、绘图题(每小题6分,共12分)

(1)

1、绘出图中(下左)AB曲面(3/4圆柱面)上水平方向的压强分布图和垂直分力的压力体图,并标出力的方向。

2、定性绘出图示(上右图)管道的总水头线和测压管水头线,并标明符号。

四、计算题(本大题共6小题,计110分)

1、(10分)一平板在平底槽中的薄层静水面上以等速度u运动,使槽中的水近似地作二元均匀层流运动。试证明槽中水流速度沿水深按直线规律分布。

2

闸门 u F H a

i=0 计算题四、1题图 计算题四、2题图

2、(10分) 如图所示.一利用静水压力自动开启的矩形翻板闸门。当上游水深超过工作水深H时,闸门即自动绕转轴向顺时针方向倾倒,如不计闸门重量和摩擦力的影响,试求转轴的位置高度a。

3、(20分) 已知用欧拉法表示液体运动时的流速分量为ux?kx,uy??ky,uz?0。 k为不等于0的常数,试确定: (1) 该流动是恒定流还是非恒是流; (2) 流动是否满足连续性方程; (3)求其加速度

(4)写出流线的微分方程并求出流线方程。

4、(25分) 水平管道末端接一倾斜向上弯形喷嘴(轴线在同一铅直平面内),转角α=45°,断面1-1、2-2直径分别为 d1=200 mm和 d2=100 mm,两断面中心高差⊿z=0.2 m。出口断面平均流速v2=10.00 m/s(喷入大气),全喷嘴水头损失hw1-2=0.5v2/2g,断面1-1至2-2间水体重G=196.0N。求水流作用于喷嘴的力的大小和方向。

2

计算题四、4题图

5、(25分) 图示为一糙率n=0.013的简单管道,直径d=200mm,管长L=1000m,输送流量Q=40 L/s。现欲将其流量增至Q=60 L/s,而管道的工作水头H和管道总长L不变,则必需改为串联形式,若改变的一段串联管道直径d1=300mm,其糙率n=0.013,求其长度l1。(按长管计算)

y d1 l1 o 计算题四、5题图 计算题四、6题图

6、(20分) 如图示一矩形长直明渠,已知底宽B=0.6m,水深h=0.15m,水的粘滞系数

3

ν=10-6m2/s,流量Q=9 L/s,单位渠长的沿程水头损失0.0001。 试求:(1)试证明??8gC。(g为重力加速度、C为谢才系数)

(2)计算水流雷诺数并判别流态;说明此时哪种阻力作用较大(粘滞阻力、紊动阻力) (3)计算渠底的切应力τ0;

(4)计算距离渠底0.5h处液层间的切应力τ; (5)计算沿程阻力系数λ。

22009年

一、判断题(每小题2分,共12分)

1、若层流流速分布如图所示,则其切应力沿 y 方向为均匀分布。 ( )

题一、1图 题一、2题图

2、图中沿斜面上 A 点的静水压强为 pn, 则 A点水平和铅直方向的静水压强分别为 px=pncos? 和 py=pnsin?。 ( ) 3、在渐变流动中,流程中各过水断面上任何一点的(z+ p/ρg ) 值都相等。 ( ) 4、在同样的边界条件下,紊流过水断面上的流速分布比层流要均匀。 ? ? 5、输水圆管由直径为 d1 和 d2 的两段管路串联而成,且 d1 >d2,流量为 qv 时相应雷诺数为 Re1 和 Re2,则 Re1 >Re2。 ( ) 6、流场中某点的速度不随时间变化,则该点的加速度必为零。 ( )

二、选择题(每小题2分,共18分)

1、牛顿内摩擦定律适用的条件是 ( ) (1) 理想液体,层流运动; (2) 牛顿液体,均匀流; (3) 牛顿液体,层流运动; (4) 理想液体,恒定流。

2、容器中盛有两种不同重度的静止液体,如图所示,作用在容器 A B 壁面上的静水压强分布图应为 ( ) (1) a (2) b (3) c (4) d

4

题二、2题图

3、图示为二根输水管段AB长度L、直径d、高差?z、流量qv、 糙率n均相等,则二水银压差计中的读数h1与h2 的关系为 ( )

(1) h1>h2 (2) h1 < h2 (3) h1=h2 (4) 不定 题二、3题图

4、恒定均匀流沿程水头损失系数 ? 与糙率 n 有如下关系 ? ?

R6? 1 ? ??; ? 2 ? ??; 1268ngnR8n2g8ng? 3 ? ??; ? 4 ? ??。 113RR65、管流的负压区是指测压管水头线 ( ) (1)在基准面以下的部分; (2)在下游自由水面以下的部分; (3)在管轴线以下的部分; (4)在基准面以上的部分。

6、图示 A、B两管的管径及糙率均相同,且水位差 h1= h2。若要使流量 qvA= qvB,则两管的长度LA与LB 的关系为 ( )

(1)LA = LB; (2)LA LB; (4)无法确定。

8g1 题二、6题图

7、不满足不可压缩液体连续性的流动是 ( )

(1)ux?4x, uy??4y, uz=0 (2)ux?4y, uy??4x, uz=0 (3)ux?4, uy??4, uz=0(4)ux?4, uy??3x, uz=0

8、用⊿p(压强差)、ρ(密度)、l(长度)、qv(流量)组成的无量纲数应为 ( ) (1)

qv??l?pqv?q? (4) ?2 (2) v2 (3) 2

l2?p?pqv?pl?l9、圆管层流断面的切应力是 ? ? ?1? 壁面处切应力为零,管轴处切应力最大; ?2? 沿断面不变; ?3? 管轴处为零,随半径按线性增大; ?4? 为抛物线分布。

三、绘图题(5分)

定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线,并标明符号(管径d为常数)。

5