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华南理工大学
2017 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回) 科目名称:水力学 适用专业:水利工程
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一、选择题(10 题,每题 2 分,共 20 分)
1. 若某流体的动力粘度 ????0.1 Pa·s,粘性切应力????3.5 N/m2,则该流体的流速梯度 为 A. 35/s
B. 35m/s D. 0.35m/s
(
)
(
)
C. 0.35/s
2. 非均匀渐变流是
A. 运动参数不随时间而变化的运动
B. 运动参数不随空间位置而变化的运动
C. 流线为平行直线的流动
D. 流线近似于平行直线的流动
3. 圆管均匀流断面上,剪切应力在断面分布规律与半径
( )
A. 0.5 次方成正比
B. 1.0 次方成正比 D. 2.0 次方成正比
(
)
C. 1.75 次方成正比
4. 恒定均匀流测压管水头线沿流程方向 A. 沿程上升
B. 沿程下降 D. 保持水平
(
B. 管壁相对粗糙 ks / d 有关
)
C. 可能上升、可能下降
5. 圆管层流区的沿程摩阻系数 ??与
A. 雷诺数 Re 有关
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C. 雷诺数 Re 和相对粗糙 ks / d 有关 6. 两根串联管道正确的计算公式是
D. 雷诺数 Re 和管长 l 有关
(
B. hf 1 ??hf 2 D. v ??v1 ??v2
(
) )
A. hf ??hf 1 ??hf 2
C. Q ??Q1 ??Q2
7. 水力最优断面是
A. 造价最低的渠道断面
B. 墙壁面粗糙系数最小的断面
C. 过水断面面积一定,湿周最小的断面
D. 过水断面面积一定,水力半径最小的断面
8. 通过渠道的流量一定,若渠道断面形状、尺寸一定时,随底坡坡度的增大,临界 水深将 A. 增大
(
B. 减小 D. 以上都有可能
(
B. ????s ??1 D. 以上都有可能
(
B. 与井的半径成正比 D. 与影响半径成正比
)
C. 不变
9. 堰的淹没系数??s
)
A. ??s ??1
C. ??s ??1
10. 普通完整井的出水量
)
A. 与渗透系数成正比
C. 与含水层的厚度成正比
二、判断题(10 题,每题 2 分,共 20 分,正确的打“√”,错误的打“×”)
11. 在常压下,随着温度的升高,气体的动力粘度和运动粘度会增大。(
) ) )
12. 一般情况下,液体处于静止或运动状态下,质量力与等压面正交。(
13. 时变加速度为零的流动是均匀流。 (
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14. 在总流伯努利方程中,压强 p 是指渐变流过流断面上的平均压强。( ) ( ) 15. 谢才公式既适用于无压明渠流,也适用于有压管流。 ( ) 16. 临界雷诺数随管径的增大而增大。 17. 在管道断面突然扩大处,测压管水头线沿程上升;在管道断面突然缩小处,测压 管水头线沿程下降。 ( ) 18. 发生水跃的必要条件是从缓流过渡到急流。 ( ) 19. 渐变无压渗流中任意过水断面上各点的渗流流速相等,且等于该断面的平均流 速。 ( ) 20. 计算消力池池长的设计流量一般选择泄水建筑物的最大流量。 ( ) 三、填空题(10 题,每题 2 分,共 20 分) 21. 某点的真空度为 50000Pa,当地大气压为 0.1MPa,则该点的绝对压强为 。 B 点高 1m,A、B 点的压强分别为 49kPa、 22. 一等直径的输水管道,A 点的位置比 。 98kPa,则水流流向为 23. 圆 管 层 流 , 实 测 管 轴 线 上 的 流 速 为 5m/s , 则 管 道 的 断 面 平 均 流 速 为 。 24. 绕流阻力包括摩擦阻力和 阻力。 25. 圆柱形外管嘴正常工作的两个条件是 l ? (3 ~ 4)d 和 。 26. 一自由溢流直角宽顶堰,流量系数为 0.36,包括行近流速水头的堰上水头为 1.8m , 则通过宽顶堰的单宽流量为 m3/(s·m)。 。 27. 压强 p ,速度 v ,和密度 ? 的无量纲组合是 28. 从水跃发生的位置、水跃的稳定性以及消能效果综合考虑,底流消能的水跃以 水跃为佳,必须避免出现 水跃。 第 3 页 29. 当阀门突然关闭时,水击波传播的第一阶段(即 0 ??t ??L / C )中,压强的变化 为 ,液体处于 状态。 ,符合达西定律的渗流其沿程水头损失 hf 次方成正比。 30. 达西定律的表达式为
与流速 v 的
四、简单计算和画图题(5 题,每题 5 分,共 25 分) 31. 定性绘出如题 31 图所示短管道的总水头线和测压管水头线。
题 31 图 32. 用 直 径 d ??50 mm 的 管 道 输 送 油 , 油 的 密 度 为 ????900 kg/m3 , 动 力 粘 度
????4.644 ?10?3 Pa·s,试求欲保持层流流态的最大流量。 33. 一座溢流坝如题 33 图所示,泄流流量为 143m3/s,按重力相似准则设计模型,如 实验室水槽最大供水流量仅为 0.08 m3/s,原型坝高 Pp ??20 m,坝上水头 Hp ??4 m,请 问模型长度比尺 ?l 为多少( ?l 取整)?模型空间高度 (Pm ??Hm ) 最高多少? 题 33 图
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34. 有底坡分别为 i1 、 i2 两渠段组成的棱柱形长直矩形渠道,已知渠底宽 b ??2 m,流 量 Q ??8 m3/s。若渠道为均匀流时,两渠段正常水深分别为 h ??1.6 m, h ??2.3 m。 01 02
试判别各渠段的水流流动状态,绘出水面曲线示意图,并标出水面曲线的名称。
题 34 图
35. 如题 35 图所示,一边长 a ??10 cm 的正方形管,长 l ??100 cm,连通两储水容器, 管中填充均质、各向同性的细砂和粗砂。已知细砂的渗透系数 k1 ??0.002 cm/s,粗砂 的渗透系数 k2 ??0.05 cm/s,两容器中水深 H1 ??100 cm, H2 ??50 cm。求管中的渗流量 为多少?
题 35 图
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