河海大学2010年水力学试题

'机密★启用前秘密★启用后请将答案写在报考点提供的专用答题纸上河海大学2010年硕士研究生入学考试初试试题(A卷〉科目代码：辿科目名称：水力学满分：150分注意：1、认真阅读答题纸上的注意事项；2、所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；3、本试题纸须随答案一起装入试题袋中交回！一、单项选择(每题2分计20分)1、S2型水面线是发生在(1)缓坡渠道中的缓流(2)陡坡渠道中的缓流(3)缓坡渠道中的急流(4)陡坡渠道中的急流2、水力模型实验，按重力相似设计模型，长度模型比尺二100,测得模型屮某点的流速Um=0.8m/s,则原型对应点的流速Up。(1)8m/s(2)6m/s3^元流是(1)忽略横向运动的水流(3)均匀流(3)5m/s(4)10m/s(2)与一个运动坐标有关的水流(4)微小流管中的水流4、一平面潜没于水中，当保持其形心位置不变，而使其与水平面之间的倾角改变时，则一侧的水压力(1)大小方向均不变(2)大小改变而方向不变(3)方向改变而大小不变(4)大小和方向均改变5、牛顿内摩擦定律表达了液体的(1)切应力和速度、粘性之间的关系(2)切应力和粘性、剪切变形率之间的关系(3)切应力和粘性、剪切变形之间的关系(4)切应力和粘性、流速梯度、压强之间的关系 6、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7、圆管流的临界雷诺数（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8、在紊流中（1）液体质点作有秩序的运动（2）一层液体在另一层液体上滑动（3）液体质点作不规则运动更大（4）粘滞性的作用比动量交换的作用9、对于并联长管道，每根管道的（1）流量相等（2）切应力相等（3）沿程水头损失和等（4）水力坡度相等10、用明渠底坡与临界底坡比较来判别缓流和急流的方法适用于（1）均匀流（2）渐变流（3）急变流（4）均匀流和非均匀流二、填空题（每题2分共计20分）某点的真空度pv=44.1kPa,绝对压强Pabs=kPa,相对压强nr=kPa。（当地大气压强为98kN/m2）2^变直径管道，直径di=16cm,流速vi=6m/s,直径cb二32cm,流速v?=m/s.3^水管直径d=2.5cmz断面平均流速v=0.52m/s,水的运动粘度v=0.013cm^/s,该管流的雷诺数Re=o4、圆管层流的沿程水头损失和hf与断面平均流速v的次方成比例，紊流粗糙区的沿程水头损失hf与断面平均流速V的次方成比例。5、用无侧向收缩的矩形薄壁堰测量流量，该堰的流量系数二0.428,当堰的宽度B=0.5m,堰上水头H二0.2m,堰rta=0.5m且为自由出流时，则通过的流量Q二。6、明渠水流从急流向缓流过渡时发生，从缓流向急流过渡时发生o7、某挡水坝上下游水头差为10m,地下轮廓线下已绘制成曲边正方形的流网，若流网有 17根等势线和6根流线，渗流系数k=5xl0_5cm/s，则坝底下单位宽度的渗流量q==0 8、已知一管道，管长I二3000m,管径d=1.2m,波速c=1000m/s,管中液流速度v0=1.83m/s,若阀门在t=2.5s内全部关闭，求管道所受的最大水击压强为o9、某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。己知渠宽B=18m,流量Q=250mVs,坝下收缩断面处水深hc=l.lm,当坝下游水深h1=4.7m时，坝下游发生水跃。（填远离、临界或淹没）10、设有一均匀管路，直径d=200mm,水力坡度J二0.008,则边壁上的切应力To=,100m长管路上的沿程损失hf=。三、计算题（共计110分）1、如图所示，闸门宽b=1.2m（垂直于纸面）。在A点设置一较固点，压力表G的读数为p=—14.7kN/m2,在右侧箱中装有油，其密度为po=85Okg/m3,问在B点加多大的水平力才能使闸门AB平衡？（20分）2、主管水流经过一非对称分叉管，由两短支管射出，管路布置如下图。出流速速v2=v3=10m/s?主管和两支管在同一-水平面内，忽略阻力。计算：（1）求水体作用在管体上的x和y方向力的大小；（2）管径为d2=0.1m支管应与x轴交成何角度时才能使作用力 的方向沿着主管轴线？（20分）3、有一水泵将水抽至水塔，如图所示。吸水管长li=12m,管径di=15cm,进口有滤水网并附有底阀（匚进口二6.0）,其中有一个90。弯头（匚弯头二0.8）；压水管长l2=100m,管径d2=15cm,其中有三个90°弯头，并设一闸阀（匚闸阀二0.1）。管的沿程水头损失系数九二0.024,出口为淹没出流（匚出口二1.0）。水塔水面与水池水面的高差z=20m,水泵的设计流量Q二0.03m"/s,水泵进口处允许真空值hv=6.0m。试计算：（1）水泵扬程hp；（2）水泵的安装高程hso（3）绘制水泵管路系统的总水头线和测压管水头线。（请将下图画在答题纸上，并将总水头线和测压管水头线画在该图上。）（20分） 4、如图所示、一简单管道，其糙率系数20.013,管道直径d=200mm,管道长度L=1000m,输送流量Q=40L/s,现欲将其流量增至Q二60L/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，若增加的一段串联管道直径山二300mm,其糙率系数不变，求其长度11应为多少？（按长管计算）（20分）5、为测定某梯形断面的糙率系数n值，选取L=1500m长的均匀流段进行测量。已知渠底宽度b二10m,边坡系数m二1.5,正常水深ho=3.Om,两断面的水面高差是△Z=0.3m,流量Q=50m3/s,试计算该渠道的糙率n值。（15分）6、已知流场的流函数i|/=x73-xy2+xy,求（1）证明此流动为无旋流动；（2）求岀相应的流速势函数（P。（15分）'