水力学题目-td.doc

天津大学研究生院2000年招收硕士研究生入学试题 考试科目：水力学 题号：431 一 基本概念题
1 （5分） 简述静水压强的两个重要特性； 在国际单位中，静水压强的单位是什么？
2．（6分）解释绝对压强，相对压强，真空度的概念。
3．（7分）实际液体运动存在层流和紊流两种流态，可用雷诺数Re来判别。①写出管流时雷诺数Re的表达式；②说明每个符号代表什么？③解释雷诺数的物理力学意义。
4．（6分） 解释容重和密度的概念； 写出它们的国际单位
5．（5分） 画出AB受压面上的静水压强分布图
6．（5分） 画出曲面AB上的压力体图
7．（6分） 指出图中1－1，2－2，3－3哪些是等压面，哪些不是等压面？
8．（5分） 某一过水断面给出了三个物理量：z，p/γ，v，分别写出该过水断面的①位置水头;②测压管水头；③总水头
9＃（5分） 明渠水流有三种流态：缓流，临界流和急变流，可用佛劳德（Froude）
2. 15分 在一管路上测得过水断面1－1的测压管高度为1.5米；过水面积＝0.05m2，2－2过水面积＝0.02 m2,两个断面间水头损失，管中流量Q＝20L/S。试求2－2断面上的测压管高度。已知：，动能修正系数取。（提示：注意流动方向）
3。（15分） 图中为一溢流坝，上游1－1断面水深，下游2－2断面水深，略去水头损失，并假设1－1断面距坝较远，2－2断面水深较平顺。求水流对1m坝宽（垂直纸面方向）的水平作用力。 上下游河床底为平底，河床摩擦力可忽略；水容重γ＝10KN/m3
4．（5分） 已知某流场的流速势为， 为常数 ，试求及
5．（5分） 已知物体在液体中所受的阻力F与液体密度ρ，液体粘滞系数μ，物体的运动速度u，物体的大小（用线性长度L表示）有关，试用量纲分析法（π定理），求出在液体中运动的物体所受阻力的关系式。
天津大学研究生院2001招收硕士研究生入学试题 考试科目：水力学 题号：431 基本概念题（45分）
在孔口和管嘴出流中，如果孔径相同；作用水头相同，通过孔口的流量和通过管嘴的流量哪个大？为什么？
5分 画出下列图中各标有ABC受压面的静水压强分布图。
（6分） （1） （2） 3各曲面ABCD上的压力体图。，并指出垂直压力的方向。
（6分） （1） 2 4.有一圆形水管，其直径d为0.1m，管中平均流速V为1.0m/s，试判别管中水流运动是层流还是紊流？（水的运动粘滞系数v＝0.0131cm2/s）.
6分 5．液流产生水头损失必须具备哪两个条件？
（5分） 6．在应用恒定流能量方程时，为什么不能把过水断面选在急变流断面？
（5分） 7. 解释绝对压强，相对压强，真空度的概念。
8.写出恒定平面势流中，流速势φ（x,y）,流函数Ψ x,y 与流速的关系。（6分）
计算题（55分）
1 某压差计如图所示，已知，,求。（7分）
2.两水池隔墙上装一半球行堵头，如图 已知：球形堵头半径R＝1m 测压管读数h 200mm 求：①水位差△H 求半球形堵头的总压力及作用点 （15分）
3水平大小套管，，内伸小管进口处形成突缩水流。大小管直径为，；流速, ;压强，，通过流量为 Q，容重为γ的水流时，推求突缩水流的水头损失的表达式及测压管水头差的表达式。（要求：两式均表为的倍数关系） （提示：两测压管断面处均为渐变流，两断面相距很短，忽略该流段管壁摩擦力，并认为大管末端处压强等于大管内压强） （13分）
4。从一水面保持恒定不变的水池中引出一管道，该管路末端流入大气。管路有三段直径不等的管道组成，其过水面积分别式,,,如水池容积很大，水流行进流速可以忽略（）。不计管路水头损失。（） 求：①出口流速及流量Q ②绘出管路的测压管水头线和总水头线 12分 5．在管道和明渠均匀流中，总流边界上的平均切应力与断面平均流速，水力半径R，液体密度，液体动力粘滞系数，粗糙表面的凸起高度有关。试用量纲分析法（定理）推求与上述量的关系式。（8分）
天津大学研究生院2002收硕士研究生入学试题 考试科目：水力学 题号：431
基本概念题（45分）
图示平板闸门置于水中，当上，下游水位都上升1米（虚线所示）。问图（a）, b 中闸门上所受静水总压力的大小及其作用点是否改变？为什么？试用图解法分析之。（6分） 2.明渠均匀流有哪些主要水力特性？（5分） 3粘性底层很薄，仅十分之几毫米，它在水力学研究中确有十分重要的意义。试通过粘性底层的厚度与绝对突起高度关系分析之。（5分） 4同一棱柱型长直道上的二个渠段，流量相同，且为恒定流。在下列条件下： 粗糙系数n不同（），其他参数都相同; 底坡I不同（），其他参数都相同; 底宽b不同（），其他参数都相同 试问二渠段的正常水深是否相同，如不同，分析前后两段哪段大？哪段小？（6分） 5．有一长直棱柱体渠道，断面为矩形，流量恒定，水深，单宽流量 试判别该水流是急流，还是缓流？（5分） 6．淹没式宽顶堰的判别的充分必要条件式什么？（5分） 7．如图所示，为该装置即时的水流状态，若阀门开度减小，阀门前后两根测压管中的水面将如何变化？为什么？（8分） 8．等压面式水平面的条件是什么？（5分） 计算题（55分） 图示密闭容器中盛有水，并装有一U行水银测压计，今测得h 0.45m,H 1.0m,求容器中水面上的相对压强？（8分） 2。一弧形闸门，宽b 4m,圆心角a 45°，半径r 2m,门轴与水面齐平，求作用在弧形闸门上的静水总压力及其作用线与水平面的夹角？（10分） 3某一矩形断面平底渠道，宽度b 2.6m,河床在某处抬高，坎高a 0.3m,上游水深H＝1.8m,下游水深h 1.38m,局部水头损失为下游渠道流速水头的1/2。求（1）渠道的流量Q ? 2 水流对坎的水平推力R ?（12分） 4，有二渠道通过三段直径D 1.0m的混凝土管连成一条虹吸管跨过山丘取水，高水位渠道水面高程，低水位渠道水面高程，虹吸管长度，，；中间有两个弯头，每个弯头的局部损失系数，进口水头损失系数， 求虹吸管的输水能力？ 当Z＝6.0m时，求虹吸管中最大真空值 定性绘出虹吸管的测压管水头线。（18分） 5．对于的平面流动，a为常数，试分析判断： 是恒定流还是非恒定流？ 是均匀流还是非均匀流？ 是有旋流还是无旋流？（7分） 天津大学研究生院2003年招收硕士研究生入学试题 考试科目：水力学 题号：431 单选题（每小题2分，共12分） 在明渠均匀流中取一六面体，其所受的外力；作用在该六面体上有（ ） a 切应力，正压力 b 正压力 c 正压力,重力 d 正压力，切向力，重力 圆管的水力半径是（　） （a）d/2 b d/3 c d/4 d d/4 ３等直径圆管中层流的过流断面流速分布是（ ）））），a为常数，该流动为（ ） a 恒定有旋流 b _恒定无旋流 （c）非恒定有旋流 （d）非恒定无旋流 宽顶堰形成淹没出流的充分条件是（ ） 在尼古拉兹的沿程阻力系数实验中哪一个的阻力系数与雷诺数无关（ ） （a）紊流粗糙区 （b）临界过渡区 （c）紊流过渡区 （d）紊流光滑区 判断题（每小题3分，共24分） 判别下列说法是否正确，若正确在括号内划√，否则划× 1．理想流体与实际流体的区别仅在于，理想流体不具有粘滞性。 （ ） 2．下游水流超过堰顶时一定会形成淹没式堰流。 3．明渠中均匀流一定式恒定流 4.壁面光滑的管道不一定是水力光滑区。 （ ） 5．短管是指管路的几何长度较短。 6.明渠水流的测压管水头线不可能沿程上升。 （ ） 凡是正确反映客观规律的物理方程式，必然是一个齐次量纲式。 （ ） 8．相对静止流体的自由液面一定式水平面。 （ ） 简答题（每小题5分，共20分） 层流与紊流的内部切应力有何不同？ 尼古拉兹实验的主要研究成果有哪些？ 明渠恒定流均匀流的水流特征有哪些？ 写出恒定流，正压理想流体在有势质量力作用下运动下运动微分方程的可积条件和 运动形式。 绘图题（每小题5分，共20分） 计算题（共74分） 图示为差动式比压计，两水银柱高y 0.36m,其他液体为水，A,B两容器高差z 1m，求A,B两容器中心处的压强差？（18分） 2.如图所示，一弧形闸门，其宽度b 6m,圆心角φ＝30°