西安理工大學(xué)2011年碩研水力學(xué)入學(xué)試題

試題編號西安理工大學(xué)主1L年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試命題紙（A卷）考試科目 水力學(xué)基礎(chǔ) 使用試題學(xué)科、專業(yè) （共八題，答題不得使用鉛筆、紅色筆、不必抄題，但需標(biāo)明題號。）一、單項選擇題（每題2分，共30分）1、 下列說法正確的是： （ ）（1） 牛頓內(nèi)摩擦定律表明液體的切應(yīng)力與剪切變形成正比，并與液體的粘性有關(guān)。（2） 無論靜止的還是運動的液體，都不存在切力。（3） 當(dāng)質(zhì)量力只有重力時，液體的重度代表液體的單位質(zhì)量力。（4） 液體切應(yīng)力是液體的一種單位面積的表面力2、 下列說法錯誤的是： （ ）（1） 水頭損失hw代表液流從斷面1到斷面2所消耗的總機械能。（2） 恒定非均勻流的流線和跡線不重合。（3） 漸變流中同一過水?dāng)嗝嫔细鼽c的測壓管水頭等于同一個常數(shù)。（4） 通過微小流管的側(cè)壁沒有液體的流入或流出。3、用歐拉法研究液體時，常用質(zhì)點法和控制體法。以下說法錯誤的是： （ ）（1） 控制體固定在坐標(biāo)系下，不隨液體的流動而動；（2） 對于一元流動問題，不宜采用微分控制體，應(yīng)采用有限控制體；（3） 對于明流，控制體應(yīng)由床面、兩側(cè)壁、自由液面和上下游斷面構(gòu)成；（4） 研究一彎管中水流對管道的沖擊力時，控制體宜選在拐彎處的上游。4、 圖示為置于地面的四個容器，各容器底面積和水深均相等，若不計容器自重，則底部靜水總壓力等于地面所受的力的情況是（ ）（1） a; （2）b; （3）c; ⑷doHHTOC\o"1-5"\h\z5、在同一種、連續(xù)的且具有自由液面的平衡液體中，等壓面是 （ ）（1）水平面；（2）傾斜平面； （3）等水深面； （4）曲面。6、 圖示為兩個半徑相等的半圓弧面處于水下不同深度，以下說法正確的是（ ）（1）水平水壓力相同，鉛垂水壓力不同；（2）總壓力與水平面的夾角左圖大于右圖；（3） 左圖的水平水壓力大于右圖，鉛垂水壓力相同；（4） 左圖的水平水壓力、鉛垂水壓力均小于右圖。7、管道斷面面積均為A（相等），斷面形狀分別為圓形、方形和矩形，其中水流為恒定均勻流，水力坡度J相同，沿程阻力系數(shù)人也相等，則三者的邊壁切應(yīng)力亳及通過的流量的相互關(guān)系為： （ ）⑴七圓〉T0方〉T0矩,Q圓〉Q方〉Q矩；（2）T0圓＜T0方＜T0矩'Q圓＜"Q矩;⑶T0圓〉七方〉T0矩，Q圓＜Q方＜Q矩；（4）T0圓＜T0方＜T0矩，Q圓〉Q方〉Q矩。8、一管道均勻?qū)恿?，?dāng)流量增加時，下列正確的是 （ ）（1）沿程水頭損失系數(shù)人減小； （2）沿程水頭損失減?。唬?）邊界切應(yīng)力減??； （4）水力坡度減小。9、 下列說法錯誤的是： （ ）（1） 層流斷面流速分布規(guī)律符合拋物線分布，紊流的斷面流速分布規(guī)律符合對數(shù)分布。（2） 圓管層流斷面平均流速的大小是管軸流速的0.5倍。（3） 謝才公式只適用于阻力平方區(qū)是指應(yīng)用公式°=偵（8幻項）和X=f（Re）計算c值。（4） 在紊流中液體質(zhì)點作不規(guī)則運動，粘滯性的作用比動量交換的作用更小。10、用物理量F（力）、（（密度）、v（速度）、l（長度）組成的無量綱數(shù)應(yīng)是 （ ）⑴FpV2/2 （2）Fp2vl （3）FlpV2 ⑶FlV2l211、圖示管道中兩根測壓管的水面高差A(yù)h代表局部水頭損失的是 ( )⑴圖A； (2)圖B； (3)圖C；(4)以上答案都不對12、 如圖所示，兩水庫水位差為H，其間以兩根管路相連通。已知直徑d=2d，管長L及沿程水頭損失系數(shù)入均相等。若按長管計算，則兩管的流量之比為1()(1)Q1/Q2=1.732； (2)Q1/Q2=1.414； (3)Q1/Q2=2-2.5； (4)Qi/Q2=22.5。13、 若要求并聯(lián)長管道每根管道所流水流的總能量損失相等，則必要求每根管道的TOC\o"1-5"\h\z( )(1)流量相等； (2)糙率相等； (3)管長相等； (4)管徑相等。14、 有一輸水管道，d=5cm，水溫t=20°C(v=0.0101cm2/s)，欲使管中水流為紊流，則管內(nèi)通過的流量應(yīng)為 ( )(1)79.3cm3/s； (2)50cm3/s； (3)75X10-3l/s； (4)49.7cm3/s15、 下列說法錯誤的是： ( )在紊流粗糙區(qū)中，對同一材料的管道，管徑越小，則沿程水頭損失系數(shù)越大。阻力平方區(qū)的沿程水頭損失與斷面平均流速v的平方成正比。在紊流粗糙區(qū)中，沿程水頭損失系數(shù)與平均流速的1.75?2.0次方成正比。屬于紊流粗糙區(qū)的管道流動，其粘滯底層厚度隨液體溫度升高而減小。二、 (10分)層流明渠粘性液體的動力粘度為R=5x10-2Pa?s，斷面流速分布為u=a-C(b-y)2，式中C為待定常數(shù)，a=100m/s，b=5.0m，試求：(1)C的數(shù)值，及流速梯度；(2)切應(yīng)力分布；(3)最大切應(yīng)力。提示：注意利用邊界條件求解。三、 (20分)半圓筒形閘門的上游水深H=2m，下游水深H2=1.0m，閘門的直徑D=H，閘門寬度b=1m，如圖所示。要求：繪出閘門上水平分力的壓強分布圖及垂直分力的壓力體圖，并標(biāo)明方向；計算閘門所受的靜水總壓力及其方向。四、 （10分）一矩形水箱的長度L=2.0m,箱中靜水面至箱頂?shù)母叨萮=0.4m,如圖所示。當(dāng)水箱作直線等加速運動，問加速度。為多大時，水將溢出水箱。五、 （20分）已知用歐拉法表示液體運動時的流速分量為〃=kx,u=-ky,u=0。k為不等于0的常數(shù)，試確定：（1） 該流動是否為恒定流？是否滿足連續(xù)性方程？（2） 求其加速度；（3） 寫出流線的微分方程并求出流線方程。六、 （20分）水由水箱1經(jīng)圓滑無摩擦的孔口水平射出沖擊到一平板上，使平板能封1蓋住另一水箱2的孔口，兩孔口中心重合，而且d=2電，當(dāng)已知水箱1中水深?時，求水箱2中水深h2最大能為多大（不計平板重量和水頭損失）。七、 （20分）一矩形長直明渠，已知底寬B=0.5m，水深h=0.1m，水的粘滯系數(shù)v=10-6m2/s，流量Q=7l/s，單位渠長的沿程水頭損失0.0001。試證明X=8g<2。（其中g(shù)為重力加速度、C為謝才系數(shù)）。并計算（1）渠底的切應(yīng)力t0；（2）距離渠底0.25h處的切應(yīng)力T；（3）沿程阻力系數(shù)入。八、 （20分）一臺離心泵裝置如圖所示，吸水管長?=15m，壓力管長l2=62m；各局部水頭損失系數(shù)分別為：進口E]=4.5,90。彎頭'=0.38,30。彎頭^3=0.3,出口七