西安理工水力学真题(3)

6、（本题20分）试用π定理分析曲线型实用堰的单宽流量q的表达式。假设单宽流量q与

堰上水头H、重力加速度g、流体密度ρ、运动粘滞系数ν、及表面张力系数σ有关。(2005b)

7、雷诺实验装置由哪几部分组成？试绘出实验装置示意图，简述实验现象，并指出实验中

应注意的问题。(2002)

7、试设计一实验装置，以便研究管道系统中900弯头的局部水头损失系数的大小。要求：

(1) 绘出实验装置示意图；(2) 说明实验装置各组成部分的作用；(3)简述实验原理和实验现象，并指出实验中应注意的问题。(2003,2006a,2006b) 7、（本题20分）试设计一实验装置，以便研究管道系统中阀门的局部水头损失系数的大小。

要求：(1) 绘出实验装置示意图；(2) 说明实验装置各组成部分的作用；(3)简述实验原理和实验现象，并指出实验中应注意的问题。 (2004a,b) 7、（本题20分）有一长度为L内径为D的直管道，该管道已经使用多年。试设计一实验装

置，以便研究该管道的沿程水头损失系数与雷诺数之间的变化规律。要求：(1) 绘出实验装置示意图；(2) 说明实验装置各组成部分的作用；(3)简述试验方法、实验原理以及可能出现的研究结果。(2005a,b) 6、（本题20分）有一长度为L内径为D的直管道，该管道已经使用多年。试设计一实验装

置，以便研究该管道的沿程水头损失系数与雷诺数之间的变化规律。要求：(1) 绘出实验装置示意图；(2) 说明实验装置各组成部分的作用；(3)简述试验方法、实验原理以及可能出现的研究结果。(2007a,b)

西 安 理 工 大 学

2008 年攻读硕士学位研究生入学考试命题纸

考试科目 水 力 学 使用试题学科、专业 水利、环境等专业

（共 题，答题不得使用铅笔、红色笔、不必抄题，但需标明题号。） （请将正确答案、必要的图示等写在答题纸上，不必抄题，但需标明题号。） 一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×”，每题2分, 共10分) 1、公式 ?=?(du/dy)，适用于牛顿液体和非牛顿液体。 2、在连续介质假设的条件下，可以不研究液体分子的运动。 3、重力与离心惯性力同时作用时，相对静止液体中任一点的压强可用公式p=p0?γh计算。 4、谢才公式U=C(RJ)1/2 仅适用于阻力平方区紊流。 5、小孔口a和圆柱形外管嘴b的直径及作用水头均相同，则孔口流量Qa小于管嘴流量Qb。 二、单项选择题 (每题2分, 共20分) 1、理想液体是（ ） (1)没有切应力又不变形的液体； (2)没有切应力但可变形的一种假想液体； (3)有切应力而不变形的液体。 (4)切应力与剪切变形率成直线关系的液体； 2、有一管流，属于紊流粗糙区，若管径不变，欲增大粘滞底层厚度，则可以 ? ? ?1?增大流速； ?2?减小流量； ?3?减小液体粘度； ?4?升高液体温度。 3、两根直径不等的管道，一根输油，一根输水，两管中流速也不同，油和水的下临界雷诺数分别为 Rec1和 Rec2，则它们的关系是（ ） (1) Rec1 > Rec2； (2) Rec1 < Rec2； (3) Rec1 = Rec2； (4)无法确定。 4、圆管均匀紊流的断面流速分布符合 ? ? ? 1 ? 直线分布； ? 2 ? 对数分布； ? 3 ? 正态分布； ? 4 ?抛物线分布。 5、雷诺数的物理意义是? ? ?1? 重力与惯性力之比； ? 2? 重力与粘滞力之比； ?3? 粘滞力与惯性力之比； ?4 ? 惯性力与粘滞力之比。 第 2 页 共 3 页

6、图示为置于地面的五个容器，各容器底面积和水深均相等，若不计容器自重，则底部静水总压力等于地面所受的力的情况是 ( ) (1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d。 7、图示为一并联长管道。已知管道1的流量Q1大于管道2的流量Q2，则单位时间内通过管道1和管道2的液体的总机械能损失ρgQ1hf1 与ρgQ2hf2的关系为（ ） （1）两者相等； （2）前者大于后者； （3）前者小于后者； （4）无法确定。 8、用物理量 Δp（压强差）、ρ（密度）、l（长度）、qv（流量）组成的无量纲数应为 ( ) (1) qv??l?qv?pqv? (3) (4) ?2 (2) 2l2?p?pl2?pqv?l9、紊流过渡粗糙区的沿程水头损失系数（ ） （1）只与雷诺数有关 ； （2）只与相对粗糙度有关 ； （3）只与绝对粗糙度有关 ； （4）与相对粗糙度和雷诺数有关 。 10、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。 三 计算题 （共120分） 1、（本题20分）设有一铅垂圆柱形套管套在一铅垂立柱上，管心铅垂轴线与柱心铅垂轴线重合，两者之间间隙充以某种液体（油），如图所示。立柱固定，套管在自重的作用下，沿铅垂方向向下作等速直线运动，（间隙中的液体运动速度呈直线分布）。已知套管长度l=0.2m，重量G＝1.96N，内径d=0.05m，套管与立柱径向间隙厚度δ＝0.0016m，液体的粘度μ=9.8Pa·s。试求圆柱形套管下移速度V（空气阻力很小，可略去不计）。 第 3 页 共 3 页

2、（本题20分）如图所示一封闭水箱，下端有1/4圆弧的钢板AB，宽度1m，半径为1m。已知：h1=2m，h2=3m。求：(1) 试绘制水作用于曲面AB上的压力体图及其铅垂投影面上的压强分布图；(2) 水作用于曲面AB上的静水总压力的大小及方向。 δ l G d p0 h2 测 压 管 R A h1 B 第1题图 第2题图 3、（本题20分）一洒水车，如图所示，以0.98m/s2的等加速度向前行驶。设以水面中心点为原点，建立xOz坐标系，试求自由表面与水平面的夹角θ。又自由表面压强p0=98kPa，车壁某点A的坐标为x=-1.5m，z=-1.0m，试求A点的压强。 4、（本题20分）等直径有压管道如图所示。管径 d=0.2 m，管长 l1=l2=12 m，水头 H=10 m，hs=1 m。沿程水头损失系数λ=0.023。局部水头损失系数：进口ζ1=0.7，转弯ζ（1）通过管道的流量Q；（2）管道B断面处的2=0.29。取动能校正系数为1.0。求：相对压强 pB；（3）定性绘出测压管水头线和总水头线。 zOAxθa 第3题图 第4题图 5、（本题20分）图示一压力管道的渐变段。水流由直径dA为20cm的A管经一渐缩的弯管流入直径dB为15cm的B管，管轴中心线在同一水平面内，A管与B管轴线之间的夹角θ为60o，如图所示。已知通过的流量为Q=0.1m3/s，渐变段A端断面中心处相对压强pA=120kN/m2，若不计能量损失，试求水流对弯管AB的作用力。 第 3 页 共 3 页

A θ=60o B dB dA 第5题图 6、（本题10分）在以原点为圆心，半径r ≤2m的区域内，流速场可表示为 ux?x2m/s，uy?y2m/s，uz?z2m/s， 求：(1) 各坐标方向的加速度分量； (2) 空间点x=1m ，y=1m ，z=1m处的加速度； (3) 判断此流速场是否满足连续性方程。 7、（本题10分）试用π定理分析曲线型实用堰的单宽流量q的表达式。假设单宽流量q与堰上水头H、重力加速度g、流体密度ρ、运动粘滞系数ν、及表面张力系数σ有关。