《考研真题解析》水力学_20210706143952.pdf

807 华南理工大学 2016 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 共 8 页 第 1 页 一、选择题（一、选择题（共共 10 题，每题题，每题 2 分，合计分，合计 20 分分） 1. 某流体的运动粘度62 10m2/s，密度850kg/m3，其动力粘度为 ( ) A. 61.7 10Pa.s B. 31.7 10Pa.s C. 1.7Pa.s D. 31.7 10Pa.s 2. 实际液体的水力坡度 J 为 ( ) A. 0J B. 0J C. 0J D. pJJ 3. 已知抽水机吸水管中某点绝对压强为 80kPa，则该点真空度为 ( ) A. 1.84mH2O B. 3.68 mH2O C. 0.92 mH2O D.5.52 mH2O 4. 在流量一定，渠道断面的形状、尺寸和壁面粗糙一定时，随着坡度的增大，正常水深将 ( ) A. 增大 B. 减小 C. 不变 D.不确定 5. 圆形水桶，顶部和底部用环箍紧，桶内盛满液体，顶箍与底箍所受拉力之比为 ( ) 第 2 页 A. 1/2 B. 1.0 C. 2.0 D. 3.0 6. 如题 6 图所示，断面突然缩小，管道通过粘性恒定流，管路装有 U 型管水银压差计，判定压差计中水银液面为 ( ) A. A 高于 B B. A 低于 B C. A、B 齐平 D. 不能确定高低 题 6 图 题 7 图 7. 在题 7 图中所示的侧板上有两孔口 A 和 B， 其大小形状相同， 孔口 A 在底部，则两者的出流量为 ( ) A. ABQQ B. ABQQ C. ABQQ D. 不能确定 8. 下列说法不符合均匀流特性的是 ( ) A. 过水断面为平面 B. 同一流线上，不同点的流速相等 C. 过水断面上的动水压强分布规律与静水压强分布规律相同 D. 同一过水断面上的流速分布为抛物线分布 9. 圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数为 ( ) A. 与雷诺数Re有关 B. 与管壁相对粗糙度有关 第 3 页 C. 与Re和相对粗糙度均有关 D. 与Re和管长l有关 10. 压强差p、密度、长度l、流量Q的无量纲集合是 ( ) A. 2Qpl B. 2lpQ C. plQ D. 2Qp l 二二 、填空题填空题（共共 10 题，每题题，每题 2 分，合计分，合计 20 分分） 11、如果按其作用的特点，作用于液体上的力可以分为 和 两大类。 12、某处压强为 196kPa，也可以说该处压强等于 工程大气压，或等于 mmHg。 13、在科学试验中，广泛采用毕托管测量水流的 ，而采用文丘里计测量管道水流的 。 14、圆管均匀流中过流断面上切应力是按照 分布的，在圆管中心的切应力等于 。 15、圆管中液流的临界雷诺数约为 ，天然河道中的临界雷诺数约为 。 16、佛劳德数 Fr 的力学意义是代表水流的 和 两种作用的对比关系。 17、水跃是在较短的渠段内水深从 临界水深急剧地跃到 临界水深。 （填“大于”、“小于”或“等于”） 18、 工程中通常按照 与 的比值大小及水流的特征， 第 4 页 将堰流分作薄壁堰流、实用堰流及宽顶堰流三种类型。 19、从水工和消能的观点来看， 水跃是最为不利的，而一般推荐 水跃与下游衔接。 20、工程设计中总是力图合理地选择参数，并尽可能延长阀门调节时间，以避免产生 水击。 三、三、画画图题和简单计算题（共图题和简单计算题（共 6 题，每题题，每题 8 分，合计分，合计 48 分）分） 21、试画出题图 21 中曲面 AB 上的压力体图，并指示出垂直压力的方向。 题 21 图 22、混凝土溢流坝，其最大下泄流量 Qp=1200m3/s，几何比尺l=60，试求： （1）模型中的最大下泄流量 Qm为多大？ （2）如在模型中测得坝上水头 Hm=8cm，模型中坝趾断面流速 vm=1m/s，原型溢流坝相应的坝上水头 Hp 及收缩断面（坝趾处）流速 vp为多少？ A B 第 5 页 23、在各段都长而直的棱柱体渠道中，已知流量 Q、粗糙系数 n 均为一定，试定性绘出题图 23 中渠道的水面曲线，要求标出临界水深和正常水深线。 题 23 图 24、测定土壤渗流系数 k 的装置如题图 24 所示。直立圆筒内径 D=45cm，断面 1-1 和 2-2 之间的垂直距离 L=90cm，Hw=H1-H2=80cm，水位恒定时的渗流流量 Q=80cm3/s，土壤的 d10=1mm，水的运动粘度=0.013cm2/s，求土壤的渗流系数 k。 题 24 图 第 6 页 25、有一梯形断面棱柱形渠道，底坡 i=0.00025，底宽 b=1.5m，边坡系数m=1.0，粗糙系数 n=0.0275。今测得渠中正常水深 h0=1.1m，求通过渠道的流量 Q 和流速 v。 26、一矩形无侧收缩薄壁堰，已知堰宽 b=0.5m，上、下游坎高 hp=hp均为 0.5m， 堰上水头 H=0.2m， 试求下游水深 ht=0.4m 时通过薄壁堰的流量 Q。 （已知雷伯克公式00.00070.4030.053pHmhH ） 四四 、计算、计算题题（共共 4 题，合计题，合计 62 分分） 27. （20 分）如题 27 图所示，有一圆形平板闸门铰接于 A，闸门的直径1.0d m，水平倾角060，闸门中心点 C 位于上游水面以下 4m 处，即4.0ch m，闸门重980G N， (圆的惯性矩公式4()/64cId)。试求： (1). 下游无水时，在 B 处吊起闸门所需的拉力 T； (2). 下游水面与闸门顶同高时，在 B 处吊起闸门所需的拉力 T。 题 27 图 第 7 页 28. （20 分）水平设置的输水弯管，如题 28 图所示，转角060，直径由1200d mm 变为2150d mm。已知转弯前断面的压强118p kN/m2(相对压强)，输水流量0.1Q m3/s，不计水头损失，试求水流对弯管作用力的大小。 题 28 图 29. （10 分） 有一梯形渠道， 在土层中开挖， 边坡系数1.5m， 底坡0.0005i ，粗糙系数0.025n ，设计流量1.5Q m3/s。请按水力最优条件设计渠道断面尺寸，即求渠道底宽 b 和水深 h。 第 8 页 30. （12 分）一水电站压力引水管道如题 30 图所示。已知管长90L m，管径0.3d m，管道糙率0.0127n ，进口局部水头损失系数10.5，转弯局部水头损失系数20.3。在距管道出口30l m 处设一水银侧压计，其液面差0.5h m，较低的水银液面至管轴的高度1.5h m。求此高度的流量 Q及水头 H。 题 30 图