09年攻读硕士学位研究生入学试题A.doc

郑 州 大 学2009 年攻读硕士学位研究生入学试题 A学科、专业：水力学及河流动力学研究方向：有压非恒定流理论与计算研究、工程水力学问题及数值模拟、河床演变机理等考试科目（代码、名称）： 988 水力学 （共 5 页）答案一律写在考点统一发的答题纸上，否则无效一．判断题（每小题 1 分，共 10 分）：1、影响沿程水头损失系数的要素有雷诺数和相对粗糙度2、相对静止液体中的等压面可以是倾斜平面或曲面 3、在缓坡棱柱体明渠中，可以发生非均匀的急流4、堰流的流量系数 随作用水头 的增大而减小mH5、局部水头损失系数可用尼古拉兹的试验图来分析说明其变化规律6、牛顿内摩擦定律只适用于作层流运动的牛顿液体7、在恒定紊流中，瞬时流速不随时间变化8、明渠均匀流中，当底坡 i hk9、设置什么样的消能工型式取决于流量大小10、理想液体是指不可压缩的液体二、单项选择题 (填写唯一正确答案的编号；每小题 2 分，共 20 分)：1、缓坡明渠中发生均匀流时，其佛汝德数 Fr (1) 必大于 1 (2) 必等于 1 (3) 必小于 1 (4) 不定2、佛汝德数反映了惯性力与下面哪个力的相对大小关系(1) 重力 (2) 表面张力 (3) 粘滞阻力 (4) 紊动阻力3、图示两容器的形状和大小均相同，容器 a 中盛有容重为 的液体，容器 1b 中盛有容重为 和 的两种液体，则作用在两个容器中曲面 AB 上压力体图及12总第 1 页郑 州 大 学 试 题 纸压力的关系为(1) 压力体图相同，总压力相等； (2) 压力体图相同，总压力不相等；(3) 压力体图不同，总压力不相等； (4) 压力体图不同，总压力相等4、欧拉液体平衡微分方程(1) 只适用于静止液体； (2) 只适用于平衡液体；(3) 不适用于理想液体； (4) 不适用于实际液体。

5、在紊流粗糙区，沿程水头损失系数 随雷诺数 Re 的减小而(1) 加大 (2) 减小 (3) 不变 (4) 不定 6、惯性力与粘滞力之比的无量纲数是(1) 佛汝德数 Fr (2) 欧拉数 Eu (3) 雷诺数 Re (4) 斯特罗哈数 St7、 静止液体中同一点各方向的压强(1) 数值相等 (2) 数值不等(3) 仅水平方向数值相等 (4) 沿铅直方向数值最大8、平底棱柱体明渠的水跃函数 与 的关系是)(1hJ)(2(1) (2) (3) (4) 无法确定)(21hJ2)(21hJ9、已知某水闸下游收缩断面水深 （相应的跃后水深 )，临界6m.0c 5m.3c水深 ，下游河道水深 ，则闸下将发生6m.1k4.1th(1) 远驱水跃 (2) 临界水跃 (3) 淹没水跃 (4) 急流 10、在恒定流中H H121(a) (b)第 2 页郑 州 大 学 试 题 纸(1) 流线一定互相平行 (2) 断面平均流速必定沿程不变(3) 不同瞬时流线有可能相交 (4) 同一点处不同时刻的动水压强相等三、填空题 (在空格中填写正确答案, 每小题 2 分, 共 10 分)1、水力半径的定义是______________________________，其量纲为________。

2、液体的粘滞性是指液体 ________________________________________ 能力3、液体中的真空压强 pv 与绝对压强 pabs 的关系是_________________，液体中真空压强 pv 与相对压强 pr 的关系是___________________4、管道均匀流的测压管水头线的沿程变化规律是__________________________________ ____5、水箱一侧接一串连接管道，如图所示已知末段管径 d = 0.2 m，流速 v = 5 m/s，分流量 q=0.2m3/s，则水箱出流量 Q 为__________________________________________________m3/s四、作图题 (共 20 分)1、绘出下列图形中指定挡水面 AB 的水平方向压强分布图及垂直方向压强分布图 (8 分)Q q vh1h2γγABh1h2γγABi1>iki2>iki1>i2第 3 页郑 州 大 学 试 题 纸2、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称及流态（各渠段均为充分长，且糙率相同） （6 分）3、设管道长度为 L ， 水击波传播速度为 a，不计阻力。

当管道末端突然阀门关闭时，试绘出阀门断面处的水击压强水头△p/ γ 随时间 t 的变化过程图 (6 分)五、分析计算题(本大题共 5 小题，共计 90 分)1、某水电站有压引水管道，长度 m，管径 mm恒定流时管中流120L20D速 m/s，水头 m，管壁厚度 mm，管壁材料的弹性模量20v150HN/m2，水的弹性系数 N/m2当阀门在 s 时间内完106.9E9106.2K2.1ST全关闭时，试判别该引水管道中发生何种水击现象；如果发生直接水击，求管道末端断面处产生的最大动水压强 （20 分）maxp2、某等直径管道长 m，管径 m，其内水流流动时的水力坡降10L2.0dp/γ t，求此时管壁处的切应力 和 m 处的切应力 ，以及该管段水流08.J05.r的水头损失第 4 页郑 州 大 学 试 题 纸d1d2v1v2 △h15 分)fh3、什么情况下产生水跃现象？如何区分波状水跃和完全水跃？(10 分)4、图示为一铅直放置的文丘里管流量计，管径 d1=40cm，d 2=20cm，现测得水银压差计读数△h=30mm ，取 1、2 断面间的水头损失 ，水银的容重为 KN/gvw2.08.3mm3。

试求管中水流的流量 Q（取动能修正系数 ） 121分)5、图示为越堤引水用的虹吸管布置已知管径 d =0.2m，h 1 =2m，h 2 =4m不计水头损失，取动能修正系数 α =1试求：(1) 虹吸管的引水流量 Q 为多少? (2) 如果允许的最大真空值 hv 为 0.7 m，B 点的真空压强是否超过最大允许值? (16 分)6、某溢流坝，断面为 WES 曲线型，共 4 孔，每孔宽度 b=8m上游设计水位为 210.0m，下游水位为 168.0m，堰顶高程为 204.0m，上下游河床高程均为 165.0m当闸门开启高度 e=5m 时，求通过溢流坝的流量 (参考数据：流量系数 m=0.50；侧收缩系数 ；流速系数 =0.95；淹没系数 =0.70) 17 分)93.01s第 5 页h1h2Bd。