河海大学水力学试题及答案

河海大学 2003 年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目名称：水力学 一、是非题（每题 2分，共 20 分）1．紊流过渡粗糙区的沿程水头损失系数 与雷诺数。

（ ）2．断面单位能量 E s 沿流程总是减小的。

（ ） 3．计算消力池池深和池长时，设计流量一般选择使池深和池长最大的流量。

（ ） 4．渗流的达西定律既适用于层流也适合于紊流。

（ ） 5．在恒定均匀流中，沿程水头损失与速度的平方成正比。

（ ）6．两个液流在重力作用下的动力相似条件是它们的弗劳德数 F r 相等。

（ ）7．因为各并联支管的长度、 直径及粗糙度可能不同， 因此在各支管的水头损失也不同。

（ ） 8．均匀流可以是恒定流，也可以是非恒定流。

（ ） 9．流体质点做圆周运动不一定是有旋运动。

（ ） 10．相对压强可以大于、等于或小于零。

（）二、选择题（每题 2分，共 20 分） 1．当水流流态从层流转变为紊流后，过水断面上水流动能校正系数和动量校正系数 将2．溢流坝下泄水流收缩断面水深的跃后水深为，此时下游水深为，则形成远离水跃的条件是 （ ）（1）h t h co2（ 2） h t h co2 （3） h t h co2（ 4）无法确定3．渗流模型流速与实际渗流流速相比较（ ）（1）前者大于后者 （ 2）二者相等 （3）前者小于后者（ 4）无法比较4．明渠的临界水深决定于（ ）（1）流量和底坡 （ 2）断面形状、尺寸和底坡1）均增大3） 增大、减小2）均减小4） 减小、 增大3）流量和糙率（4）流量和断面形状、尺寸5．均匀流断面和渐变流断面上的动水压强1）均按静水压强规律分布2）前者按静水压强规律分布，后者不静水压强规律分布3）前者不静水压强规律分布，后者静水压强规律分布4）均不按静水压强规律分布6．下列哪个条件满足时，明渠水流是缓流1) F r 12) F r 13) F r 14）无法确定7．毕托管可以用来测1）脉动流速（2）时均流速（3）脉动流速（4）脉动压强8．满足dE s/ ds 0条件的流动是1）非均匀渐变缓流非均匀渐变急流3）均匀流4）临界流9．有压管流，管轴线水平，管径逐渐增大且通过的流量不变，其总水头线沿流向应（1）逐渐升高（2）逐渐降低（3）与管轴线平行（4）无法确定10．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三、作图题（每题 5 分，共10 分）C 1．绘出下列两段不同糙率棱柱形渠道的水面曲线。

河海大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目名称：水力学一、是非题（每题2分，共20分）1．紊流过渡粗糙区的沿程水头损失系数λ与雷诺数无关。

（ ） 2．断面单位能量s E 沿流程总是减小的。

（ ） 3．计算消力池池深和池长时，设计流量一般选择使池深和池长最大的流量。

（ ） 4．渗流的达西定律既适用于层流也适合于紊流。

（ ） 5．在恒定均匀流中，沿程水头损失与速度的平方成正比。

（ ） 6．两个液流在重力作用下的动力相似条件是它们的弗劳德数r F 相等。

（ ） 7．因为各并联支管的长度、直径及粗糙度可能不同，因此在各支管的水头损失也不同。

（ ） 8．均匀流可以是恒定流，也可以是非恒定流。

（ ） 9．流体质点做圆周运动不一定是有旋运动。

（ ） 10．相对压强可以大于、等于或小于零。

（ ） 二、选择题（每题2分，共20分）1．当水流流态从层流转变为紊流后，过水断面上水流动能校正系数α和动量校正系数β将 （ ） （1）均增大 （2）均减小（3）α增大、β减小 （4）α减小、β增大2．溢流坝下泄水流收缩断面水深的跃后水深为，此时下游水深为，则形成远离水跃的条件是 （ ） （1）2t co h h = （2）2t co h h > （3）2t co h h < （4）无法确定3．渗流模型流速与实际渗流流速相比较 （ ） （1）前者大于后者 （2）二者相等 （3）前者小于后者 （4）无法比较4．明渠的临界水深决定于 （ ） （1）流量和底坡 （2）断面形状、尺寸和底坡（3）流量和糙率 （4）流量和断面形状、尺寸5．均匀流断面和渐变流断面上的动水压强 （ ） （1）均按静水压强规律分布（2）前者按静水压强规律分布，后者不静水压强规律分布 （3）前者不静水压强规律分布，后者静水压强规律分布 （4）均不按静水压强规律分布6．下列哪个条件满足时，明渠水流是缓流 （ ） （1）1r F > （2）1r F = （3）1r F < （4）无法确定7．毕托管可以用来测 （ ） （1）脉动流速（2）时均流速（3）脉动流速（4）脉动压强8．满足/0s dE ds =条件的流动是 （ ） （1）非均匀渐变缓流 （2）非均匀渐变急流 （3）均匀流 （4）临界流9．有压管流，管轴线水平，管径逐渐增大且通过的流量不变，其总水头线沿流向应（ ） （1）逐渐升高（2）逐渐降低（3）与管轴线平行（4）无法确定10．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 三、作图题（每题5分，共10分）1．绘出下列两段不同糙率棱柱形渠道的水面曲线。

河海大学2004年攻读硕士学位研究生入学考试试题解析考试科目名称：水力学一、是非题（每题2分，共20分） 1． ×【参考答案】快层对慢层作用着与流动方向一致的切力，促使慢层加速；慢层对快层作用着与流动方向相反的切力，使快层减速。

根据以上分析可知B 水体底面的切应力方向与水流方向相反，如图所示。

2． ×【参考答案】根据C D C C I y y y A =+，一般来言，C C Iy A>0，则D y >C y ，即压力中心D 点在受压面积的形心点以下，这是压强分布规律导致的必然结果；只有在受压面为水平面的情况下，平面上的压强分布时均匀的，压力中心D 与形心C 重合。

3． √【参考答案】定义：如果原型与模型上相应点上作用的同名力方向相同，大小成某一固定比例，则称为动力相似。

【点 评】力学相似的条件：①几何相似：原型和模型所有相应线段的长度维持一定比例。

②运动形似：原型和模型所有相应点的速度，加速度的大小维持一定比例，方向相同。

③运力相似：原型和模型所有相应点上各种作用力方向相同，大小成比例。

三者的关系：几何相似时前提和依据，动力相似一定运动相似，运动相似是其它相似的具体表现和后果。

（动力相似⇒牛顿相似定律）4． √【参考答案】根据粘性底层厚度0δ与绝对粗糙度∆的对比可将紊流壁面分为以下三类：①∆<0δ， 紊流光滑面；②0δ<∆<0δ+1δ， 紊流过渡粗糙面； ③∆>0δ+1δ ， 紊流粗糙面。

对固定管道，绝对粗糙度∆是确定的；但粘性底层厚度0δ和过渡层1δ的厚度随e R 变化。

5． ×【参考答案】按堰顶厚度δ与堰前水头H 之比Hδ，将堰分为三类： ①0.67Hδ<， 薄壁堰；②0.67 2.5Hδ<<， 实用堰；③2.510Hδ<<， 宽顶堰。

根据题干由22.50.6Hδ=>，故属于宽顶堰。

6． ×【参考答案】M 3CCNN由22221[1()]1()1c c dEs Fr dh k dEs i k ds k dh k i ds Fr ⎫=-⎪⎪⇒=-⎬-⎪=⎪-⎭当,1c c k h h k >< 即,c dEs h h ds ⇒>↑；同理,c dEsh h ds⇒<↓ 分析3M 型水面曲线，,c dEsh h ds⇒<↓ 【点 评】本题还有一种解题方法：结合下图h c急流区缓流区Es-hEsEs mino h可做如下分析：3M 型水面曲线，ch h <⇒为缓流⇒0dEsdh< 3M 形水面曲线，降水曲线0dh ds >⇒0dEs dEs dh ds dh ds=⋅<即为沿程减小的。

河海大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目名称：水力学一、是非题（每题2分，共20分）1．紊流过渡粗糙区的沿程水头损失系数λ与雷诺数。

（ ）2．断面单位能量s E 沿流程总是减小的。

（ ）3．计算消力池池深和池长时，设计流量一般选择使池深和池长最大的流量。

（ ）4．渗流的达西定律既适用于层流也适合于紊流。

（ ）5．在恒定均匀流中，沿程水头损失与速度的平方成正比。

（ ）6．两个液流在重力作用下的动力相似条件是它们的弗劳德数r F 相等。

（ ）7．因为各并联支管的长度、直径及粗糙度可能不同，因此在各支管的水头损失也不同。

（ ）8．均匀流可以是恒定流，也可以是非恒定流。

（ ）9．流体质点做圆周运动不一定是有旋运动。

（ ）10．相对压强可以大于、等于或小于零。

（ ）二、选择题（每题2分，共20分）1．当水流流态从层流转变为紊流后，过水断面上水流动能校正系数α和动量校正系数β将 （ ）（1）均增大 （2）均减小（3）α增大、β减小 （4）α减小、β增大2．溢流坝下泄水流收缩断面水深的跃后水深为，此时下游水深为，则形成远离水跃的条件是 （ ）（1）2t co h h = （2）2t co h h >（3）2t co h h < （4）无法确定3．渗流模型流速与实际渗流流速相比较 （ ）（1）前者大于后者 （2）二者相等（3）前者小于后者 （4）无法比较4．明渠的临界水深决定于 （ ）（1）流量和底坡 （2）断面形状、尺寸和底坡（3）流量和糙率 （4）流量和断面形状、尺寸5．均匀流断面和渐变流断面上的动水压强 （ ）（1）均按静水压强规律分布（2）前者按静水压强规律分布，后者不静水压强规律分布（3）前者不静水压强规律分布，后者静水压强规律分布（4）均不按静水压强规律分布6．下列哪个条件满足时，明渠水流是缓流 （） （1）1r F > （2）1r F =（3）1r F < （4）无法确定7．毕托管可以用来测 （） （1）脉动流速（2）时均流速（3）脉动流速（4）脉动压强8．满足/0s dE ds =条件的流动是 （） （1）非均匀渐变缓流 （2）非均匀渐变急流（3）均匀流 （4）临界流9．有压管流，管轴线水平，管径逐渐增大且通过的流量不变，其总水头线沿流向应（） （1）逐渐升高（2）逐渐降低（3）与管轴线平行（4）无法确定10．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三、作图题（每题5分，共10分）1．绘出下列两段不同糙率棱柱形渠道的水面曲线。

共£页第尤页河海大学水力学考研真题试卷机密河海大学2^0年攻读器士学位研究生入学考试试题 名称：水力哮.J一. 是非题（3分丿I 只要下游水位超过实用堰堆顶一定是淹没出流. 2层流可以是渐变流也可以是急变流E 3管莹光滑的管于一定是水力光滑管.4水流总是从斯面压强大的地方流到断面压强小的地方.5.图示中文第里管中A 、B 两点的压强差PA ・P B = 12.6γΛħ .（〉 水的比堇为Y ・二、填充题GO 分） 1.进行壇潦模熨试榦，婆變模型水流与凛Si 水海相IH ・必须滿足的条件是 ____________________ ■若模型长度岀尺选用A 1 = IOO 1当原SliS 量 Q∣J =IoOOl 3∕sM, MΛ⅛⅛⅛BQ M ≈ ______________ ◎2. 在水击计算中，把阀门关闭时间T ■小于水击ffi ⅛t r =2L∕C的水击称为 _________ 水击；把TJs 的水击称为 ____________水击3.渗潦權塑流谨与真实渗潦流速的关系是__________________________________ ___4.泄水建筑物下游谧常有_____________________ ____________________ ____............ 寻三种消能措施。

5.缓谎时，h _______ he.V __________ VO , Fr __________dE∙∕dh _______________ O e（填写 > .=：或〈）6.矩形断面渠道，水深h=lιs,单宽流量q≡=5'∕s.∙,则该水涼的弗劳徳数Fr= ■一•属于….潦。

7.秦潦粗糙区的沿程水头损失h（与断面平均涼速▼的_■次方成正比,其沿程水头损失系数入与__________________ 有关。

8.岡管均匀层涼过水断面上的潦速分布符合 _______________ 規律，其*大漁速为断面平均流速的一.■倍。

814水力学Gungi Peng 2016.11.22一、绪论1.牛顿内摩擦定律τ=μdudy （dudy 为角变形率或流速梯度，μ为动力粘度系数=ρv ）（注意各物理量单位）2.牛顿内摩擦定律的适用条件为牛顿液体层流运动3.F =τA 。

（F 为相邻层之间的内摩擦力）4.圆盘F =∫τ2πrdr ；M =∫τ2πrrdr5.宾汉塑性流体切应力与切应变率也成线性关系，但不过原点，牛顿流体过原点。

（p7图）6.表面力：压力、切力。

质量力：重力、惯性力。

7.液体在流动(连续不断变形)过程中，其内部会出现抵抗，液体在流动状态下抵抗剪切的性质称为液体的粘性（又称粘滞性）二、水静力学1.静水压强：垂直指向作用面，一点压强各方向数值相等。

2.平衡微分方程：dP =ρ（xdx +ydy +zdz ），当dP=0，即等压面，质量力与等压面垂直。

3.液体处于相对平衡：1.等压面水平，只有重力作用；2.等压面为斜面，重力和惯性力（产生水平加速度）作用；3.等压面为旋转抛物面，重力和惯性力（离心力）作用4.标准大气压为101.4KN/m 2，绝对压强等于标准压强加相对压强 5.真空高度与真空压强的换算，P =ρgh ，真空压强=∣负压∣ 6.静止液体基本方程：z +Pρg =C ，静止液体中任一点相等。

7.解析法：平面上压力计算：P=AP c ，即受压平面形心压强。

与放置方向无关，只与形心位置有关。

yd =yc +IcycA 。

矩形：Ic =112bh 3，圆：Ic =14πr48.压力图法：P=Ωb ，压强分布图面积。

压强分布：三角形e=1/3h ，梯形：e =a 32ℎ1+ℎ2ℎ1+ℎ29.曲面：Px=PxcAx ；Pz=ρgV ，p =√Px 2+Pz 2，θ=arctan Pz Px10.虚压力体：水面和压力体在两侧，实压力体在同侧三、液体一元恒定总流基本原理1.恒定流与非恒定流：液体流动时空间各点处的所有运动要素都不随时间而变化的流动称为恒定流，反之为非恒定流（与t 是否有关，有无当地加速度）2.均匀流与非均匀流：流场中位于同一流线上各质点的流速矢量不沿程变化（流线不相交）为均匀流，反之为非均匀流。