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2003年1月份浙江省高等教育自学考试水力学试题

2005-06-11 00:00   【 】【我要纠错

  课程代码:02444

  一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分,共20分)

  1.下述叙述中(   )是正确的。

  A.静止液体的动力粘度为0

  B.静止液体的运动粘度为0

  C.静止液体受到的切应力为0

  D.静止液体受到的压应力为0

  2.理想流体的总水头线沿程的变化规律为(   )。

  A.沿程下降   B.沿程上升

  C.沿程不变   D.前三种情况都有可能

  3.在恒定流中,有(   )。

  A. =0   B. ≠0

  C. =0   D. ≠0

  4.理想流体边界层在(   )中存在。

  A.圆柱绕流   B.均匀流中顺流放置的薄平板

  C.管道进口段   D.任何边界中都不可能

  5.在重力作用下静止液体中,等压面是水平面的条件是(   )。

  A.同一种液体   B.相互连通

  C.不连通   D.同一种液体,相互连通

  6.若流动是一个坐标量的函数,又是时间t的函数,则流动为(   )。

  A.一元流动   B.二元流动

  C.一元非恒定流动   D.一元恒定流动

  7.裘皮幼公式可应用于一元(   )渗流。

  A.层流   B.紊流

  C.渐变   D.急变

  8.棱柱形渠道非均匀流的十二种水面曲线,1、3区的水面线是______曲线,而2区的水面线是______曲线。(   )

  A.壅水、壅水   B.壅水、降水

  C.降水、壅水   D.降水、降水

  9.圆管中的紊流运动,过水断面上的流速分布符合(   )。

  A.均匀分布   B.直线变化规律

  C.抛物线规律   D.对数曲线规律

  10.在(   )中,流线与迹线线重合。

  A.层流   B.非均匀流

  C.恒定流   D.缓流

  二、填空题(共20分)

  1.(2分)由分子之间的粘滞性所引起的损失称为________;而由流动流体局部受阻如弯头等所引起的损失称为_______.

  2.(3分)根据粘性底层厚度及管壁粗糙突起的厚度ks,紊流可分为光滑区、过渡区和粗糙区。光滑区的λ仅与_______有关,粗糙区的λ与_______有关,而过渡区的λ则与_______有关。

  3.(2分)孔口和管嘴出流的流速公式均为υ= .对孔口而言,υ是_______断面的流速;对管嘴而言,υ是_______断面的流速。

  4.(2分)

  (1)大气出流(2)淹没出流ζ出=1, =0

  上图所示的两种虹吸管流动,上下游水位差H,管径d,管长l,管道布置及管材、管道进口条件均相同,仅出口条件不同。则管道泄流量有:Q1_______Q2(填空用=、>、<表示)。

  5.(3分)长管并联管段1,2,两管段直径d相等,长度l2=3l1,沿程阻力系数相等,两管段流量比 =_______.

  6.(3分)在明渠均匀流中,促使液体流动的力-________与阻止流动的力-_______两者达到_______状态。

  7.(3分)如果所考虑的模型流动粘滞力占主要作用,则流动相似考虑_______准则。如果模型比尺为1∶20,采用的模型中流体与原型中相同,模型中流速为50m/s时,则原型中流速为_______m/s.

  8.(2分)有一矩形无侧收缩薄壁堰,已知堰宽b=0.5m,堰上水头H=0.2m,流量系数为0.42.当堰流为自由出流时,通过薄壁堰的流量为_______l/s.

  三、简答题(每小题6分,共12分)

  1.从能量分析观点分析:(1)在i=0和i<0的棱柱形渠道中为什么不能产生均匀流   (2)为什么在i>0的棱柱形长渠道中的流动总是趋向均匀流

  2.如何判别层流与紊流   为什么说在圆管层流中的沿程水头损失与流速的一次方成正比

  四、作图题(每小题4分,共8分)

  1.绘出如图球体的压力体并标出力的方向。

  2.试绘制图示AB壁面上的相对压强分布图,并注明大小。

  五、计算题(共40分)

  1.(本小题8分)

  两平行平板间距δ=0.5mm,其间充满密度ρ=900kg/m3的液体,下平板固定,上平板在切应力τ=2Pa的作用下,以速度u=0.25m/s的速度平移,试求该液体的动力粘度μ及运动粘度υ。

  2.(本小题8分)

  已知流速分布为u=um(y/r0)1/10,um为轴心最大流速,r0为圆管半径,y为距管壁的距离,试求圆管断面上的平均流速υ与最大流速之比。

  3.(本小题12分)

  由水箱经变直径管道输水,H=16m,直径d1=d3=70mm,d2=50mm,各管段长度见图,沿程阻力系数λ=0.03,突然缩小局部阻力系数ζ缩=0.5 (对应细管流速),其他局部阻力系数自定,试求流量。

  4.(本小题12分)

  如 图所示为一近似矩形断面的河道,在1—1、2—2断面间分成两支,已知河长l1=6000m,l2=2500m,底宽b1=80m,b2=150m;水深 h1=2.2m,h2=4m,河床粗糙系数n=0.03,当总流量Q=400m3/s时,断面1—1处的水面高程 =120m,如近似地按均匀流计算,试求:

  (1)2—2断面处的水面高程

  (2)流量Q1和Q2各为多少

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