(浙工大考研水力学)入学试卷及答案

朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。第页/共页浙江工业大学2007年硕士研究生入学考试业务课试卷考试科目：水力学（A卷）共2页★★答案请做在答题纸上，做在试卷上无效★★★一、解释下列名词：（50分，每小题2.5分）延续介质牛顿流体与非牛顿流体元流与总流长管与短管有压流与无压流恒定流与非恒定流粘性底层理想液体压力体匀称流与非匀称流自由出流与吞没出流断面比能正常水深与临界水深水力半径等压面阻力平方区量纲一维流动、二维流动及三维流动渐变流与急变流边界层二、简答题：（48分，每小题4分）管道中紊流流速分布与层流流速分布有何不同？为什么？简述静水压强的基本特性。哈根泊肃叶（Hagen-Poiseuille）流动指圆管中的紊流运动还是层流运动？并说明其特性。明渠水流分为哪几种流动型态？如何划分？堰流分为哪几种类型？如何划分？在同样的水头和过水面积的条件下，管咀出流与孔口出流哪个过流能力大？为什么？简述拉格朗日法和欧拉法的基本思想。对于何种流动，可认为总水头线、水面线及底坡线三者互相平行。液流型态分为哪几种？如何划分？试写出匀称流基本方程，并说明其意义。试写出达西魏斯巴赫（Darcy-Weisbach）公式，并说明其意义。你做过哪些水力学实验，简述其意义何在。三、试分离写出牛顿内摩擦定律及紊流附加切应力的表达式，并说明其意义。（8分）四、简述决定沿程阻力系数的几种主意。（8分）五、试分离写出恒定总流的延续性方程、能量方程及动量方程。并说明各自遵循何种科学原理。（8分）六、试写出谢才公式，并说明其意义。如何决定谢才系数？（8分）七、有一并联管道，已知，，，，，总流量，糙率，试求每一管段通过的流量，及各为多少？（10分）八、图示一棱柱体明渠，试分析水面曲线的形式（10分）题八图浙江工业大学2007年硕士研究生入学考试业务课试卷考试科目：水力学（A卷答案）共3页★★答案请做在答题纸上，做在试卷上无效★★★一、解释下列名词：（50分，每小题2.5分）答：延续介质即没有空隙的延续体。答：符合牛顿内摩擦定律的为牛顿流体；反之为非牛顿流体。答：弥漫流管内的流动为元流；总流为有实际边界的流动。答：只考虑沿程水头损失的为长管；既考虑沿程水头损失又考虑局部损失的为短管。答：弥漫管道过水断面的为有压流；具有自由表面的为无压流。答：水力要素不随时光变化的为恒定流；反之为非恒定流。答：紊流中紧靠固体边界附近，流速梯度很大，切应力起主导作用的液层为粘性底层。答：不考虑液体粘性的为理想液体。答：由受压面本身、液面或其延伸面及四面组成的为压力体。答：流线为平行的直线为匀称流；反之为非匀称流。答：流入大气中为自由出流；出口吞没于水下为吞没出流。答：水深与流速水头之和为断面比能。答：匀称流水深为正常水深；断面比能最小的水深为临界水深。答：水力半径为过水面积除以湿周。答：由压力相等的点组成的面为等压面。答：紊流粗糙区为阻力平方区，该区阻力与流速的平方成比例。答：单位的种类为量纲。答：一维流动是一个空间坐标的函数；二维流动是两个空间坐标的函数；三维流动为三个空间坐标的函数。答：流线近乎平行直线为渐变流；流线弯曲或夹角较大为急变流。答：固体边界附近受粘性影响的流层为边界层。二、简答题：（48分，每小题4分）管道中紊流流速分布与层流流速分布有何不同？为什么？答：紊流为对数流速分布；层流为抛物线分布；紊动坦化。简述静水压强的基本特性。答：垂直并指向作用面，各向同性。哈根泊肃叶（Hagen-Poiseuille）流动指圆管中的紊流运动还是层流运动？并说明其特性。答：指圆管中的层流运动。一层套一层运动。明渠水流分为哪几种流动型态？如何划分？答：急流、缓流和临界流；用佛汝德数。堰流分为哪几种类型？如何划分？答：薄壁堰、实用堰、宽顶堰；堰坎厚度比堰顶水头来划分。在同样的水头和过水面积的条件下，管咀出流与孔口出流哪个过流能力大？为什么？答：管咀出流过流能力大。有负压存在。简述拉格朗日法和欧拉法的基本思想。答：欧拉法着眼于空间固定点上的流体运动；拉格朗日法着眼于单个质点的运动。对于何种流动，可认为总水头线、水面线及底坡线三者互相平行。答：匀称流。液流型态分为哪几种？如何划分？答：层流和紊流。通过雷诺数划分。试写出匀称流基本方程，并说明其意义。答：，沿程水头损失与切应力的关系。试写出达西魏斯巴赫（Darcy-Weisbach）公式，并说明其意义。答：，沿程水头损失。你做过哪些水力学实验，简述其意义何在。答：写出自己做过的水力学实验。三、试分离写出牛顿内摩擦定律及紊流附加切应力的表达式，并说明其意义。（8分）答：粘性切应力，雷诺应力，四、简述决定沿程阻力系数的几种主意。（8分）答：经验公式；莫迪图；谢才公式。五、试分离写出恒定总流的延续性方程、能量方程及动量方程。并说明各自遵循何种科学原理。（8分）答：延续性方程：，遵循质量守恒原理。能量方程：，遵循能量守恒原理。动量方程：，遵循动量守恒原理。六、试写出谢才公式，并说明其意义。如何决定谢才系数？（8分）答：，计算沿程损