(浙工大考研水力学)入学试卷及答案
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）
1．连续介质
2．牛顿流体与非牛顿流体
3．元流与总流
4．长管与短管
5．有压流与无压流
6．恒定流与非恒定流
7．粘性底层
8．理想液体
9．压力体
10．均匀流与非均匀流
11．自由出流与淹没出流
12．断面比能
13．正常水深与临界水深
14．水力半径
15．等压面
16．阻力平方区
17．量纲
18．一维流动、二维流动及三维流动
19．渐变流与急变流
20．边界层
二、简答题：（48分，每小题4分）
1．管道中紊流流速分布与层流流速分布有何不同？为什么？
2．简述静水压强的基本特性。
3．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。
4．明渠水流分为哪几种流动型态？如何划分？
5．堰流分为哪几种类型？如何划分？
6．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？7．简述拉格朗日法和欧拉法的基本思想。
8．对于何种流动，可认为总水头线、水面线及底坡线三者相互平行。
9．液流型态分为哪几种？如何划分？
10．试写出均匀流基本方程，并说明其意义。
11．试写出达西---魏斯巴赫（Darcy-Weisbach）公式，并说明其意义。
12． 你做过哪些水力学实验，简述其意义何在。
三、试分别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、简述确定沿程阻力系数的几种方法。（8分）
五、试分别写出恒定总流的连续性方程、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。如何确定谢才系数？（8分）
七、有一并联管道，已知m l 5001=，m l 4002=，m l 10003=，mm d d 15021==，mm d 2003=，总流量s L Q 100=，糙率0125.0=n ，试求每一管段通过的流量1Q ，2Q 及3Q 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）
21．答：连续介质即没有空隙的连续体。
22．答：符合牛顿内摩擦定律的为牛顿流体；反之为非牛顿流体。
23．答：充满流管内的流动为元流；总流为有实际边界的流动。
24．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。25．答：充满管道过水断面的为有压流；具有自由表面的为无压流。
26．答：水力要素不随时间变化的为恒定流；反之为非恒定流。
27．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。
28．答：不考虑液体粘性的为理想液体。
29．答：由受压面本身、液面或其延长面及四周组成的为压力体。
30．答：流线为平行的直线为均匀流；反之为非均匀流。
31．答：流入大气中为自由出流；出口淹没于水下为淹没出流。
32．答：水深与流速水头之和为断面比能。
33．答：均匀流水深为正常水深；断面比能最小的水深为临界水深。
34．答：水力半径为过水面积除以湿周。
35．答：由压力相等的点组成的面为等压面。
36．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。
37．答：单位的种类为量纲。
38．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。
39．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。
40．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）
13．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。
14．简述静水压强的基本特性。
答：垂直并指向作用面，各向同性。
15．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。
16．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。
17．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。
18． 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。
19． 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。
20． 对于何种流动，可认为总水头线、水面线及底坡线三者相互平行。
答：均匀流。
21． 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。
22． 试写出均匀流基本方程，并说明其意义。
答：RJ γτ=，沿程水头损失与切应力的关系。
23． 试写出达西---魏斯巴赫（Darcy-Weisbach ）公式，并说明其意义。 答：g
v d l h f 22
λ=，沿程水头损失。 24． 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、试分别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dy du μτ=，雷诺应力dy
du dy du l t 2ρτ= ，
四、简述确定沿程阻力系数的几种方法。（8分）
答：经验公式；莫迪图；谢才公式。
五、试分别写出恒定总流的连续性方程、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：连续性方程：2211A v A v Q ==，遵循质量守恒原理。 能量方程：w h g v p z g v p z +++=++2222
2
22
11
1αγαγ，遵循能量守恒原理。 动量方程：()∑=-F v v Q 1122ββρ，遵循动量守恒原理。
六、试写出谢才公式，并说明其意义。如何确定谢才系数？（8分） 答：RJ C v =，计算沿程损失，用曼宁公式611R n
C =
七、有一并联管道，已知m l 5001=，m l 4002=，m l 10003=，mm d d 15021==，
mm d 2003=，总流量s L Q 100=，糙率0125.0
=n ，试求每一管段通过的流量1Q ，2Q 及3Q 各为多少？（10分），
解：由R CA K =可求得s L K K 15721==，s L K 3413=，
又由并联管道知，323
232222212121l K Q l K Q l K Q ==，得 1212.1Q Q =，1352.1Q Q =，
由连续性知，132164.3Q Q Q Q Q =++=
故s L Q 5.271=，s L Q 8.302=，s L Q 8.413=
八、图示一棱柱体明渠，试分析水面曲线的形式（10分）
题八图