西安理工水力学真题

5、（本题25分）射流以V=19.8 m/s的速度从直径d=10 cm的喷嘴中射出，打击在对称的角度为1350的圆形曲线叶片上，叶片距喷嘴很近。(1)若叶片固定，求射流对叶片的冲击力；(2) 若叶片以速度u=12 m/s和喷嘴出口处水流同方向运动求射流对叶片的冲击力。(不计阻力和水重，取动量校正系数为1.0) (2004a,b)

5、（本题25分）图示为水平放置的喷嘴，出口直径d=10 cm，管道直径D=40 cm，喷射流量Q=0.4 m3/s，水流喷入大气中，不计喷嘴的水头损失。取动能校正系数及动量校正系数均为1.0，求：（1）螺栓所在断面上的动水压强水头；（2）水流作用于螺栓群上的水平总拉力。(2005a)

5、（本题25分）图示为一短管出流，水头H=9 m，直径D=100 mm，管长L=10 m，管轴线水平，进口水头损失系数ζ=0.5，沿程水头损失系数λ=0.02 。管道末端为一喷嘴，其出口直径d=50 mm，水流喷射在一固定的垂直平板上。忽略喷嘴的局部水头损失和平板的摩阻力。射流在同一水平面上，不计射流自重。试求：(1)管嘴出口的流速和流量；(2)水流对平板的冲击力。(2005b)

5、水平管道末端接一倾斜向上弯形喷嘴(轴线在同一铅直平内)，转角α=45 o，断面1-1、2-2直径分别为 d1=200 mm和 d2=100 mm，两断面中心高差Δz=0.2 m。出口断面平均流速 v2=10m/s(喷入大气)，全喷嘴水头损失hw1-2=0.5v22/2g，断面1-1至2-2间水体重

W=196.0N。试求：（1）断面1-1中心处的压强；（2）水流作用于喷嘴的力的大小和方向。（2006a）

5、图示为一管段渐变段，管轴与水平面夹角α=30 o。渐变段长度L=10 m，渐变段中水体

重量G=2kN。进口断面面积A1=0.0314 m2，流速v1=1 m/s，压强水头p1/γ=50 mmH2O。出口断面面积A2=A1/4。渐变段水头损失为hw=2v22/2g。(v2为出口断面流速)。试求：（1）渐变段出口断面中心处的压强p2；（2）固定渐变段镇墩所受的作用力大小及其方向。（2006b）

5、（本题20分）射流自喷嘴中水平射出，冲击在一块与射流方向垂直的长方形均质等厚度的板上，如图所示，已知板长60cm，平板上缘悬挂在铰上（铰的摩擦力不计），当射流冲击到平板的图示位置后，平板偏转30°，以后平板不再偏转。设喷嘴直径d＝25mm，喷嘴前渐变流起点处压力表读数为1.96N/cm2，该断面平均流速v=2.76m/s，喷嘴的局部水头损失系数ξ嘴＝0.3，射流自重不计。求平板的质量m为多少？(2007a,b)

铰 y 压力表 30° x 60cm o D d=25mm

6、实验观察与理论分析指出，恒定有压管流的压强损失Δp与管长l、直径d、管壁粗糙度

Δ、运动粘滞系数ν、密度ρ、流速V等因素有关。试用π定理求出计算压强损失Δp的公式。(2002,2005a)

6、实验研究表明，恒定有压均匀管流中，管道壁面的剪切应力τ0与断面平均流速V、水力

半径R、液体密度ρ、液体的动力粘滞系数μ、及管壁表面的粗糙凸起高度Δ有关。试用π定理求出管道壁面剪切应力τ0的计算公式，并由此推出计算沿程水头损失的基本公式——达西(Darcy)公式。(2003,2006a,2006b) 6、（本题20分）实验观察与理论分析指出，管道壁面上的切应力τ0与断面平均流速V、管

道直径d、液体密度ρ、液体的动力粘滞系数μ、管壁粗糙度Δ等因素有关。试用π定理推导计算切应力τ0的公式。(2004a,b)

18cm 6、（本题20分）试用π定理分析曲线型实用堰的单宽流量q的表达式。假设单宽流量q与

堰上水头H、重力加速度g、流体密度ρ、运动粘滞系数ν、及表面张力系数σ有关。(2005b)

7、雷诺实验装置由哪几部分组成？试绘出实验装置示意图，简述实验现象，并指出实验中

应注意的问题。(2002)

7、试设计一实验装置，以便研究管道系统中900弯头的局部水头损失系数的大小。要求：

(1) 绘出实验装置示意图；(2) 说明实验装置各组成部分的作用；(3)简述实验原理和实验现象，并指出实验中应注意的问题。(2003,2006a,2006b) 7、（本题20分）试设计一实验装置，以便研究管道系统中阀门的局部水头损失系数的大小。

要求：(1) 绘出实验装置示意图；(2) 说明实验装置各组成部分的作用；(3)简述实验原理和实验现象，并指出实验中应注意的问题。 (2004a,b) 7、（本题20分）有一长度为L内径为D的直管道，该管道已经使用多年。试设计一实验装

置，以便研究该管道的沿程水头损失系数与雷诺数之间的变化规律。要求：(1) 绘出实验装置示意图；(2) 说明实验装置各组成部分的作用；(3)简述试验方法、实验原理以及可能出现的研究结果。(2005a,b) 6、（本题20分）有一长度为L内径为D的直管道，该管道已经使用多年。试设计一实验装

置，以便研究该管道的沿程水头损失系数与雷诺数之间的变化规律。要求：(1) 绘出实验装置示意图；(2) 说明实验装置各组成部分的作用；(3)简述试验方法、实验原理以及可能出现的研究结果。(2007a,b)

西 安 理 工 大 学

2008 年攻读硕士学位研究生入学考试命题纸

考试科目 水 力 学 使用试题学科、专业 水利、环境等专业

（共 题，答题不得使用铅笔、红色笔、不必抄题，但需标明题号。） （请将正确答案、必要的图示等写在答题纸上，不必抄题，但需标明题号。） 一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×”，每题2分, 共10分) 1、公式 ?=?(du/dy)，适用于牛顿液体和非牛顿液体。 2、在连续介质假设的条件下，可以不研究液体分子的运动。 3、重力与离心惯性力同时作用时，相对静止液体中任一点的压强可用公式p=p0?γh计算。 4、谢才公式U=C(RJ)1/2 仅适用于阻力平方区紊流。 5、小孔口a和圆柱形外管嘴b的直径及作用水头均相同，则孔口流量Qa小于管嘴流量Qb。 二、单项选择题 (每题2分, 共20分) 1、理想液体是（ ） (1)没有切应力又不变形的液体； (2)没有切应力但可变形的一种假想液体； (3)有切应力而不变形的液体。 (4)切应力与剪切变形率成直线关系的液体； 2、有一管流，属于紊流粗糙区，若管径不变，欲增大粘滞底层厚度，则可以 ? ? ?1?增大流速； ?2?减小流量； ?3?减小液体粘度； ?4?升高液体温度。 3、两根直径不等的管道，一根输油，一根输水，两管中流速也不同，油和水的下临界雷诺数分别为 Rec1和 Rec2，则它们的关系是（ ） (1) Rec1 > Rec2； (2) Rec1 < Rec2； (3) Rec1 = Rec2； (4)无法确定。 4、圆管均匀紊流的断面流速分布符合 ? ? ? 1 ? 直线分布； ? 2 ? 对数分布； ? 3 ? 正态分布； ? 4 ?抛物线分布。 5、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。 第 2 页 共 3 页