西建大水力學2014

1、 如西安建筑科技大學2014年招收攻讀碩士學位研究生入學考試試題共4頁答案書寫在本試題紙上無效?？荚嚱Y(jié)束后本試題紙須附在答題紙內(nèi)交回）考試科目：（811）水力學適用專業(yè)：市政工程、建筑與土木工程（環(huán)境）一填空題（共10題，每題3分，共30分）符合的流體稱為牛頓流體，滿足條件的流體稱為理想流體。流體動力學基本方程建立的理論依據(jù)：伯努利方程是根據(jù)原則建立的；NS方程是根據(jù)原則建立的。攔水壩模型與原型的尺度比為1：20，當在模型上測得的水流推力為p=200N，原型m攔水壩的實際推力P為牛頓。n在一平面水流中，A點的參數(shù)壓強為p=100Pa，速度v=1m/s；B點的壓強AAP=300Pa，速度v=0.

2、5m/s，則水流動的方向為到。BB水流經(jīng)過一水平放置的圓管，圓管直徑d=0.1m,管長l=2m，進出口壓強差Ap=200Pa，則壁面切應力t為Pa。當水流流態(tài)從層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪骱?，過水斷面的動能修正系數(shù)a將（增大、減小或不變）。串聯(lián)管路中，前后支路的沿程阻力系數(shù)之比九/九=2，管長之比l=4，管徑之比1212TOC o 1-5 h zd/d=2，則兩支路的水頭損失之比H/H=。1212圓柱形外管嘴出流，最大許可作用水頭H為；外管嘴的長度條件l為。梯形斷面明渠，邊坡系數(shù)為m,其水力最優(yōu)條件為。堰根據(jù)堰頂厚度和堰上水頭的比值可分為、和。二簡答題（共6題，每題6分，共36分）什么是連續(xù)介質(zhì)？給出一特殊

3、流體流動問題的例子，說明其不符合連續(xù)介質(zhì)假設(shè)。什么是絕對壓強與相對壓強？簡述一般形式的氣體伯努利方程中使用絕對壓強的原因。在流速由v變?yōu)関的一次突然擴大管中，在中間加入一中等粗細管段，使之形成兩次突12然擴大，求使得總局部水頭損失最小的速度條件，以及該損失與前者損失之比。寫出粘性流體圓管內(nèi)流、圓球繞流以及平板邊界層問題中Re數(shù)的定義，并說明相應的由層流到紊流、斯托克斯流到紊流、層流邊界層到紊流邊界層轉(zhuǎn)化的臨界Re數(shù)。有一放置在粘性流體中的單擺，實驗研究表明單擺的周期T與擺長L、重力加速度g、流體密度P、動力粘性系數(shù)P有關(guān)，利用n定理確定單擺周期T與相關(guān)物理量的函數(shù)關(guān)系。1.畫出壓力體（題1圖）

4、3.畫出與流函數(shù)屮=uy+元k）所對應的流動示意圖，M為偶極強度。什么是滲流模型？三作圖題（注意：需要將圖重新畫在答題紙上）（共4題，每題6分，共24分）四計算題（共5題，共60分）1.（12分）內(nèi)外圓筒的半徑R=0.5m，和R=0.501m，兩圓筒同心，軸向長度L=1m,10在其間隙中充滿著潤滑油，油的密度P二800kg/m3，粘度r二4x10-3Pa-s，比熱容Cp=2x103J/（kg-K）。當內(nèi)筒以二2n/s的角速度勻速旋轉(zhuǎn)時，計算：所需的轉(zhuǎn)矩M和軸功率N；油溫上升1K所需要的時間（假設(shè)內(nèi)外筒壁均無熱量傳遞給外界）。2.（12分）如圖所示一圓柱形容器，半徑R=0.2m，下底封閉，上蓋中

5、心有一小孔口通大氣，容器高H=0.5m，靜止時水深h=0.3m，設(shè)容器以等角速度繞對稱軸旋轉(zhuǎn)，分別求出當oi=10rad/s和2=15rad/s時旋轉(zhuǎn)拋物面最低點到底面的高差hi和h。3.（12分）粘性不可壓縮液體密度為p，黏度為卩，在重力作用下沿傾角為e的斜面做定常二維層流，液體深為h,忽略上表面空氣對液面的摩擦力，推導平均流速v及底部壁面的摩擦應力e。（14分）一矩形斷面渠道，渠內(nèi)插入一直立平板閘門，寬度B=5m,已知閥門上游的水流行進速度v=1m/s,下游水深h=0.5m，忽略渠底部摩擦阻力，求水流對閘門的水平推力。c5.（10分）一熱空氣以v=0.1m/s速度向上運動，其密度為p=0.