西安理工大学历年硕士水力学试题02_11年高清版

1、 设有一铅垂圆柱形套管套在一铅垂立柱上，管心铅垂轴线与柱心铅垂轴线重合，两者之
间间隙充以某种液体（油），如图所示。

立柱固定，套管在自重的作用下，沿铅垂方向向下作等速直线运动，（间隙中的液体运动速度呈直线分布）。

已知套管长度l =0.2m ，重量G ＝1.96N ，径d =0.05m ，套管与立柱径向间隙厚度δ＝0.0016m ，液体的粘度μ=9.8Pa ·s 。

试求圆柱形套管下移速度V （空气阻力很小，可略去不计）。

(2002)
第1题图
1、 如图所示，液面上有一面积A =0.12m 2的平板，以V =0.5m/s 的速度作水平等速直线
运动，形成运动平板与静止平板间液体的层流运动。

已知平板间的液体分为两层，它们的动力粘滞系数与厚度分别为：μ1=0.142N ·s/m 2，δ1＝1mm ；μ2=0.235N ·s/m 2，δ2＝1.4mm 。

若每层液体速度沿铅垂方向呈直线分布，求：(1)定性绘制平板间液体的流速分布；(2)平板所受水平拉力。

（空气阻力很小，可略去不计）。

(2003,2006a)
第1题图
1、（本题20分）如图所示，上下两个圆盘半径均为R ，间隙为δ，其间充满动力粘度为μ的油液。

下盘不动，上盘绕中心轴以每分钟n 转旋转。

若上、下盘间油液流速呈线性分布，求：（1）施加于上盘的阻力矩M 的表达式；（2）R ＝0.25m ，δ= 1mm ，μ= 0.01P a ·s ，n= 1200 转/分。

M =?(2004a ，
2005a,2007b)
1、（本题20分）质量为25kg、长为60cm、宽为60cm 的平板，以0.3m/s 匀速地沿一个边坡系数为2.4（ctgα=2.4）的斜面滑下，如图所示。

板与斜面间的油层厚度δ＝1mm，油的密度为920kg/m3，求油的动力粘滞系数和运动粘滞系数ν。

(2004b)
1、（本题20分）图示为一园锥体绕竖直中心轴等速旋转，锥体与固定的外锥体之间的隙缝δ=1mm, 其中充满μ=0.1Pa·s的润滑油，已知锥体顶面半径R＝0.3m，锥体高度H=0.5m。

当旋转角速度ω=16rad/s时，求所需的旋转力矩M (隙缝中油的速度按直线变化)。

（2005b,2007a）
1、如图所示，一木块在上层液体表面上以速度v 运动。

两液层的厚度δ相同，粘度不同，
动力粘度分别为μ1和μ2。

设液层间的流速按直线分布。

试绘制平板间液体的流速分布图和切应力分布图，并求液层交界面上的流速u。

（2006b）
2、一球形盛水容器，容器由两个半球面用螺栓连接而成，如图所示。

已知球径d=4m，水
深H=2m，试求作用于螺栓上的拉力(不计容器的自重)。

(2002)
第2题图
2、如图所示一封闭水箱，下端有1/4圆弧的钢板AB，宽度1m，半径为1m。

已知：h1=2m，
h2=3m。

求：(1) 试绘制水作用于曲面AB上的压力体图及其铅垂投影面上的压强分布图；(2) 水作用于曲面AB上的静水总压力的大小及方向。

(2003)
h 2
h1
p0
B 测压管
R
A
第2题图
2、（本题20分）某容器如图所示。

AB为1/4 的圆柱曲面，半径R＝0.4m，其宽度(垂直于纸面) b=1.0 m。

容器盛有密度1=816 kg/m3，2=918 kg/m3的两种不相混合的液体，深度h=0.8 m。

要求：(1) 绘制水作用于曲面AB上的压力体图及铅垂投影面上的压强分布图；(2) 求水作用于曲面AB上的静水总压力的大小及方向。

(2004a,b;)
2、（本题20分）在倾角 =45倾斜壁上有一个半径R=0.5 m的半圆柱形曲面AB，曲面圆心O点至水面的高度H=2 m，曲面宽度b=2 m，如图所示。

要求：
(1) 绘制水作用于曲面AB上的压力体图以及铅垂投影面上的压强分布图；
(2) 求水作用于曲面AB上的静水总压力的大小、方向及作用点的位置。

(2005a,2007b)
2、（本题20分）圆柱曲面AB 的一侧受两种液体的作用，如图。

上层液体深度h1=1.5m，密度1=867kg/m3。

下层液体深度h2=1m，密度2＝1000 kg/m3。

曲面宽度b=2m。

圆弧半径R=1m。

要求：
(1) 绘出曲面上水平分力的压强分布图及垂直分力的压力体图；
(2) 计算曲面静水总压力P及其方向。

（2005b,2007a）
3、图示为圆弧曲面AB，已知半径R=2 m，宽度b=1 m，h=4 m，。

(1) 绘出曲面AB
上水平分力的压强分布图及垂直分力的压力体图；(2) 计算作用于曲面AB上的静水总压力的大小和方向。

（2006a）
3、图示为盛水容器，其中AB 为3/4圆柱曲面，半径R=0.6 m ，圆心O 点以上的水深
H=1.2 m 。

垂直于纸面的长 度L=3 m 。

(1) 绘出曲面AB 上水平分力的压强分布图及垂直分力的压力体图；(2) 计算作用于曲面AB 上的静水总压力的大小和方向。

（2006b ）
3、一洒水车，如图所示，以0.98m/s 2的等加速度向前行驶。

设以水面中心点为原点，建
立xOz 坐标系，试求自由表面与水平面的夹角θ。

又自由表面压强p 0=98kPa ，车壁某点A 的坐标为x =-1.5m ，z =-1.0m ，试求A 点的压强。

(2002)
x z
O
a
A θ
3、在作等角速度旋转的物体上，装有一U 型管式角速度测定仪，如图所示。

测得U 型管
液面高差Δz =0.272m ，两支管旋转半径分别为R 1=7.5cm ，R 2=37.5cm 。

求该物体的旋转角速度ω。

(2003)
Δz
R 2 ω
R 1 第3题图
3、（本题20分）一水箱以水平加速度a =3m/s 2运动，水箱尺寸如图所示。

水箱静止时盛水深度为1.5 m 。

当水箱加速运动时，求：(1) 水面与水平面所成夹角；(2) 底面最大压强p max ；(3) 底面最小压强p min 。

(2004a,b)
3、（本题20分）如图所示为一长方形水车，长3m ，宽1.5m ，高1.8m ，试求：
（1）当水车以水平加速度a =4.9m/s 2运动时，将有多少水量溢出？
（2）为了使水不溢出，最大允许加速度多大？
（3）当水车以水平加速度a =4.9m/s 2运动时，水车底板所受的静水总压力为多大？(2005a,b,2007a,b)
a 3m 1.8m
1.2m 2、=0.5 m ，圆柱形容器
顶部通气管中的水面与容器顶盖齐平。

容器以等角速度=2/s 绕铅垂中心轴旋转。

试推导该容器液体压强p 的计算公式，并求容器顶盖上所受的总压力P 。

（2006a,b ）
4、设水流从水箱经过水平串联管路流出，管路末端为收缩的圆锥形喷嘴，在第二段管道中有一半开的闸阀，如图所示。

已知流量Q =0.025m 3/s ，d 1=0.15m ，l 1=25m ，d 2=0.125m ，l 2=10m ，d 3=0.1m ；沿程阻力系数和局部阻力系数分别为：ζ1=0.5(进口)，λ1=0.0366，ζ2=0.15(突然缩小),λ2=0.039, ζ3=2.0(阀门), ζ4=0.15(喷嘴)。

试求水箱中所需水头H ，并定性绘出测压管水头线和总水头线。

（水箱水面很大，水箱水面的流速水头可略去不计；所给局部阻力系数都是对局部损失后的平均流速而言）。

(2002,2005b,2007a)
d ,l H d 2,l 2喷嘴
阀门d 3 第4题图
4、图示为虹吸管。

已知上下游水位差 z =4m ，管道总长 L =20 m ，管径d =100 mm 。

沿
程水头损失系数λ=0.026。

进口局部水头损失系数为ζ1=0.8；两转弯处局部水头损失系数均为ζ2=0.15;阀门局部水头损失系数为ζ3=0.2；出口局部水头损失系数ζ4=1。

求虹吸管的流量Q ，并定性绘出虹吸管的总水头线和测压管水头线。

(2003)
第4题图
4、（本题25分）某输水管如图所示。

已知管径d 1=200mm ，d 2=100mm ；管长L 1=20m ，L 2=10m ；沿程水头损失系数λ1=0.02，λ2=0.03。

各局部水头损失系数为：进口ζ1=0.5 ，转弯（A 、B 两处共计）ζ2=0.6，收缩ζ3=0.4 (对应于大管流速)，阀门ζ4= 2.06 。

管道水头H =20m 。

试求：(1) 求通过输水管的流量Q ；(2) 定性绘出管道的总水头线和测压管水头线。

(2004a,b)
4、（本题25分）水泵将水抽至水塔，如图所示，已知水泵功率 P =18.37 kw ，抽水流量Q=100L/s ，吸水管长度 l 1=8m ，压水管长度l 2=50 m ，管径D =300 mm ，沿程水头损失系数λ=0.025。

水泵允许真空值 h v =6m 水柱。

水泵总效率 η=75%。

局部水头损失系数：进口ζ1=6；转弯ζ2=0.4；出口ζ3=1。

求：(1) 水泵提水高度z ； (2) 水泵最大安装高度z s 。

(2005a,2007b)
4、一直径沿程不变的输水管道，连接两水池如图所示。

已知管道直径 d=300 mm ，管道
全长 L=90 m ，沿程水头损失系数λ=0.03，局部水头损失系数：进口ζ1=0.5，转弯ζ2=ζ3=0.3，出口ζ4=1.0。

出口中心在下游水面以下深度 h 2=2.3 m 。

在距出口l =30 m 处有一水银测压计，其液面高差Δh=0.5 m ，较低的水银液面至管轴的高度h=1.5 m 。

试确定：（1）测压计所在断面形心点的压强水头；（2）通过管道的流量Q ；（3）两水池的水位差Z ；（4）定性绘出测压管水头线和总水头线。

（水箱水面很大，水箱水面的流速水头可略去不计）（2006a ）
4、等直径有压管道如图所示。

管径 d=0.2 m ，管长 l 1=l 2=12 m ，水头 H =10 m ，h s =1 m 。

沿程水头损失系数λ=0.023。

局部水头损失系数：进口ζ1=0.7，转弯ζ2=0.29。

取动能校正系数为1.0。

求：（1）通过管道的流量Q ；（2）管道B 断面处的相对压强 p B ；（3）定性绘出测压管水头线和总水头线。

（2006b ）
5、设水由水箱经管嘴射出，如图所示。

已知水头为H （恒定不变），管嘴截面积为A ，水箱水面面积很大。

若不计能量损失，试求水作用于水箱的水平分力R 。

(2002)
第5题图
5、图示一压力管道的渐变段。

水流由直径d A 为20cm 的A 管经一渐缩的弯管流入直径d B 为15cm 的B 管，管轴中心线在同一水平面，A 管与B 管轴线之间的夹角θ为60o ，如图所示。

已知通过的流量为Q =0.1m 3/s ，渐变段A 端断面中心处相对压强p A =120kN/m 2，若不计能量损失，试求水流对弯管AB 的作用力。

(2003)
第5题图
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 m 3/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)，转角α=45 o ，断面1-1、2-2
直径分别为 d 1=200 mm 和 d 2=100 mm ，两断面中心高差Δz =0.2 m 。

出口断面平均
流速 v 2=10m/s(喷入大气)，全喷嘴水头损失h w 1-2=0.5v 22/2g ，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A 1=0.0314 m 2，流速v 1=1 m/s ，压强水头p 1/γ=50 mmH 2O 。

出口断面面积A 2=A 1/4。

渐变段水头损失为h w =2v 22/2g 。

(v 2为出口断面流速)。

试求：（1）渐变段出口断面中心处的压强p 2；（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/cm 2，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)
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)
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τ=μ(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。

γ
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=p
h计算。

4、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Q a小于管嘴流量Q b。

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R ec1和R ec2，则它们的关系是（）
(1) R ec1 > R ec2；(2) R ec1 < R ec2；
(3) R ec1 = R ec2；(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。

西安理工大学
2009 年攻读硕士学位研究生入学考试命题纸A 考试科目水力学基础
使用试题学科、专业水利工程、环境工程、农业水土工程等（共四大题，答题不得使用铅笔、红色笔、不必抄题，但需标明题号。

）
第3 页共4 页
西安理工大学
2009 年攻读硕士学位研究生入学考试命题纸B 考试科目水力学基础
使用试题学科、专业水利工程、环境工程、农业水土工程等（共四大题，答题不得使用铅笔、红色笔、不必抄题，但需标明题号。

）
第4 页共4 页
题一、3图
3、液流在等直径的有压弯管中流动，如图示。

液流由1－1过水断面流向2－2过水断面，其动量保持不变。

( )
4、图示一长度为L的水平管道。

今欲将管道加长⊿L，第一种方式是水平接长⊿L；第二种方式是垂直向下接长⊿L，若不计局部水头损失，则两种方式接长后，管道通过的流量q v 应相等。

( )
题一、4图
5、液体的粘滞性只有在流动时才表现出来。

( ) 1、若层流流速分布如图所示,则其切应力沿y 方向为均匀分布。

( )
题一、1图题一、2题图
2、图中沿斜面上A 点的静水压强为p n，则A点水平和铅直方向的静水压强分别为p x＝p n cos和p y＝p n sin。

( )
3、流线与迹线是两个不同的概念，所以在何情况下流线与迹线不会重合。

( )
4、在同样的边界条件下，紊流过水断面上的流速分布比层流要均匀。

5、输水圆管由直径为d1和d2 的两段管路串联而成，且d1 >d2，流量为q v时相应雷诺数为R e1 和R e2，则R e1 >R e2。

( )
1、图示为两种液体盛于同一容器中，其重度ρ1<ρ2。

在容器侧壁装设一测压管，则管液面高度 z 与(h 1+h 2)的关系 ( ) (1) z > (h 1+h 2)； (2) z < (h 1+h 2)； (3) z =(h 1+h 2)； (4) 无法确定
题二、1图 题二、2图
2、图示管道中两根测压管的水面高差
h 代表局部水头损失的是
1图A ；
2图B ； 3
图C ；
4以上答案都不
对。

3、理想液体是 ( ) (1)粘性大的液体； (2) 服从牛顿摩擦定律的液体； (3)没有粘性的液体； (4) 具有粘性的不可压缩液体。

4、管流的负压区是指测压管水头线 （ ） （1）在基准面以下的部分； （2）在下游自由水面以下的部分； （3）在管轴线以下的部分； （4）在基准面以上的部分。

5、如图所示，两水库水位差为H ，其间以两根管路相连通。

已知直径d 1=2d 2，管长L 及沿程水头损失系数均相等。

若按长管计算，则两管的流量之比为 （ ）
（1）q v1/q v2=1； （2）q v1/q v2=2； （3）q v1/q v2 =2 -2.5； （4）q v1/q v2 =2
2.5。

题二、5图
6、平衡液体中的等压面必为 ( )
(1)水平面； (2)斜平面； (3)旋转抛物面； (4)与质量力相正交的面。

7、当管道尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流流区的变化 ( )
1光滑区粗糙区过渡粗糙区； 2过渡粗糙区粗糙区光滑区； 3粗糙区过渡粗糙区光滑区； 4光滑区过渡粗糙区粗糙区。

8、粘滞底层厚度
比绝对粗糙度
小得多的壁面称为
1光滑面； 2过渡粗糙面； 3粗糙面；
4以上答案均不对。

9、下列各参数中的无量纲数是 ( )
(1)
∆p q ρ()v 21 (2)∆p q 1v ρ (3)ρ∆p q ()v 21 (4)ρ1
2∆pq v
(∆p ：压强差，q v ：流量，1：长度，ρ：密度)
1、圆管层流断面的切应力是
1 壁面处切应力为零，管轴处切应力最大；
2 沿断面不变；
3 管轴处为零，随半径按线性增大；
4 为抛物线分布。

2、图示为两种液体盛于同一容器中，其密度分别为
1和
2在容器侧壁装设两根测压
管 A 和 B ，则 A 、B 水面高度Z A 和Z B 的关系为： ( )
(1) Z A Z B ； (2) Z A Z B ； (3) Z A =Z B ； (4) 无法确定。

题二、2图 题二、3图
3、图示管道中两根测压管的水面高差
h 代表局部水头损失的是
1图A ；
2图B ； 3图C ；
4以上答案都不
对。

4、一明渠恒定流，断面为矩形，底宽b 沿程不变，断面1－1的水深h 1大于断面2－2的水深h 2，则
1 Re 1 = Re 2；
2 Re 1 < Re 2；
3 Re 1 > Re 2；
4无法确定。

5、管流的负压区是指测压管水头线 （ ）
（1）在基准面以下的部分；（2）在下游自由水面以下的部分；
（3）在管轴线以下的部分；（4）在基准面以上的部分。

6、图示A、B两管的管径及糙率均相同，且水位差h1= h2。

若要使流量q vA= q vB，则两管的长度L A与L B的关系为（）
(1)L A = L B；(2)L A <L B；(3)L A > L B；(4)无法确定。

题二、6图
7、流体静力学基本方程z+p/g=常数，也适用于：( )
(1) 不可压缩流体均匀流场；(2) 静止的可压缩流体；
(3) 不可压缩流体均匀流同一过水断面；(4) 以上情况都不适用。

8、粘滞底层厚度比绝对粗糙度小得多的壁面称为
1光滑面；2过渡粗糙面；
3粗糙面；4以上答案均不对。

1、绘出图中（下左）AB曲面（3/4圆柱面）上水平方向的压强分布图和垂直分力的压力体图，并标出力的方向。

2、定性绘出图示（上右图）管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。

1、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。

1、一平板在平底槽中的静水面上以等速度u 运动，使
槽中的水近似地作二元均匀层流运动。

试证明槽中水流
速度沿水深按直线规律分布。

2设有一铅垂圆柱形套管套在一铅垂立柱上，管心铅垂
轴线与柱心铅垂轴线重合，两者之间间隙充以某种液体（油），如图所示。

立柱固定，套管在自重的作用下，沿铅垂方向向下作等速直线运动，（间隙中的液体运动速度呈直线分布）。

已知套管长度l =0.2m ，重量G ＝1.96N ，径d =0.05m ，套管与立柱径向间隙厚度δ＝0.0016m ，液体的粘度μ=9.8Pa ·s 。

试求圆柱形套管下移速度V （空气阻力很小，可略去不计）。

3如图所示．一利用静水压力自动开启的矩形翻板闸门。

当上游水深超过工作水深H 时，闸门即自动绕转轴向顺时针方向倾倒，如不计闸门重量和摩擦力的影响，试求转轴的位置高度a 。

4、一个直径为d 2的圆柱，放置在直径为d 1的槽上。

如图。

圆柱的长度与槽长相等为l 单位长度。

水的密度为ρ、柱的重量为W ，当液体把圆柱刚好顶起，求上下两水面差ΔH 等于多少。

5、已知不可压缩流场的平面流动为
⎪
⎩⎪⎨⎧=-+==0
842
2z y x u y x u xy u 。

求：(1)在点A(2，3)的加速度；(2) 流动是否满足连续性方程？
6、已知用欧拉法表示液体运动时的
流速分量为⎪⎩⎪⎨⎧=-==0
z y x u ky u kx u 。

k 为不等于0的常数，
试确定：(1)该流动是恒定流还是非恒是流；
(2)流动是否满足连续性方程；
（3）求其加速度
（4）写出流线的微分方程并求出流线方程。

7、(15分) 一直径沿程不变的输水管道，连接两水池如图所示。

已知管道直径d=300 mm ，管道全长L =90 m ，沿程水头损失系数 =0.03.，局部水头损失系数：进口ζ=0.5，转弯ζ=0.3，出口ζ=1.0。

出口中心在下游水面以下深 度 h 2=2.3 m 。

在距出口 l =30 m 处有一水银测压计，其液面高差⊿h =0.5 m ，较低的水银液面至管轴的高度 h =1.5 m 。

试确定：
(1)通过高度的流量 q v ；(2)两水池的水位差 Z 。

8、如图所示，一吸水装置。

水箱D 的水位不变，而h 1、h 2、h 3的值已知，若不计损失，求喉部断面面积a l 和喷嘴断面面积a 2满足什么关系才能使水从水池E 引入管中。

9、射流自喷嘴中水平射出，冲击在一块与与射流方向垂直的长方形均质等厚度的板上，已知板长60cm ，平板上缘悬挂在铰上（铰的摩擦力不计），当射流冲击到平板上后，平板偏转30，以后平板不再偏转。

设喷嘴直径d ＝25cm ，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，求平板的质量m 为多少？
10、(20分) 水平管道末端接一倾斜向上弯形喷嘴(轴线在同一铅直平)，转角α=45°，断面1-1、2-2直径分别为 d 1=200 mm 和 d 2=100 mm ，两断面中心高差⊿z =0.2 m 。

出口断面平均流速v 2=10.00 m/s(喷入大气)，全喷嘴水头损失h w1-2=0.5v 22/2g ，断面1-1至2-2间水体重W=196.0N 。

求水流作用于喷嘴的力的大小和方向。

11、底宽与水深均为a 的矩形明渠和某边长为a 的正方形管，其沿程阻力系数相同水力坡降也相同，试比较其流量。

12、(本题20分)试证明圆管的沿程水头损失系数λ与糙率n 的关系为23/1)4/(8n d g =λ
13、图示为一糙率n=0.013的简单管道，直径d=200mm ，管长L=1000m ，输送流量Q=40 L ／s 。

现欲将其流量增至Q=60 L ／s ，而管道的工作水头H 和管道总长L 不变，则必需改为串联形式，若改变的一段串联管道直径d 1=300mm ，其糙率n=0.013，求其长度l 1。

(
按长管计算)
d 1 l 1
14、如图示一矩形长直明渠，已知底宽B=1m ，水深
h=0.5m ，水的粘滞系数ν=10-6m2/s ，流量Q=2l/s ，
单位渠长的沿程水头损失0.0001。

试求：（1）请证明2
8C g =λ。

其中g 为重力加速度、C 为才系数。

（2）计算水流雷诺数，并判别流态；并说明此时那种阻力作用较大（粘滞阻力、紊动阻力）
（3）计算渠底的切应力τ0；
（4）计算距离渠底0.5h 处的切应力τ；
（5）计算沿程阻力系数λ；。