【正文】 10m/s(噴入大氣)，全噴嘴水頭損失hw12=，斷面11至22間水體重W=。試求：（1）漸變段出口斷面中心處的壓強(qiáng)p2；（2）固定漸變段鎮(zhèn)墩所受的作用力大小及其方向。試用π定理求出管道壁面剪切應(yīng)力τ0的計(jì)算公式，并由此推出計(jì)算沿程水頭損失的基本公式——達(dá)西(Darcy)公式。(2003,2006a,2006b)（本題20分）試設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)裝置，以便研究管道系統(tǒng)中閥門的局部水頭損失系數(shù)的大小。(2007a,b)西 安 理 工 大 學(xué) 2008 年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試命題紙考試科目 水 力 學(xué) 使用試題學(xué)科、專業(yè) 水利、環(huán)境等專業(yè) （共 題，答題不得使用鉛筆、紅色筆、不必抄題，但需標(biāo)明題號。 (4)切應(yīng)力與剪切變形率成直線關(guān)系的液體； 有一管流，屬于紊流粗糙區(qū)，若管徑不變，欲增大粘滯底層厚度，則可以 ( )(1)增大流速； (2)減小流量；(3)減小液體粘度； (4)升高液體溫度。圖示為一并聯(lián)長管道。試求圓柱形套管下移速度V（空氣阻力很小，可略去不計(jì)）。管徑 d= m，管長 l1=l2=12 m，水頭 H=10 m，hs=1 m。（本題10分）試用π定理分析曲線型實(shí)用堰的單寬流量q的表達(dá)式。 ( )流場中某點(diǎn)的速度不隨時(shí)間變化，則該點(diǎn)的加速度必為零。若要使流量 qvA= qvB，則兩管的長度LA與LB 的關(guān)系為 （ ）(1)LA = LB； (2)LA LB； (3)LA LB； (4)無法確定。圓心位于液面以下h= m，如圖所示。已知通過的流量qv=，A端中心處相對壓強(qiáng)pA=120kPa，若不計(jì)水頭損失，求水流對彎管的作用力。 ( )圖示為一矩形平板AB，左側(cè)擋水。 ( )二、選擇題（每小題2分，共18分）圖示為兩種液體盛于同一容器中，其重度γ1γ2。題二、5圖謝才系數(shù)的曼寧公式 ( )(1)僅適用于明渠均勻流； (2)適用于所有層流、紊流、明渠流和管流的均勻流；(3)僅適用于紊流均勻流； (4)僅適用于粗糙區(qū)紊流均勻流。過渡粗糙區(qū)174。四、計(jì)算題（本大題共6小題，計(jì)115分）（20分）圖示為一面積 A=1200 cm2的平板在液面上以v=，使平板下的液體作層流運(yùn)動。第 4 頁 共 4 頁已知r1=816 kg/m3，h1=20 m，r2 =1000 kg/m3，h2=30 m。已知管道直徑d=300 mm，管道全長L=90 m，沿程水頭損失系數(shù) l=.，局部水頭損失系數(shù)：進(jìn)口ζ=，轉(zhuǎn)彎ζ=，出口ζ=。液流由1－1過水?dāng)嗝媪飨?－2過水?dāng)嗝?，其動量保持不變? ( )輸水圓管由直徑為 d1 和 d2 的兩段管路串聯(lián)而成，且 d1 d2，流量為 qv 時(shí)相應(yīng)雷諾數(shù)為 Re1 和 Re2，則 Re1 Re2。題二、5圖平衡液體中的等壓面必為 ( )(1)水平面； (2)斜平面； (3)旋轉(zhuǎn)拋物面； (4)與質(zhì)量力相正交的面。過渡粗糙區(qū)174。圖示 A、B兩管的管徑及糙率均相同，且水位差 h1= h2。試證明槽中水流速度沿水深按直線規(guī)律分布。一個(gè)直徑為d2的圓柱，放置在直徑為d1的槽上。已知管道直徑d=300 mm，管道全長L=90 m，沿程水頭損失系數(shù) l=.，局部水頭損失系數(shù)：進(jìn)口ζ=，轉(zhuǎn)彎ζ=，出口ζ=。d=25cm壓力表D鉸(20分) 水平管道末端接一傾斜向上彎形噴嘴(軸線在同一鉛直平內(nèi))，轉(zhuǎn)角α=45176。試求：（1）請證明。1底寬與水深均為a的矩形明渠和某邊長為a的正方形管，其沿程阻力系數(shù)相同水力坡降也相同，試比較其流量。如圖所示，一吸水裝置。d2d1ΔH已知不可壓縮流場的平面流動為。s。繪出圖中（下左）AB曲面（3/4圓柱面）上水平方向的壓強(qiáng)分布圖和垂直分力的壓力體圖，并標(biāo)出力的方向。圖示為兩種液體盛于同一容器中，其密度分別為 r1和 r2在容器側(cè)壁裝設(shè)兩根測壓管 A和 B，則 A、B 水面高度ZA和ZB的關(guān)系為： ( )(1) ZAZB； (2) ZAZB； (3) ZA=ZB； (4) 無法確定。粗糙區(qū)174。管流的負(fù)壓區(qū)是指測壓管水頭線 （ ）（1）在基準(zhǔn)面以下的部分； （2）在下游自由水面以下的部分；（3）在管軸線以下的部分； （4）在基準(zhǔn)面以上的部分。 ( )若層流流速分布如圖所示,則其切應(yīng)力沿 y 方向?yàn)榫鶆蚍植肌? 計(jì)算題四、5題圖 計(jì)算題四、6題圖(20分) 試用 Π定理導(dǎo)出如圖所示的理想液體溢流堰過流情況下的單寬流量表達(dá)式 q= f (p/H)，式中f (H，p)為函數(shù)表達(dá)式，H、p分別為堰上游水頭及堰高，g 為重力加速度。斷面122直徑分別為 d1=200 mm和 d2=100 mm，兩斷面中心高差⊿z= m。兩液層內(nèi)的流速均按直線分布。壓強(qiáng)差，190。粗糙區(qū)174。管流的負(fù)壓區(qū)是指測壓管水頭線 （ ）（1）在基準(zhǔn)面以下的部分； （2）在下游自由水面以下的部分；（3）在管軸線以下的部分； （4）在基準(zhǔn)面以上的部分。 ( )圖示一長度為 L 的水平管道。求管道的沿程水頭損失系數(shù)λ及兩水箱水位差z。第 4 頁 共 4 頁(20分) 在作等角速度旋轉(zhuǎn)的物體上，裝有一U形管式角速度測定器，如圖示。若下盤不動，上盤以每分鐘 n 轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。( 3 ) 。 ( ) 題一、1圖 題一、2題圖 圖中沿斜面上 A 點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)為 pn， 則 A點(diǎn)水平和鉛直方向的靜水壓強(qiáng)分別為 px＝pncosa 和 py＝pnsina。 第3題圖 第4題圖（本題20分）圖示一壓力管道的漸變段。 第1題圖 第2題圖（本題20分）一灑水車，如圖所示。 三 計(jì)算題 （共120分）（本題20分）設(shè)有一鉛垂圓柱形套管套在一鉛垂立柱上，管心鉛垂軸線與柱心鉛垂軸線重合，兩者之間間隙充以某種液體（油），如圖所示。第 2 頁 共 3 頁圖示為置于地面的五個(gè)容器，各容器底面積和水深均相等，若不計(jì)容器自重，則底部靜水總壓力等于地面所受的力的情況是 ( )(1) a 。重力與離心慣性力同時(shí)作用時(shí)，相對靜止液體中任一點(diǎn)的壓強(qiáng)可用公式p=p0+γh計(jì)算。要求：(1) 繪出實(shí)驗(yàn)裝置示意圖；(2) 說明實(shí)驗(yàn)裝置各組成部分的作用；(3)簡述試驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)原理以及可能出現(xiàn)的研究結(jié)果。假設(shè)單寬流量q與堰上水頭H、重力加速度g、流體密度ρ、運(yùn)動粘滯系數(shù)ν、及表面張力系數(shù)σ有關(guān)。求平板的質(zhì)量m為多少？(2007a,b)60cm18cm30176。進(jìn)口斷面面積A1= m2，流速v1=1 m/s，壓強(qiáng)水頭p1/γ=50 mmH2O。忽略噴嘴的局部水頭損失和平板的摩阻力。水流由直徑dA為20cm的A管經(jīng)一漸縮的彎管流入直徑dB為15cm的B管，管軸中心線在同一水平面內(nèi)，A管與B管軸線之間的夾角θ為60o，如圖所示。管徑 d= m，管長 l1=l2=12 m，水頭 H=10 m，hs=1 m。局部水頭損失系數(shù)：