一、考试的总体要求
考查学生对水力学的基本概念、基本原理、基本方法以及对流体运动的一般规律、分析方法的掌握程度,考查学生的分析问题、解决问题的能力和计算能力。
二、考试的内容及比例
1. 绪论部分(约5﹪)
流体的惯性、质量、密度、重力、粘滞性、切应力、表面张力;主要物理量的单位和量纲(基本量、导出量:力、切应力、动力粘滞系数或动力粘度、运动粘滞系数或运动粘度、密度、表面张力);连续介质、理想流体;质量力与表面力。
2. 水静力学(约20﹪)
点压强的计算、作用在平面静水总压力的计算、作用在曲面静水总压力的计算;相对压强分布图、压力体图的绘制。静水压强的特性;等压面;绝对压强、相对压强、真空压强;压强的表示法以及之间的换算关系;测压管水头。
3. 水运动学及动力学(约30﹪)
恒定总流的连续性方程、能量方程、动量方程的综合运用。描述流体运动的两种方法;迹线与流线;恒定流与非恒定流;均匀流的特性;非均匀渐变流与急变流的动水压强分布规律;总水头线、测压管水头线;应用总流能量方程时对断面选取的要求;动能修正系数;动量修正系数。欧拉法流体质点加速度的构成及表达式;如何用质点加速度判别均匀流与非均匀流;流体微团运动的基本形式;有涡流与无涡流的判别。流体运动连续微分方程的表达式;利用连续微分方程判断给定流场是否存在;实际液体运动时的切应力和法向应力;N-S方程的表达式。流函数、势函数、流速之间的关系。给定流速分布,分析该流体运动(恒定与非恒定;均匀与非均匀;有涡流与无涡流;流动是否存在等)。
4. 流动阻力与能量损失(约10﹪)
水头损失(沿程及局部);水力半径、湿周;沿程水头损失计算公式;层流与紊流的概念;雷诺数;紊流运动要素的瞬时值、时均值及脉动值;紊流切应力;紊动使流速分布均匀化;光滑管、粗糙管的概念;明渠均匀流流速分布与断面平均流速;沿程阻力系数变化规律;谢齐公式、曼宁公式、谢齐系数与沿程阻力系数的关系;已知粗糙系数能计算沿程阻力系数,进而能计算沿程水头损失;局部水头损失计算公式。
5. 孔口、管嘴及有压管中恒定流(约15﹪)
孔口、管嘴的流动特征及基本概念;测压管水头线与总水头线的绘制;有压管流的计算(简单管道、虹吸管)。
6. 量纲分析与相似原理(约10﹪)
量纲和谐性;π定理的应用。流动相似;重力相似准则。
7明渠恒定流(约5﹪)
恒定均匀流:明渠均匀流的特性、产生条件;明渠均匀流的计算公式;水力最佳断面;均匀流水深(正常水深)与底坡、糙率、流量的关系;计算均匀流水深的思路。
非均匀流:明渠水流的三种流态及判别方法;佛劳德数表达式及意义;断面比能的概念;临界水深所应满足的条件;矩形断面明渠临界水深公式;缓坡、临界坡、陡坡。
8堰流及闸孔出流(约5﹪)
堰流、闸孔出流的水流特性;堰流的分类(依据、类型、标准、水流特性);堰流的基本公式;影响流量系数的主要因素;曲线形实用堰剖面形状的组成;宽顶堰的淹没条件;闸孔出流的基本公式。
三、试卷题型及比例
1. 判断题(约10分)
例:明渠均匀流一定是恒定流()
2. 选择题(约15分)
例:沿程变管径的有压管道的测压管水头线的变化规律是()
A.沿程下降;B.沿程上升;C.沿程不变;D.沿程可升可降。
3. 简答题(约30分)
例:写出佛汝德数的数学表达式,并说明其物理意义。
4. 绘图题(约10分)
静水压强分布图;压力体图;测压管水头线、总水头线。
5. 计算题(约85分)
(1)静止液体中点压强的计算。
(2)作用于平面或曲面上的静水总压力的计算。
(3)三大基本方程的综合应用:恒定总流连续方程、能量方程、动量方程。
四、考试形式及时间
考试形式为笔试,考试时间3小时。
参考书:水力学,高学平、张效先主编,中国建筑工业出版社,2010年7月第四次印刷及以后版本。 |
一、考试的总体要求
考查学生对水力学的基本概念、基本原理、基本方法,以及对流体运动的一般规律、分析方法的掌握程度,考查学生的分析问题、解决问题的能力和计算能力。
二、考试的内容及比例
1. 水静力学(约25﹪)
点压强的计算、作用在平面静水总压力的计算、作用在曲面静水总压力的计算;相对压强分布图、压力体图的绘制,水静力学基本概念。
2. 水运动学及动力学(约30﹪)
恒定总流的连续性方程、能量方程、动量方程的综合运用;液体运动的基本概念(包括一维流动、二维流动、三维流动);有旋流与无旋流的判别。
3. 流动阻力与能量损失(约10﹪)
流动阻力与能量损失的基本概念,能量损失系数的计算方法。
4. 孔口、管嘴及有压管中恒定流(约15﹪)
孔口、管嘴的流动特征及基本概念;测压管水头线与总水头线的绘制;有压管流的计算。
5. 恒定平面势流(约5﹪)
流函数、势函数与流速的关系。
6. 量纲分析与相似原理(约5﹪)
量纲和谐性;π定理;重力相似准则。
7. 明渠恒定流、堰流、闸孔出流(约10﹪)
基本概念、水流现象。
三、试卷题型及比例
1. 判断题(约10分)
例:明渠均匀流一定是恒定流()
2. 选择题(约15分)
例:沿程变管径的有压管道的测压管水头线的变化规律是() A. 沿程下降;B. 沿程上升;C.沿程不变;D.沿程可升可降。
3. 简答题(约30分)
例:写出佛汝德数的数学表达式,并说明其物理意义。
4. 绘图题(约10分)
静水压强分布图;压力体图;测压管水头线、总水头线。
5. 计算题(约85分)
(1)静止液体点压强的计算。
(2)作用于平面或曲面上的静水总压力的计算。 (3)三大基本方程的应用:恒定总流连续方程、能量方程、动量方程的应用。
四、考试形式及时间
考试形式为笔试,考试时间3小时。
参考书:水力学,高学平,张效先主编,中国建筑工业出版社,2010年7月第四次印刷及以后版本。 |