一、考試的總體要求

    考查考生對(duì)水力學(xué)的基本概念、基本原理、基本方法以及對(duì)流體運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律、分析方法的掌握程度，考查考生的分析問題、解決問題的能力和計(jì)算能力。

    二、考試的內(nèi)容及比例

    1.緒論部分（約5﹪）

    流體的慣性、質(zhì)量、密度、重力、黏滯性、切應(yīng)力、表面張力；主要物理量的單位和量綱（基本量、導(dǎo)出量：力、切應(yīng)力、動(dòng)力黏滯系數(shù)或動(dòng)力黏度、運(yùn)動(dòng)黏滯系數(shù)或運(yùn)動(dòng)黏度、密度、表面張力）；連續(xù)介質(zhì)、理想流體；質(zhì)量力與表面力。

    2.流體靜力學(xué)（約20﹪）

    點(diǎn)壓強(qiáng)的計(jì)算、作用于平面上的靜水總壓力的計(jì)算、作用于曲面上的靜水總壓力的計(jì)算；靜壓強(qiáng)分布圖、壓力體的繪制。靜壓強(qiáng)的特性；等壓面；絕對(duì)壓強(qiáng)、相對(duì)壓強(qiáng)、真空壓強(qiáng)；壓強(qiáng)的表示法以及之間的換算關(guān)系；測(cè)壓管水頭。

    3.流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)（約30﹪）

    恒定總流的連續(xù)性方程、能量方程、動(dòng)量方程的綜合運(yùn)用。描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法；跡線與流線；恒定流與非恒定流；均勻流與非均勻流；總水頭線、測(cè)壓管水頭線；動(dòng)能修正系數(shù)；動(dòng)量修正系數(shù)。歐拉法流體質(zhì)點(diǎn)加速度的構(gòu)成及表達(dá)式；如何用質(zhì)點(diǎn)加速度判別均勻流與非均勻流；流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)的基本形式；有渦流與無(wú)渦流的判別。流體連續(xù)性微分方程的表達(dá)式；利用連續(xù)性微分方程判斷給定流場(chǎng)是否存在；實(shí)際液體運(yùn)動(dòng)時(shí)的切應(yīng)力和法向應(yīng)力；N-S方程的表達(dá)式。流函數(shù)、勢(shì)函數(shù)、流速之間的關(guān)系。給定流速分布，分析該流體運(yùn)動(dòng)（恒定流與非恒定流；均勻流與非均勻流；有渦流與無(wú)渦流；流動(dòng)是否存在等）。

    4.流動(dòng)阻力和能量損失（約10﹪）

    沿程水頭損失；沿程水頭損失計(jì)算公式；沿程阻力系數(shù)；水力半徑、濕周；層流和紊流；雷諾數(shù)；紊流運(yùn)動(dòng)要素的瞬時(shí)值、時(shí)均值及脈動(dòng)值；紊流切應(yīng)力；紊動(dòng)使流速分布均勻化；紊流黏性底層；水力光滑面、過渡粗糙面、水力粗糙面；圓管層流斷面流速分布、圓管紊流斷面流速分布、二維明渠均勻流斷面流速分布；沿程阻力系數(shù)變化規(guī)律；謝齊公式、曼寧公式、謝齊系數(shù)與沿程阻力系數(shù)的關(guān)系；已知壁面粗糙系數(shù)（糙率），計(jì)算沿程阻力系數(shù)，進(jìn)而計(jì)算沿程水頭損失；局部水頭損失；局部水頭損失計(jì)算公式；局部阻力系數(shù)。

    5.孔口、管嘴和有壓管流（約15﹪）

    孔口、管嘴的流動(dòng)特征及基本概念；測(cè)壓管水頭線與總水頭線的繪制；短管的水力計(jì)算。

    6.量綱分析與相似原理（約10﹪）

    量綱和諧性；π定理的應(yīng)用。流動(dòng)相似；重力相似準(zhǔn)則；模型設(shè)計(jì)。

    7明渠恒定流（約5﹪）

    恒定均勻流：明渠均勻流的特性、產(chǎn)生條件；明渠均勻流的計(jì)算公式；水力最佳斷面；均勻流水深（正常水深）與底坡、糙率、流量的關(guān)系；計(jì)算均勻流水深的思路。

    非均勻流：明渠水流的三種流態(tài)及判別方法；弗勞德數(shù)表達(dá)式及意義；斷面比能的概念；臨界水深所應(yīng)滿足的條件；矩形斷面明渠臨界水深公式；緩坡、臨界坡、陡坡。

    8堰流及閘孔出流（約5﹪）

    堰流、閘孔出流的水流特性；堰流的分類（依據(jù)、類型、標(biāo)準(zhǔn)、水流特性）；堰流的基本公式；影響堰流的流量系數(shù)的主要因素；曲線型實(shí)用堰剖面形狀的組成；寬頂堰的淹沒條件；閘孔出流的基本公式。

    三、試卷題型及比例

    1.判斷題（約16分）

    例：明渠均勻流一定是恒定流（）

    2.選擇題（約24分）

    例：沿程等管徑的有壓管流的測(cè)壓管水頭線的變化規(guī)律是（）

    A.沿程下降；B.沿程上升；C．沿程不變；D．沿程可升可降。

    3.繪圖題（約10分）

    靜壓強(qiáng)分布圖；壓力體圖；測(cè)壓管水頭線及總水頭線。

    4.計(jì)算題（約100分）

    （1）靜止液體中點(diǎn)壓強(qiáng)的計(jì)算；

    （2）作用于平面和曲面上的靜水總壓力的計(jì)算；

    （3）恒定總流的連續(xù)性方程、能量方程和動(dòng)量方程的各自應(yīng)用及綜合應(yīng)用。

    例1：有一沿鉛垂放置的彎管如圖（這里圖略），管徑d，斷面1-1與斷面2-2間的軸線長(zhǎng)度L，兩斷面中心高差Z，管中流量Q，斷面1-1中心的動(dòng)水壓強(qiáng)p1，兩斷面之間水頭損失為0.1m。求水流對(duì)彎頭的作用力。解題要求：完整寫出解題過程，求解步驟必須清晰，每一步計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。

    提示：該題目強(qiáng)調(diào)考生的邏輯性及表述能力。因此，考生必須寫出清晰的解題步驟，寫出每一步驟對(duì)應(yīng)的或圖或公式或方程，寫出每一步驟的計(jì)算結(jié)果，寫出最后結(jié)果。

    例2：一封閉水箱（這里圖略），水的密度1000kg/m3，水面上壓強(qiáng)85kN/m2，當(dāng)?shù)卮髿鈮?8kN/m2，重力加速度9.8m/s2。求水面下1m的點(diǎn)C的絕對(duì)壓強(qiáng)、相對(duì)壓強(qiáng)和真空壓強(qiáng)。解題要求：直接寫出絕對(duì)壓強(qiáng)、相對(duì)壓強(qiáng)和真空壓強(qiáng)的結(jié)果。

    提示：該題目強(qiáng)調(diào)考生對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性的掌控能力。因此，考生必須嚴(yán)格按題目的參數(shù)計(jì)算，答題紙上不寫計(jì)算過程只寫結(jié)果，結(jié)果對(duì)了得分，錯(cuò)了不得分。

    解：C點(diǎn)絕對(duì)壓強(qiáng)為94.8kN/m2，，，，，，，，，，，，

    相對(duì)壓強(qiáng)為-3.2kN/m2，真空壓強(qiáng)為3.2kN/m2。四、考試形式及時(shí)間

    考試形式為筆試，考試時(shí)間3小時(shí)。五、參考書

    1.水力學(xué)（第二版），高學(xué)平主編，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2018

    2.水力學(xué)，高學(xué)平主編，中國(guó)水利水電出版社，2019

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