水力学思考题

1、 思考题：0.1 质量、重量、密度、容重的定义，密度和容重间存在着什么关系？各物理量的量纲和量测单位是什么？0.2 什么叫做粘滞性？粘滞性对液体运动起什么作用？0.3 固体之间的磨擦力与液体之间的内磨擦力有何原则上的区别？何谓牛顿内磨擦定律，该定律是否适用于任何液体？0.4 什么是理想液体？理想液体与实际液体的根本区别何在？0.5 为什么可以把液体当作“连续介质”？运用这个假设对研究液体运动规律有何意义？0.6 作 6 作用于液体上的力可以分为哪两类？二者有何区别？试举例说明之。思考题：1.1 静水压强有哪些特性？静水压强的分布规律是什么？1.2 试分析图中压强分布图错在哪里？图1.21.3

2、何谓绝对压强，相对压强和真空值？它们的表示方法有哪三种？它们之间有什么关系？1.4 图示一密闭水箱，试分析水平面AA，BB，CC是否皆为等压面？何谓等压面？等压面的条件有哪些？图1.41.5 一密闭水箱（如图）系用橡皮管从C点连通容器，并在A、B两点各接一测压管问。（1） AB两测压管中水位是否相同？如相同时，问AB两点压强是否相等？（2） 把容器提高一些后，p0比原来值增大还是减小？两测压管中水位变化如何？图1.51.6 什用6 什么叫压力体？如何确定压力体的范围和方向？思考题：2.1 “恒定流与非恒定流”，“均匀流与非均匀流”，“渐变流与急变流”等三个概念是如何定义的？它们之间有么联系？渐

3、变流具有什么重要的性质？2.2 图（a）表示一水闸正在提升闸门放水，图（b）表示一水管正在打开阀门放水，若它们的上游水位均保持不变，问此时的水流是否符合A1V1AaVa的连续方程？为什么？图2.22.3 能量方程中各项的几何意义和能量意义是什么？2.4 关于水流去向问题，曾有以下一些说法如“水一定是从高处向低处”，“水是由压力大的地方向压力小的地方流”，“水是由流速大的地方向流速小的地方流”这些说法对吗？试用基本方程式论证说明。2.5 什么叫总水头线和测压管水头线？水力坡度和测压管坡度？均匀流的测压 管水头线和总水头线的关系怎样？2.6 总流的动量方程式为Q（），试问：（1）中都包括哪些力？（

4、2）如果由动量方程式求得的力为负值说明什么问题。思考题：3.1 雷诺数Re具有什么物理意义？为什么可以起到判别流态（层流、紊流）的作用？试说明由层流向紊流过渡的物理过程。3.2 层流及紊流各有什么特点？如何判别其流态？3.3 何谓“层流底层”？它与雷诺数有何关系？它的厚度对沿程水头损失有何影响？3.4 紊流中存在脉动现象，具有非恒定流性质，但又是恒定流，其中有无矛盾？为什么？3.5 试根据尼古拉兹试验说明影响沿程阻力系数的因素及与谢才系数C之间有什么关系？试写出你所知道的计算C的经验公式。3.6 有一圆管如3.1图所示，长度L，水头H，沿程水头损失系数，流动处于阻力平方区（不计局部损失），现拟

5、将管道延长（d不变）L，试问水平伸长L和转弯延长L，哪一种布置流量较大？图3.1思考题：4.1 何谓有压管流？其水力特征是什么？4.2 长管、短管是怎样定义的？判别标准是什么？如果某管道是短管，但想按长管公式计算，怎么办？4.3 如图所示，两简单管道：（a）图自由出流，（b）图淹没出流，若两管道的作用水头H，管长L，管径d及沿程阻力系数均相同，试问：（1） 两管中通过的流量是否相同？为什么？（2） 两管中各相应点的压强是否相同？为什么？图4.34.4 图示A、B、C为三条高程不同的坝身泄水管，其管径d、长度L，沿程阻力系数均相同，试问它们的泄流量是否相同？为什么？图4.4思考题：5.1 与有压

6、管流相比，明渠水流的主要特征是什么？5.2 明渠均匀流的特点是什么？产生条件又是什么？5.3 如下图示的各种长渠中，糙率沿程不变，试从力学的观点分析是否可能产生均匀流动。图5.35.4 什么叫正常水深？它与渠道底坡、糙率、流量之间有何关系？5.5 今欲将产生均匀流的渠道中的流速减小，以减小冲刷，但流量仍然保持不 变，试问有几种方法可以达到此目的。思考题：6.1 明渠水流有哪三种流态，是如何定义的，判别标准是什么？6.2 急流、缓流、临界流各有哪些特点？6.3 佛汝德数的物理意义是什么？为什么可以用它来判别明渠水流的流态？6.4 什么叫断面比能？它与断面单位重量液体的总能量E有何区别？6.5 何

7、谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？图6.56.6 若渠道断面形状，尺寸一定，只使得流量比原来的流量Q1增大为Q2（即Q2Q1），试在同一图上绘出比能曲线，比较那一个的临界水深大；如果只增大底坡，hK又怎样变化？图6.66.7 陡坡、缓坡、临界坡是怎样定义的？如何判别渠道坡度的陡缓？6.8 缓坡渠道只能产生缓流，陡坡渠道只能产生急流，对吗？缓流或急流为均匀流时，只能分别在缓坡或陡坡上发生，对吗？思考题：7.1 什么叫水跃、波状水跃和完全水跃？7.2 实验槽中水流现象如图示，流量不变，如提高或降低一些尾门（尾门之前的水流始终为缓流），试分析水跃位置是否移动？向前移动还是向后移动？为什么？图7.2

8、7.3 为什么可以利用水跃来消除能量？什么形式的水跃消能效率最高？思考题：8.1 何谓堰流，堰流的类型有哪些？它们有哪些特点？如何判别？8.2 堰流计算的基本公式及适用条件？影响流量系数的主要因素有哪些？8.3 下图中的溢流坝只是作用水头不同，其它条件完全相同，试问：流量系数哪个大？哪个小？为什么？图8.28.4 淹没溢流对堰流有何重要影响？薄壁堰、实用堰及宽顶堰的淹没条件是什么？影响各种淹没系数的因素有哪些？8.5 试分析在同样水头作用下，为什么实用剖面堰的过水能力比宽顶堰的过水能力大？思考题：9.1 泄水建筑物下游常采用的水面衔接及消能措施有哪几种？它们各自的水流特征是什么？9.2 怎样判

9、别堰、闸下游水流衔接形式（即确定水跃位置），可能有哪三种形式 的水跃产生？9.3 在什么情况下，堰、闸下游需要修建消力池？如何确定消力池的深度及长度。思考题：10.1 什么叫水击？有压管道中的水击现象是怎样发生的？10.2 什么叫水击相，周期，水击相在水击计算中的作用是什么？10.3 什么是直接水击？什么是间接水击？各有什么特点？思考题：11.1 明渠非恒定流的主要特征有哪些？11.2 明渠非恒定流波动的物理本质是什么？11.3 写出明渠非恒定渐变流的能量方程，试说明其各项的物理意义。思考题：12.1 用解析法分析液体质点运动的基本方法有哪两种？为什么我们常采用欧拉法？12.2 什么叫时变加速

10、度，什么叫位变加速度？12.3 液体运动的基本形式有哪几种？写出它们的数学表达式？12.4 什么叫无涡流？什么叫有涡流？它们的基本特征是什么？判别条件是什么？12.5 连续性方程，对可压缩液体或非恒定流动是否成立，为什么？12.6 写出纳维埃司托克斯方程并说明它的物理意义是什么？适用条件是什么？思考题：13.1 什么叫边界层？边界层液流有哪些特点？13.2 何谓边界层分离？产生边界层分离的原因是什么？图13.213.3 液体对所绕物体的阻力是由哪两部分组成？与哪些因素有关？思考题：14.1 何谓有势流？有势流与有涡流本质区别是什么？14.2 有势流的特点是什么？研究平面势流有何实际意义？14.3 势函数和流函数存在的充分必要条件是什么？14.4 什么叫流网，流网的特征是什么？绘制流网的原理是什么？14.5 利用流网图可以进行哪些基本计算？思考题：15.1 什么叫渗流？什么叫孔隙介质？15.2 水在土壤中的存在形式有哪几种？其运动特征是什么？参与地下水运动，主要是什么形态的水流？15.3 渗流的基本定律是什么？写出数学表达式并说明其物理意义？15.4 何谓渗透系数？它的物理意义是什么