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水力学思考题
水力学思考题
Ⅰ思考题:
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?
什么叫做粘滞性?
粘滞性对液体运动起什么作用?
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?
什么是理想液体?
理想液体与实际液体的根本区别何在?
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?
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:
静水压强有哪些特性?
静水压强的分布规律是什么?
试分析图中压强分布图错在哪里?
图 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?
图示一密闭水箱,试分析水平面A-A,B-B,C-C是否皆为等压面?
何 谓等压面?
等压面的条件有哪些?
1 图 一密闭水箱系用橡皮管从C点连通容器Ⅱ,并在A、B两点各接一 测压管问。
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?
把容器Ⅱ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 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:
“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?
渐变流具有什么重要的性质?
图表示一水闸正在提升闸门放水,图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A1V1=AaVa的连续方程?
为什么?
2 图 能量方程中各项的几何意义和能量意义是什么?
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 是压力大的地方向压力小的地方流”,“水是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。
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?
?
?
?
总流的动量方程式为?
F=?
Q,试问:
?
?
F中都包括哪些力?
如果动量方程式求得的力为负值说明什么问题。
思考题:
雷诺数Re具有什么物理意义?
为什么可以起到判别流态的 作用?
试说明层流向紊流过渡的物理过程。
层流及紊流各有什么特点?
如何判别其流态?
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?
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?
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。
有一圆管如图所示,长度L,水头H,沿程水头损失系数?
,流动处于 阻力平方区,现拟将管道延长?
L,试问水平伸长?
L和转弯延长?
L,哪一种布置流量较大?
3 图 思考题:
何谓有压管流?
其水力特征是什么?
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?
如图所示,两简单管道:
图自出流,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:
两管中通过的流量是否相同?
为什么?
两管中各相应点的压强是否相同?
为什么?
图 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 思考题:
与有压管流相比,明渠水流的主要特征是什么?
4 明渠均匀流的特点是什么?
产生条件又是什么?
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 什么叫正常水深?
它与渠道底坡、糙率、流量之间有何关系?
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:
明渠水流有哪三种流态,是如何定义的,判别标准是什么?
急流、缓流、临界流各有哪些特点?
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?
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?
何谓断面比能曲线?
比能曲线有哪些特征?
图 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 5
Q2>Q1),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 陡坡、缓坡、临界坡是怎样定义的?
如何判别渠道坡度的陡缓?
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:
什么叫水跃、波状水跃和完全水跃?
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,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 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:
何谓堰流,堰流的类型有哪些?
它们有哪些特点?
如何判别?
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?
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 6 哪个大?
哪个小?
为什么?
图 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?
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:
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?
怎样判别堰、闸下游水流衔接形式,可能有哪三种形式 的水跃产生?
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:
什么叫水击?
有压管道中的水击现象是怎样发生的?
什么叫水击相,周期,水击相在水击计算中的作用是什么?
什么是直接水击?
什么是间接水击?
各有什么特点?
思考题:
明渠非恒定流的主要特征有哪些?
明渠非恒定流波动的物理本质是什么?
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:
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?
什么叫时变加速度,什么叫位变加速度?
液体运动的基本形式有哪几种?
写出它们的数学表达式?
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 7 么?
连续性方程 为什么?
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?
?
Ux?
Uy?
Uz?
?
?
0,对可压缩液体或非恒定流动是否成立,?
x?
y?
z思考题:
什么叫边界层?
边界层液流有哪些特点?
何谓边界层分离?
产生边界层分离的原因是什么?
图 液体对所绕物体的阻力是哪两部分组成?
与哪些因素有关?
思考题:
何谓有势流?
有势流与有涡流本质区别是什么?
有势流的特点是什么?
研究平面势流有何实际意义?
势函数和流函数存在的充分必要条件是什么?
什么叫流网,流网的特征是什么?
绘制流网的原理是什么?
利用流网图可以进行哪些基本计算?
思考题:
什么叫渗流?
什么叫孔隙介质?
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?
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?
何谓渗透系数?
它的物理意义是什么?
怎样确定渗透系数值?
什么叫浸润线,浸润线的基本微分方程的形式是什么?
8 什么叫普通完全井,什么叫不完全井?
写出普通井浸润曲线方程。
思考题:
进行水工模型实验的目的是什么?
理论基础是什么?
什么叫相似原理?
两种水流力学相似必须满足的条件是什么?
重力相似准则的相似条件是什么?
比尺换算关系是什么?
9
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