思考题： - 水力学课程主页.doc

'思考题：0」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Z间的磨擦力与液体Z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为什么可以把液体半作“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Z。思考题：1.1静水床强有哪些特性？静水床强的分布规律是什么？1.2试分析图小圧强分布图错在哪里？红£1图1.21.3何谓绝对床强，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A—A,B-B,C-C是否皆为等压而？何谓等压面?等床面的条件有哪些?图1.4 1.5一・密闭水箱（如图）系用橡皮管从（2点连通容器II,并在A、B两点各接一测压管问。（1）AB两测压管屮水位是否相同？如相同时，问AB两点床强是否相等？（2）把容器II提高一些后，po比原来值增大还是减小？两测压管屮水位变化如何？1.6什用6什么叫丿力力体？如何确定床力体的范囤和方向？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，问此吋的水流是否符合A|V严AaVa的连续方程？为什么？图2.22.3能量方程小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？水力坡度和测床管坡度？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工戸=°Q（角卩2一叼），试问：（1）丫戸中都包括哪些力?（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R。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紊流屮存在脉动现彖，具有非恒定流性质，但又是恒定流，其屮有无孑盾？为什么？3.5试根据尼古拉兹试验说明影响沿程阻力系数2的因素及2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,沿程水头损失系数几，流动处于阻力平方区（不计局部损失），现拟将管道延长（d不变）AL,试问水平伸长AL和转弯延长AL,哪一种布置流量较大？ 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2均和同，试问：(1)两管中通过的流量是否相同？为什么？(2)两管屮各相应点的床强是否相同？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,沿程阻力系数兄均相同，试问它们的泄流量是否相同？为什么？图4.4 思考题:5.1与有床管流相比，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？产生条件乂是什么？5.3如下图示的各种长渠屮，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。（•）正底坡樓柱体ifet0）平底坡棱柱体渠道C）逆底坡棱柱体渠道仏）正底坡断面改变的渠道图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屮的流速减小，以减小冲刷，但流量仍然保持不变，试问有几利彷法可以达到此H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佛汝徳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何谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？图6.5 6.6若渠道断面形状，尺寸一淀，只使得流量比原来的流量Qi增大为Q2（即Q2>Q|），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，应又怎样变化？6.7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吋，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实验槽小水流现象如图示，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7.27.3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下图小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」什么叫水击？有压管道屮的水击现象是怎样发生的？10.2什么叫水击相，周期，水击相在水击计算屮的作用是什么？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木方法有哪两种？为什么我们常采用欧拉法？12.2什么叫吋变加速度，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？连续性方程琴+学+竺=0,对可压缩液体或非恒定流动是否成立，dx労&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？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？0）闸墩绕流图13.2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：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？研究平而势流有何实际意义?势函数和流函数存在的充分必耍条件是什么?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？水在土壤屮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？15.6什么叫普通完全井，什么叫不完全井？写出普通井浸润曲线方程。 思考题：18」进行水工模型实验的H的是什么？理论基础是什么？18.2什么叫相似原理？两种水流力学相似必须满足的条件是什么？18.3重力相似准则的相似条件是什么？比尺换算关系是什么？'