水力學(xué)思索題
Ⅰ思考題：
0.1質(zhì)量、重量、密度、容重的定義，密度和容重間存在著哪些關(guān)系？各化學(xué)
量的量綱和量測(cè)單位是哪些？
0.2哪些稱(chēng)作粘滯性？粘滯性對(duì)液體運(yùn)動(dòng)起哪些作用？
0.3固體之間的摩擦力與液體之間的內(nèi)摩擦力有何原則上的區(qū)別？何謂牛頓內(nèi)
摩擦定理，該定理是否適用于任何液體？
0.4哪些是理想液體？理想液體與實(shí)際液體的根本區(qū)別何在？
0.5為何可以把液體當(dāng)做“連續(xù)介質(zhì)”？運(yùn)用這個(gè)假定對(duì)研究液體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有
何意義？
0.6作6作用于液體上的力可以分為哪兩類(lèi)？?jī)烧哂泻螀^(qū)別？試舉例說(shuō)明之。
思索題：
1.1靜水浮力有什么特點(diǎn)？靜水浮力的分布規(guī)律是哪些？
1.2試剖析圖中浮力分布圖錯(cuò)在那里？
圖1.2
1.3何謂絕對(duì)浮力，相對(duì)浮力和真空值？它們的表示方式有哪三種？它們之間
有哪些關(guān)系？
1.4圖示一密閉水箱，試剖析水平面A－A，B－B，C－C是否皆為等壓面？何
謂等壓面？等壓面的條件有什么？
圖1.4
1.5一密閉水箱（如圖）系用橡皮管從C點(diǎn)連通容器Ⅱ水的密度物理意義，并在A、B兩點(diǎn)各接一
測(cè)壓管問(wèn)。
（1）AB兩測(cè)壓管中水位是否相同？如相同時(shí)，問(wèn)AB兩點(diǎn)浮力是否相等？（2）把容器Ⅱ提高一些后，p0比原先值減小還是減少？?jī)蓽y(cè)壓管中水位變化如
何？
圖1.5
1.6什用6哪些叫壓力體？怎樣確定壓力體的范圍和方向？
思索題：
2.1“恒定流與非恒定流”，“均勻流與非均勻流”，“漸變流與急變流”等三個(gè)
概念是怎樣定義的？它們之間有么聯(lián)系？漸變流具有哪些重要的性質(zhì)？
2.2圖（a）表示一水庫(kù)正在提高閘門(mén)放水，圖（b）表示一水管正在打開(kāi)球閥
放水，若它們的上游水位均保持不變，問(wèn)此時(shí)的水流是否符合A1V1＝AaVa
的連續(xù)多項(xiàng)式？為何？
圖2.2
2.3能量多項(xiàng)式中各項(xiàng)的幾何意義和能量意義是哪些？
2.4關(guān)于水流去向問(wèn)題，曾有以下一些說(shuō)法如“水一定是從高處向低處”，“水
是由壓力大的地方向壓力小的地方流”，“水是由流速大的地方向流速小的地
方流”這些說(shuō)法對(duì)嗎？試用基本方程式論證說(shuō)明。
2.5哪些叫總水頭線和測(cè)壓管水頭線？水力斜度和測(cè)壓管斜度？均勻流的測(cè)壓
管水頭線和總水頭線的關(guān)系如何？
2.6總流的動(dòng)量方程式為∑F＝ρQ（2β2V－1β1V），試問(wèn)：
（1）∑F中都包括什么力？
（2）假如由動(dòng)量方程式求得的力為負(fù)值說(shuō)明哪些問(wèn)題。
思索題：
3.1雷諾數(shù)Re具有哪些數(shù)學(xué)意義？為何可以起到判斷紊流（層流、紊流）的
作用？試說(shuō)明由層流向噴管過(guò)渡的化學(xué)過(guò)程。
3.2層流及沖蝕各有哪些特征？怎么判斷其紊流？
3.3何謂“層流底層”？它與雷諾數(shù)有何關(guān)系？它的長(zhǎng)度對(duì)沿程水頭損失有何
影響？
3.4噴管中存在脈動(dòng)現(xiàn)象，具有非恒定流性質(zhì)，但又是恒定流，其中有無(wú)矛盾？
為何？
3.5試按照尼古拉茲試驗(yàn)說(shuō)明影響沿程阻力系數(shù)λ的誘因及λ與謝才系數(shù)C之
間有哪些關(guān)系？試寫(xiě)出你所曉得的估算C的經(jīng)驗(yàn)公式。
3.6有一圓管如3.1圖所示，寬度L，水頭H，沿程水頭損失系數(shù)λ，流動(dòng)處于
阻力平方區(qū)（不計(jì)局部損失），現(xiàn)擬將管線延長(zhǎng)（d不變）?L，試問(wèn)水平伸
長(zhǎng)?L和拐彎延長(zhǎng)?L，哪一種布置流量較大？
圖3.1
思索題：
4.1何謂有壓管流？其水力特點(diǎn)是哪些？
4.2長(zhǎng)管、短管是如何定義的？判斷標(biāo)準(zhǔn)是哪些？假如某管線是短管，但想按
長(zhǎng)管公式估算，如何辦？
4.3如圖所示，兩簡(jiǎn)單管線：（a）圖自由出流，（b）圖吞沒(méi)出流，若兩管線的
作用水頭H，管長(zhǎng)L，內(nèi)徑d及沿程阻力系數(shù)λ均相同，試問(wèn)：
（1）兩管中通過(guò)的流量是否相同？為何？
（2）兩管中各相應(yīng)點(diǎn)的浮力是否相同？為何？
圖4.3
4.4圖示A、B、C為三條標(biāo)高不同的壩身泄水管，其內(nèi)徑d、長(zhǎng)度L，沿程阻力系數(shù)λ均相同，試問(wèn)它們的泄流量是否相同？為何？
圖4.4
思索題：
5.1與有壓管流相比，支渠水流的主要特點(diǎn)是哪些？
5.2暗渠均勻流的特征是哪些？形成條件又是哪些？
5.3如右圖示的各類(lèi)長(zhǎng)渠中，糙率沿程不變，試從熱學(xué)的觀點(diǎn)剖析是否可能產(chǎn)
生均勻流動(dòng)。
圖5.3
5.4哪些叫正常水深？它與渠道底坡、糙率、流量之間有何關(guān)系？
5.5今欲將形成均勻流的渠道中的流速降低，以減少磨蝕，但流量一直保持不
變，試問(wèn)有幾種方式可以達(dá)到此目的。
思索題：
6.1暗渠水流有哪三種紊流，是怎樣定義的，判斷標(biāo)準(zhǔn)是哪些？
6.2激流、緩流、臨界流各有什么特征？
6.3佛汝德數(shù)的數(shù)學(xué)意義是哪些？為何可以用它來(lái)判斷暗渠水流的紊流？6.4哪些叫斷面比能？它與斷面單位重量液體的總能量E有何區(qū)別？
6.5何謂斷面比能曲線？比能曲線有什么特點(diǎn)？
圖6.5
6.6若渠道斷面形狀，規(guī)格一定，只促使流量比原先的流量Q1減小為Q2（即
Q2＞Q1），試在同一圖上繪出比能曲線，比較那一個(gè)的臨界水深大；假如只減小底坡，hK又如何變化？
圖6.6
6.7陡坡、緩坡、臨界坡是如何定義的？怎樣判斷渠道斜度的陡緩？
6.8緩坡渠道只能形成緩流，陡坡渠道只能形成激流，對(duì)嗎？緩流或激流為均
勻流時(shí)，只能分別在緩坡或陡坡上發(fā)生，對(duì)嗎？
思索題：
7.1哪些叫水躍、波狀水躍和完全水躍？
7.2實(shí)驗(yàn)槽中水流現(xiàn)象如圖示，流量不變，如增強(qiáng)或減少一些尾門(mén)（尾門(mén)之前
的水流一直為緩流），試剖析水躍位置是否聯(lián)通？往前聯(lián)通還是向后聯(lián)通？
為何？
圖7.2
7.3為何可以借助水躍來(lái)清除能量？哪些方式的水躍消能效率最高？
思索題：
8.1何謂堰流，堰流的類(lèi)型有什么？它們有什么特征？怎么判斷？
8.2堰流估算的基本公式及適用條件？影響流量系數(shù)的主要誘因有什么？
8.3右圖中的溢流壩只是作用水頭不同，其它條件完全相同，試問(wèn)：流量系數(shù)
那個(gè)大？那個(gè)??？為何？
圖8.2
8.4吞沒(méi)溢流對(duì)堰流有何重要影響？薄壁堰、實(shí)用堰及寬頂堰的吞沒(méi)條件是什
么？影響各類(lèi)吞沒(méi)系數(shù)的誘因有什么？
8.5試剖析在同樣水頭作用下，為何實(shí)用剖面堰的過(guò)水能力比寬頂堰的過(guò)水
能力大？
思索題：
9.1泄水建筑物下游常采用的海面銜接及消能舉措有哪幾種？它們各自的水流
特點(diǎn)是哪些？
9.2如何判斷堰、閘下游水流銜接方式（即確定水躍位置），可能有哪三種方式
的水躍形成？
9.3在哪些情況下，堰、閘下游須要修筑消力池？怎樣確定消力池的深度及長(zhǎng)
度。
思索題：
10.1哪些叫水擊？有壓管路中的水擊現(xiàn)象是如何發(fā)生的？
10.2哪些叫水擊相，周期，水擊相在水擊估算中的作用是哪些？
10.3哪些是直接水擊？哪些是間接水擊？各有哪些特征？
思索題：
11.1暗渠非恒定流的主要特點(diǎn)有什么？
11.2暗渠非恒定流波動(dòng)的化學(xué)本質(zhì)是哪些？
11.3寫(xiě)出暗渠非恒定漸變流的能量多項(xiàng)式，試說(shuō)明其各項(xiàng)的化學(xué)意義。
思索題：
12.1用解析法剖析液體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的基本技巧有哪兩種？為何我們常采用歐
拉法？
12.2哪些叫時(shí)變加速度，哪些叫位變加速度？
12.3液體運(yùn)動(dòng)的基本方式有哪幾種？寫(xiě)出它們的物理表達(dá)式？
12.4哪些叫無(wú)渦流？哪些叫有渦流？它們的基本特點(diǎn)是哪些？判斷條件是什
么？
12.5連續(xù)性多項(xiàng)式
UzyUyxUx，對(duì)可壓縮液體或非恒定流動(dòng)是否創(chuàng)立水的密度物理意義，為何？
12.6寫(xiě)文員維?！就锌怂苟囗?xiàng)式并說(shuō)明它的化學(xué)意義是哪些？適用條件是
哪些？思索題：
13.1哪些叫邊界層？邊界層液流有什么特征？
13.2何謂邊界層分離？形成邊界層分離的緣由是哪些？
圖13.2
13.3液體對(duì)所繞物體的阻力是由哪兩部份組成？與什么誘因有關(guān)？
思索題：
14.1何謂有勢(shì)流？有勢(shì)流與有渦流本質(zhì)區(qū)別是哪些？
14.2有勢(shì)流的特征是哪些？研究平面勢(shì)流有何實(shí)際意義？
14.3勢(shì)函數(shù)和流函數(shù)存在的充分必要條件是哪些？
14.4哪些叫流網(wǎng)，流網(wǎng)的特點(diǎn)是哪些？勾畫(huà)流網(wǎng)的原理是哪些？
14.5借助流網(wǎng)圖可以進(jìn)行什么基本估算？
思索題：
15.1哪些叫紊流？哪些叫孔隙介質(zhì)？
15.2水在底泥中的存在方式有哪幾種？其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是哪些？參與地下水運(yùn)動(dòng)，
主要是哪些形態(tài)的水流？
15.3紊流的基本定理是哪些？寫(xiě)出物理表達(dá)式并說(shuō)明其化學(xué)意義？15.4何謂滲透系數(shù)？它的化學(xué)意義是哪些？如何確定滲透系數(shù)值？15.5哪些叫浸潤(rùn)線，浸潤(rùn)線的基本微分多項(xiàng)式的方式是哪些？
15.6哪些叫普通完全井，哪些叫不完全井？寫(xiě)出普通井浸潤(rùn)曲線多項(xiàng)式。
思索題：
18.1進(jìn)行水工模型實(shí)驗(yàn)的目的是哪些？理論基礎(chǔ)是哪些？
18.2哪些叫相像原理？?jī)煞N水流熱學(xué)相像必須滿(mǎn)足的條件是哪些？18.3重力相像準(zhǔn)則的相像條件是哪些？比尺換算關(guān)系是哪些？
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