水力学思索题
Ⅰ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哪些关系？各化学
量的量纲和量测单位是哪些？
0.2哪些称作粘滞性？粘滞性对液体运动起哪些作用？
0.3固体之间的摩擦力与液体之间的内摩擦力有何原则上的区别？何谓牛顿内
摩擦定理，该定理是否适用于任何液体？
0.4哪些是理想液体？理想液体与实际液体的根本区别何在？
0.5为何可以把液体当做“连续介质”？运用这个假定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？两者有何区别？试举例说明之。
思索题：
1.1静水浮力有什么特点？静水浮力的分布规律是哪些？
1.2试剖析图中浮力分布图错在那里？
图1.2
1.3何谓绝对浮力，相对浮力和真空值？它们的表示方式有哪三种？它们之间
有哪些关系？
1.4图示一密闭水箱，试剖析水平面A－A，B－B，C－C是否皆为等压面？何
谓等压面？等压面的条件有什么？
图1.4
1.5一密闭水箱（如图）系用橡皮管从C点连通容器Ⅱ水的密度物理意义，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两点浮力是否相等？（2）把容器Ⅱ提高一些后，p0比原先值减小还是减少？两测压管中水位变化如
何？
图1.5
1.6什用6哪些叫压力体？怎样确定压力体的范围和方向？
思索题：
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
概念是怎样定义的？它们之间有么联系？渐变流具有哪些重要的性质？
2.2图（a）表示一水库正在提高闸门放水，图（b）表示一水管正在打开球阀
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
的连续多项式？为何？
图2.2
2.3能量多项式中各项的几何意义和能量意义是哪些？
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哪些叫总水头线和测压管水头线？水力斜度和测压管斜度？均匀流的测压
管水头线和总水头线的关系如何？
2.6总流的动量方程式为∑F＝ρQ（2β2V－1β1V），试问：
（1）∑F中都包括什么力？
（2）假如由动量方程式求得的力为负值说明哪些问题。
思索题：
3.1雷诺数Re具有哪些数学意义？为何可以起到判断紊流（层流、紊流）的
作用？试说明由层流向喷管过渡的化学过程。
3.2层流及冲蚀各有哪些特征？怎么判断其紊流？
3.3何谓“层流底层”？它与雷诺数有何关系？它的长度对沿程水头损失有何
影响？
3.4喷管中存在脉动现象，具有非恒定流性质，但又是恒定流，其中有无矛盾？
为何？
3.5试按照尼古拉兹试验说明影响沿程阻力系数λ的诱因及λ与谢才系数C之
间有哪些关系？试写出你所晓得的估算C的经验公式。
3.6有一圆管如3.1图所示，宽度L，水头H，沿程水头损失系数λ，流动处于
阻力平方区（不计局部损失），现拟将管线延长（d不变）?L，试问水平伸
长?L和拐弯延长?L，哪一种布置流量较大？
图3.1
思索题：
4.1何谓有压管流？其水力特点是哪些？
4.2长管、短管是如何定义的？判断标准是哪些？假如某管线是短管，但想按
长管公式估算，如何办？
4.3如图所示，两简单管线：（a）图自由出流，（b）图吞没出流，若两管线的
作用水头H，管长L，内径d及沿程阻力系数λ均相同，试问：
（1）两管中通过的流量是否相同？为何？
（2）两管中各相应点的浮力是否相同？为何？
图4.3
4.4图示A、B、C为三条标高不同的坝身泄水管，其内径d、长度L，沿程阻力系数λ均相同，试问它们的泄流量是否相同？为何？
图4.4
思索题：
5.1与有压管流相比，支渠水流的主要特点是哪些？
5.2暗渠均匀流的特征是哪些？形成条件又是哪些？
5.3如右图示的各类长渠中，糙率沿程不变，试从热学的观点剖析是否可能产
生均匀流动。
图5.3
5.4哪些叫正常水深？它与渠道底坡、糙率、流量之间有何关系？
5.5今欲将形成均匀流的渠道中的流速降低，以减少磨蚀，但流量一直保持不
变，试问有几种方式可以达到此目的。
思索题：
6.1暗渠水流有哪三种紊流，是怎样定义的，判断标准是哪些？
6.2激流、缓流、临界流各有什么特征？
6.3佛汝德数的数学意义是哪些？为何可以用它来判断暗渠水流的紊流？6.4哪些叫断面比能？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？比能曲线有什么特点？
图6.5
6.6若渠道断面形状，规格一定，只促使流量比原先的流量Q1减小为Q2（即
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；假如只减小底坡，hK又如何变化？
图6.6
6.7陡坡、缓坡、临界坡是如何定义的？怎样判断渠道斜度的陡缓？
6.8缓坡渠道只能形成缓流，陡坡渠道只能形成激流，对吗？缓流或激流为均
匀流时，只能分别在缓坡或陡坡上发生，对吗？
思索题：
7.1哪些叫水跃、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，如增强或减少一些尾门（尾门之前
的水流一直为缓流），试剖析水跃位置是否联通？往前联通还是向后联通？
为何？
图7.2
7.3为何可以借助水跃来清除能量？哪些方式的水跃消能效率最高？
思索题：
8.1何谓堰流，堰流的类型有什么？它们有什么特征？怎么判断？
8.2堰流估算的基本公式及适用条件？影响流量系数的主要诱因有什么？
8.3右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
那个大？那个小？为何？
图8.2
8.4吞没溢流对堰流有何重要影响？薄壁堰、实用堰及宽顶堰的吞没条件是什
么？影响各类吞没系数的诱因有什么？
8.5试剖析在同样水头作用下，为何实用剖面堰的过水能力比宽顶堰的过水
能力大？
思索题：
9.1泄水建筑物下游常采用的海面衔接及消能举措有哪几种？它们各自的水流
特点是哪些？
9.2如何判断堰、闸下游水流衔接方式（即确定水跃位置），可能有哪三种方式
的水跃形成？
9.3在哪些情况下，堰、闸下游须要修筑消力池？怎样确定消力池的深度及长
度。
思索题：
10.1哪些叫水击？有压管路中的水击现象是如何发生的？
10.2哪些叫水击相，周期，水击相在水击估算中的作用是哪些？
10.3哪些是直接水击？哪些是间接水击？各有哪些特征？
思索题：
11.1暗渠非恒定流的主要特点有什么？
11.2暗渠非恒定流波动的化学本质是哪些？
11.3写出暗渠非恒定渐变流的能量多项式，试说明其各项的化学意义。
思索题：
12.1用解析法剖析液体质点运动的基本技巧有哪两种？为何我们常采用欧
拉法？
12.2哪些叫时变加速度，哪些叫位变加速度？
12.3液体运动的基本方式有哪几种？写出它们的物理表达式？
12.4哪些叫无涡流？哪些叫有涡流？它们的基本特点是哪些？判断条件是什
么？
12.5连续性多项式
UzyUyxUx，对可压缩液体或非恒定流动是否创立水的密度物理意义，为何？
12.6写文员维埃——司托克斯多项式并说明它的化学意义是哪些？适用条件是
哪些？思索题：
13.1哪些叫边界层？边界层液流有什么特征？
13.2何谓边界层分离？形成边界层分离的缘由是哪些？
图13.2
13.3液体对所绕物体的阻力是由哪两部份组成？与什么诱因有关？
思索题：
14.1何谓有势流？有势流与有涡流本质区别是哪些？
14.2有势流的特征是哪些？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哪些？
14.4哪些叫流网，流网的特点是哪些？勾画流网的原理是哪些？
14.5借助流网图可以进行什么基本估算？
思索题：
15.1哪些叫紊流？哪些叫孔隙介质？
15.2水在底泥中的存在方式有哪几种？其运动特点是哪些？参与地下水运动，
主要是哪些形态的水流？
15.3紊流的基本定理是哪些？写出物理表达式并说明其化学意义？15.4何谓渗透系数？它的化学意义是哪些？如何确定渗透系数值？15.5哪些叫浸润线，浸润线的基本微分多项式的方式是哪些？
15.6哪些叫普通完全井，哪些叫不完全井？写出普通井浸润曲线多项式。
思索题：
18.1进行水工模型实验的目的是哪些？理论基础是哪些？
18.2哪些叫相像原理？两种水流热学相像必须满足的条件是哪些？18.3重力相像准则的相像条件是哪些？比尺换算关系是哪些？
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