水力学能量方程实验报告思考题答案

水力学实验报告

实验一 流体静力学实验

实验二 不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验 实验三 不可压缩流体恒定流动量定律实验 实验四 毕托管测速实验 实验五 雷诺实验

实验六 文丘里流量计实验 实验七 沿 程 水 头 损 失 实 验 实验八 局部阻力实验

实验一 流体静力学实验

实验原理

在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程

或

(1.1)

式中： z被测点在基准面的相对位置高度；

p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0水箱中液面的表面压强； γ液体容重；

h被测点的液体深度。

另对装有水油（图1.2及图1.3）U型测管，应用等压面可得油的比重S0有下列关系：

(1.2)

据此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。 实验分析与讨论

1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？

测压管水头指

，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压

管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。

2.当

水力学实验报告

实验一 流体静力学实验

实验二 不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验 实验三 不可压缩流体恒定流动量定律实验 实验四 毕托管测速实验 实验五 雷诺实验

实验六 文丘里流量计实验 实验七 沿 程 水 头 损 失 实 验 实验八 局部阻力实验

实验一 流体静力学实验

实验原理

在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程

或

(1.1)

式中： z被测点在基准面的相对位置高度；

p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0水箱中液面的表面压强； γ液体容重；

h被测点的液体深度。

另对装有水油（图1.2及图1.3）U型测管，应用等压面可得油的比重S0有下列关系：

(1.2)

据此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。

实验分析与讨论

1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？

测压管水头指

，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测

压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当PB<0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。

，相应容器的真空区域包括以下三部分：

(1)过测压管2液面作一

实验二 不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验

成果分析及讨论

1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？

测压管水头线（P-P）沿程可升可降，线坡JP可正可负。而总水头线（E-E）沿程只降不升，线坡J恒为正，即J>0。这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。测点5至测点7，管收缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，Jp>0。测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，JP<0。而据能量方程E1=E2+hw1-2, hw1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有hw1-2>0，故E2恒小于E1，（E-E）线不可能回升。(E-E) 线下降的坡度越大，即J越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图2.3的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。 2.流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？ 有 如 下 二 个 变 化 ：

（1）流量增加，测压管水头线（P-P）总降落趋势更显著。这是因为测压管水头

，任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时，Q增大，

就增大，则必减小。而且随流量的增加阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头E相应减

小，故的减小更加显著。

（2）测压管水头线（P-P）的起落变化更为显著。 因为对于两个不同直径的相应过水断面有

式中为两个断面之间的损失系

水力学实验思考题答案

【篇一：水力学实验报告思考题答案(想你所要)】

> 成果分析及讨论

1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？

测压管水头线（p-p）沿程可升可降，线坡jp可正可负。而总水头线（e-e）沿程只降不升，线坡j恒为正，即j0。这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。测点5至测点7，管收缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，jp0。测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，jp0。而据能量方程e1=e2+hw1-2, hw1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有hw1-20，故e2恒小于e1，（e-e）线不可能回升。(e-e) 线下降的坡度越大，即j越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图2.3的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。 2.流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？ 有 如 下 二 个 变 化 ：

（1）流量增加，测压管水头线（p-p）总降落趋势更显著。这是因为测压管水 头

，任一断面起始时的总水头e及管道过流断面面积a为定值时，q增大， 就增大，

则必减小。而且随流量的增加阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头e相应减小，故的减

《水力学》课程复习思考题

绪 论

1、什么叫水力学？

2、水力学的基本原理和计算方法是否只适用于水？ 3、水利工程中经常遇到的水力学问题有哪些？

4、为什么说水力学是水利类各专业一门重要的技术基础课？ 5、水力学的发展简史主要经历可那几个阶段？ 6、水力学的正确研究方法是什么？

7、水力学中实验观测方法主要有哪三个方面？ 8、近代水力学的系统理论是怎样建立的？ 9、水力学中液体的基本特征是什么？ 10、引入连续介质假定的意义是什么？ 11、液体质点有何特点？

12、为什么说研究液体的物理性质是研究液体机械运动的出发点? 13、密度是如何定义的？它随温度和压强如何变化？ 14、容重是如何定义的？它随哪些因素变化？ 15、比重的概念？

16、密度和容重之间有何关系？

17、水力学中，水的密度、容重计算值是如何确定的？

18、何谓液体的粘滞性？其主要成因是什么？它对液体的运动有何意义？ 19、牛顿内摩擦定律的内容是什么？

20、空气与水的动力粘滞系数随温度的变化规律是否相同？试解释原因。 21、试证明粘滞切应力与剪切变形角速度成正比？ 22、何谓牛顿流体？非牛顿流体包括那几类？ 23、表面张力的概念？其产生的原因是什么？

24、为什么较细

《水力学》课程复习思考题

绪 论

1、什么叫水力学？

2、水力学的基本原理和计算方法是否只适用于水？ 3、水利工程中经常遇到的水力学问题有哪些？

4、为什么说水力学是水利类各专业一门重要的技术基础课？ 5、水力学的发展简史主要经历可那几个阶段？ 6、水力学的正确研究方法是什么？

7、水力学中实验观测方法主要有哪三个方面？ 8、近代水力学的系统理论是怎样建立的？ 9、水力学中液体的基本特征是什么？ 10、引入连续介质假定的意义是什么？ 11、液体质点有何特点？

12、为什么说研究液体的物理性质是研究液体机械运动的出发点? 13、密度是如何定义的？它随温度和压强如何变化？ 14、容重是如何定义的？它随哪些因素变化？ 15、比重的概念？

16、密度和容重之间有何关系？

17、水力学中，水的密度、容重计算值是如何确定的？

18、何谓液体的粘滞性？其主要成因是什么？它对液体的运动有何意义？ 19、牛顿内摩擦定律的内容是什么？

20、空气与水的动力粘滞系数随温度的变化规律是否相同？试解释原因。 21、试证明粘滞切应力与剪切变形角速度成正比？ 22、何谓牛顿流体？非牛顿流体包括那几类？ 23、表面张力的概念？其产生的原因是什么？

24、为什么较细

工程水文水力学思考题和计算题

工程水文学复习题

1、水文现象是一种自然现象，它具有什么特性，各用什么方法研究？ 【具有确定性（也可说周期性）与随机性，确定性决定了水文现象的相似性，决定了水文现象的随机性。确定性规律用成因分析发研究，随机性规律用数理统计法研究。

1）成因分析法:根据水文变化的成因规律，由其影响因素预报、预测水文情势的方法。如降雨径流预报法、河流洪水演算法等。

2）数理统计法：根据水文现象的统计规律，对水文观测资料统计分析，进行水文情势预测、预报的方法。如设计年径流计算、设计洪水计算、地区经验公式等。

水文计算常常是二种方法综合使用，相辅相成，例如由暴雨资料推求设计洪水，就是先由数理统计法求设计暴雨，再按成因分析法将设计暴雨转化为设计洪水。

此外，当没有水文资料时，可以根据水文现象的变化在地区分布上呈现的一定规律（水文现象在各流域、各地区的分布规律）来研究短缺和无资料地区的水文特征值。】

2、何谓水量平衡？试叙闭合流域水量平衡方程在实际工作中的应用和意义。 3、何谓年径流？它的表示方法和度量单位是什么？径流深度、径流总量、平均流量、径流模数的概念及相互关系。

【一个年度内在河槽里流动的水流叫做年径流。年径流可以用年径流

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？各物理量的量纲量

测单位是什么？

质量——惯性：物体中所含物质的多少

量纲：[M]

单位：kg/m3

重量——万有引力：地球对物体的引力，称重力或重量

量纲：[MLT-2]

单位：kg?m/m2

2、什么叫做粘滞性？粘滞性对液体运动起什么作用？

当液体处在运动状态时，若液体质点之间存在着相对运动，则质点间要产生内摩擦力抵抗其相对运动，这种性质称为液体的粘滞性。此内摩擦力称粘滞力。

内摩擦力的作用是抵抗液体内部的相对运动，从而影响着液体的运动状况，由于粘滞性的存在，液体在运动过程中因克服内摩擦力而做功，故液体的粘滞性也是液体中发生机械能量损失的根源。

3、固体之间的摩擦力与液体之间的摩擦力有何原则上的区别？何谓牛顿内摩擦定律，

该定律是否适用于任何液体？

固体之间的摩擦力仅发生在液体与固体边界的接触处，而液体之间的摩擦力发生在液体与固体边界的接触处和液体内部。

内摩擦定律：

①作层流运动的液体，相邻液层中单位面积上所作用的内摩擦力（或粘滞力），与流速梯度成正比，与液体性质有关：；

②作层流运动的液体，相邻液层中所产生的切应力，与剪切变形速度成正比。。

1.为什么直流电动机要进行零励磁保护？

答：因为直流电动机在运行中，若失去励磁电流或励磁电流减小很多，则轻载时将产生超速运行甚至发生飞车；重载时则使电枢电流迅速增加，电枢绕组会因发热而损坏，所以要采用零励磁保护。

2.（1）为什么要求直流他励电动机磁场回路的接线要牢靠？ 答案同上

（2）起动时电枢回路必须串联起动变阻器？

答：启动时，电枢是静止的，此时E＝0，所以启动电流Ia＝U/Ra，又因Ra很小，所以启动电流

大，必须串联电阻限制启动电流。

3.什么对调直流电源的正负极，可以改变直流他励电动机的转向，而不可以改变直流并励电动机的转向？

答：对于直流他励电动机来说，改变对调直流电源的正负极只会改变电枢电流方向，而不会改变励磁电流方向，所以可以改变电机转向。对于直流并励电动机来说，改变对调直流电源的正负极不仅会改变电枢电流方向，而且会改变励磁电流方向，所以转向不改变。 4.为什么交流电动机直接启动时，启动电流很大？

答：异步电动机启动时，由于转子处于静止状态，定子旋转磁场以最快的相对速度切割转子导体，在转子绕组中感应出很大的转子电势和转子电流，从而引起很大的定子电流，一般启动电流可达额定电流的5～7倍。

5.三相异步电动机断了一根电源线后，为

1.为什么直流电动机要进行零励磁保护？

答：因为直流电动机在运行中，若失去励磁电流或励磁电流减小很多，则轻载时将产生超速运行甚至发生飞车；重载时则使电枢电流迅速增加，电枢绕组会因发热而损坏，所以要采用零励磁保护。

2.（1）为什么要求直流他励电动机磁场回路的接线要牢靠？ 答案同上

（2）起动时电枢回路必须串联起动变阻器？

答：启动时，电枢是静止的，此时E＝0，所以启动电流Ia＝U/Ra，又因Ra很小，所以启动电流

大，必须串联电阻限制启动电流。

3.什么对调直流电源的正负极，可以改变直流他励电动机的转向，而不可以改变直流并励电动机的转向？

答：对于直流他励电动机来说，改变对调直流电源的正负极只会改变电枢电流方向，而不会改变励磁电流方向，所以可以改变电机转向。对于直流并励电动机来说，改变对调直流电源的正负极不仅会改变电枢电流方向，而且会改变励磁电流方向，所以转向不改变。 4.为什么交流电动机直接启动时，启动电流很大？

答：异步电动机启动时，由于转子处于静止状态，定子旋转磁场以最快的相对速度切割转子导体，在转子绕组中感应出很大的转子电势和转子电流，从而引起很大的定子电流，一般启动电流可达额定电流的5～7倍。

5.三相异步电动机断了一根电源线后，为