水力学第5版思考题答案

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。。

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

工程水文水力学思考题和计算题

一、思考问答

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？ 答：（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。

答：对任一地区、任一时段进入的水量与输出的水量之差，必等于其蓄水量的变化量，这就是水量平衡原理，是水文计算中始终要遵循的一项基本原理。

依此，可得任一地区、任一时段的水量平衡方程。对一闭合流域：设 P 为某一特定时段的降雨量，E 为该时段内的蒸发量，R 为该时段该流域的径流量，则有：P=R+EC+△U

△U

第二章 水静力学

水静力学（Hydrostatics）是研究液体处于静止状态时的力学规律及其在实际工程中的应用。“静止”是一个相对的概念。这里所谓“静止状态”是指液体质点之间不存在相对运动，而处于相对静止或相对平衡状态的液体，作用在每个液体质点上的全部外力之和等于零。

绪论中曾指出，液体质点之间没有相对运动时，液体的粘滞性便不起作用，故静止液体质点间无切应力；又由于液体几乎不能承受拉应力，所以，静止液体质点间以及质点与固壁间的相互作用是通过压应力（称静水压强）形式呈现出来。水静力学的主要任务是根据力的平衡条件导出静止液体中的压强分布规律，并根据其分布规律，进而确定各种情况下的静水总压力。因此，水静力学是解决工程中水力荷载问题的基础，同时也是学习水动力学的基础。

§2-1 静水压强及其特性

1．静水压强的定义

在静止的液体中，围绕某点取一微小作用面，设其面积为ΔA，作用在该面积上的压力为ΔP，则当ΔA无限缩小到一点时，平均压强?P/?A便趋近于某一极限值，此极限值便定义为该点的静水压强(Hydrostatic Pressure)，通常用符号p表示，即

p?lim?P?A?A?0?dPdA