水力学思考题.doc

精编资料 简介：《水力学》思考题解答第1章 绪论1.1 答:流体与固体相比,流体的抗剪切性能很...答:雷诺数的力学意义是表征流体质点所受的惯性力和粘滞力作用之比.如果流动平稳... 关键词：水力学 《水力学》思考题解答 第1章 绪论 1.1 答：流体与固体相比，流体的抗剪切性能很差，静止的流体几乎不能承受任何微小的剪切力；在一般情况下，流体的抗压缩性能也不如固体的抗压缩性能强。 液体与气体相比，液体的压缩性与膨胀性均很小，能够承受较大的外界压力，而气体由于压缩性和膨胀性都很大，所以气体不能承受较大的外界压力。气体受压时，变形通常会非常明显。 答： = 4 \* GB3 ④ 答： = 1 \* GB3 ① 答： = 4 \* GB3 ④ 答： = 1 \* GB3 ① 答： = 4 \* GB3 ④ 答： = 4 \* GB3 ④ 正确。 错误。 答：量纲：是物理量的物理属性，它是唯一的，不随人的主观意志而转移。而单位是物理量的度量标准，它是不唯一的，能够受到人们主观意志的影响。本题中，时间、力、面积是量纲，牛顿、秒是单位。 基本，导出。 答：量纲的一致性原则。 答：若某一物理过程包含n+1个物理量（其中一个因变量，n个自变量），即： q =f(q1，q2，q3，…，qn) 无量纲π数的具体组织步骤是： （1）找出与物理过程有关的n＋1个物理量，写成上面形式的函数关系式； （2）从中选取m个相互独立的基本物理量。对于不可压缩流体运动，通常取三个基本物理量，m=3。 （3）基本物理量依次与其余物理量组成［（n＋1）－m］个无量纲π项： （1） ………… 式中ai、bi、ci为各π项的待定指数，由基本物理量所组成的无量纲数π1＝π2＝π3＝1。 （4）满足π为无量纲项，求出各π项的指数ai、bi、ci，代入上式中求得各π数； （5）将各π数代入描述该物理过程的方程式（1），整理得出函数关系式。 第2章 流体静力学基础 思考题 答：C 答：D 答：不能认为压强是矢量，因为压强本身只是流体内部位置坐标点的函数，与从原点指向该点的方向转角没有关系。 答：测管1和测管2液面与容器中液面0-0不平齐。测管1液面比测管2液面要高，因为液体1的密度比液体2的密度要小。 答：两个底面上所受的静水总压力相同，而两个秤盘上所称得的重量不相同。这是因为两个容器内所盛液体的质量不相同，而秤盘上得到的重量取决于容器内液体的质量。（或两图的压力体不同。） 答：该浮力不会使圆柱绕轴O转动。根据静水压强的垂直性可以知道，圆柱体上每一个点所受到的压强都垂直与该点并指向圆柱体的轴心，所以，不会对圆柱体产生任何转动的力矩作用。 答： 原图： 修改后图： 第3章 流体动力学基础 3.1 答：Lagrange方法以个别流体质点的运动作为观察对象，综合每个质点的运动来获得整个流体的运动规律，其函数表达式为个别质点运动的轨迹方程。 Euler 方法以流体运动所经过的空间点作为观察对象，观察同一时刻各固定空间点上流体质点的运动，综合不同时刻所有空间点的情况，构成整个流体运动。 3.2 答：流线是表示某一瞬时流动方向的曲线，该曲线上所有各点的流速矢量均与曲线相切。 流线的性质：a. 恒定流时，流线的形状和位置不随时间而改变； b. 恒定流时流体质点运动的迹线与流线重合； c. 除特殊点外，流线不能相交； d. 除特殊点外，流线是不发生转折的光滑曲线（或直线）。 迹线是表示某一流体质点在运动过程中，不同时刻所流经的空间点的连线，即流体质点运动的轨迹线。 答： = 2 \* GB3 ② 答：（1）是恒定流，其中 = 1 \* ROMAN I、 = 3 \* ROMAN III是均匀流， = 2 \* ROMAN II是非均匀流。 （2）非恒定流。 （3）有关系。如果 = 2 \* ROMAN II段较长，则为渐变流；较短则为急变流。 3.5 答：与过流断面上流速分布是否均匀有关系，存在非恒定均匀流和恒定急变流。 3.6 答： = 3 \* GB3 ③ 3.7 答： = 3 \* GB3 ③ 3.8 答：断面平均流速：断面各个点流速的平均值。采用一元流动分析法时必须引入此概念。 3.9 答： 在同一过流断面上，。 答： = 4 \* GB3 ④ 答：（1），从能量方程分析，，而，，则，且，所以 （2），从能量方程分析，，而，，且，所以。