思考题解答第6～7章.doc

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1、《工程流体力学》思考题解答第6章明渠均匀流6.1答：明渠均匀流的特点是：等深流动、等速流动、三线相互平行。产生条件：根木条件：是重力沿水流方向的分力和阻力相平衡时的流动。具体条件：a.水流是恒定的，流量沿程不变；b.正坡，而且底坡沿流程不变；c.棱柱体渠道，且糙率沿流稈不变；d.明渠必须充分长，而且渠道中没有建筑物的局部干扰。6.2答：不能。6.3答：不相等。6.4答：（1）/?（）I

2、>力026.5答：增加渠道粗糙率，降低渠道底坡。第7章明渠水流的两种流态及水流的转换7.1（72）答：明渠水流分为缓流、急流和临界流。其判别方法有

3、：（1）用微幅波波速c与断血平均流速v相比较进行判别，vvc是缓流，v=c是临界流，v>c是急流。（2）用弗劳徳数进行判别，耐vl是缓流，耐=1是临界流，">1是急流。（3）用临界水深力K与实际水深/2相比较进行判别，是缓流，h=H是临界流，h

4、重力作用的对比。当惯性力作用大于重力作用时,尸厂>1是急流；当惯性力作用小于重力作用时，F广vl是缓流；当惯性力作用等于重力作用时，Fr=是临界流。7.4答：断面比能：把参考基准面选在渠底最低点所在水平面这一特殊位置，过水断面上单位重量液体所具有的总能量。两者的区别是：1.断面比能只反映了总能量屮水流运动状况的那一部分能量，两者相差一个渠底高稈。HE2由于有能量损失，E总是沿流减小,即总有—<0；但比却不同，可以沿流减少、ds不变共至增加。.7.5答：当流量和过水断面的形状及几何尺寸一定时，断面比能仅仅是水深的函数。按照此函数可以绘出断血比能随水深

5、变化的关系Illi线，称为比能曲线。若以力为纵坐标，以Es・为横坐标，绘出的比能曲线是一•条二次抛物线（见右图）,曲线的下端以水平线为渐近线，上端以与坐标轴成45°夹角并通过原点的直线为渐近线。该曲线在K点断面比能有最小值JEEvmillo则亠=0,是临界流，Fr=1,K点把曲线dh分成上下两支。在上支，断面比能随水深的增加而增加，竝>0,是缓流，Fr<1；在下支，断血比能随dhclE水深的增加而减小，亠〈0,是急流，Fr>lodh7.6答：当/70=/?,时发生临界流，棱柱体渠道底坡定义为临界坡。当底坡大于临界坡度时,称为陡坡；反之，称为缓坡。8A

6、kaCkR/k%aC[BK临界底坡的计算公式如作均匀流动，由图7.3.1可以看出三种底坡上的正常水深与临界水深Z间有如下关系：ihK,为缓流；i>iK时,则hQ为急流;i=iK时,则hQ=hK,为临界流。7.7答：相等。7.8答：不相等。7.9答：错误；正确。