水力学实验报告思考题答案全资料-水力学思考题答案.docx

水力学实验报告思考题答案全资料_水力学思考题答案
沿程只降不升，(E-E)测压管水头线(P-P)沿程可升可降，线坡J可正可负。而总水头线P。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J>0线坡J恒为正，即P，。部分势能转换成动能，测压管水头线降低，J>0转换。如图所示，测点5至测点7，管渐缩，P。而据能量方<0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，J测点7P，）E，（E-E+hh为损失能量，是不可逆的，即恒有h>0，故E恒小于程E=E12w1-21w1-22w1-2越大，表明单位流程上的水头损失越大，如（E-E）线下降的坡度越大，即J线不可能回升。
图上的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。
值，故Q增大，亦增大，3、测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？
pHZ均为37.1cm0.7cm，（偶有毛细影、测点23位于均匀流断面，测点高差P?响相差0.1mm），表明均匀流各断面上，其动水压强按静水压强规律分布。测点10、11在弯管的急变流断面上，测压管水头差为7.3cm，表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”，而在急变流断面上其质量力，除重力外，尚有离心惯性力，故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。在绘制总水头线时，测点10、11应舍弃。
毕托管测量显示的总水头线与实测绘制的总水头线一般都有差异，试分析其原因。5、
（二）雷诺实验、流态判据为何采用无量纲参数，而不采用临界流速？※1年以前的实验中，发现园管流动存在着两种流态——层流和紊流，并且存1883雷诺在'?vd'v有关，既在着层流转化为紊流的临界流速，、园管的直径与流体的粘性'?dfv,?）（1
'v不能作为流态转变的判据。因此从广义上看，为了判别流态，雷诺对不同管径、不同粘性液体作了大量的实验，得出了无量纲参数/vd作为管流流态的判据。他不但深刻揭示了流态转变的规律。而且还为后人用无量纲用无量纲分析的雷列法可得出与雷诺数结果相同的无量化的方法进行实验研究树立了典范。
纲数。
可以认为式（1）的函数关系能用指数的乘积来表示。即
aa'?dKv?（2）
K为某一无量纲系数。
其中式（2）的量纲关系为
aa112L?TLLT（3）
从量纲和谐原理，得
2a?a?1L：21?a1T：1a?1a1，联立求解得21将上述结果，代入式（2），得
'?dv'?KK?v?d（4）或K值的测定，以及是否为常数的验证。结果得到K=2320。于是，无量纲数雷诺实验完成了//vdvd便成了适合于任何管径，任何牛顿流体的流态转变的判据。由于雷诺的贡献，定名为雷诺数。
随着量纲分析理论的完善，利用量纲分析得出无量纲参数，研究多个物理量间的关系，成了现今实验研究的重要手段之一。
流和紊流的判据？而采用下临界雷诺数作为层、为何认为上临界雷诺数无实际意义，2实测下临界雷诺数为多少？
根据实验测定，上临界雷诺数实测值在3000～5000范围内，与操作快慢，水箱的紊动度，外界干扰等密切相关。有关学者做了大量试验，有的得12000，有的得20000，有的甚至得40000。实际水流中，干扰总是存在的，故上临界雷诺数为不定值，无实际意义。只有下临界雷诺数才可以作为判别流态的标准。凡水流的雷诺数小于下临界雷诺数者必为层流。本实。2178验实测下临界雷诺数为3、雷诺实验得出的园管流动下临界雷诺数为2320，而且前一般教科书中介绍采用的下临界雷诺数是2000，原因何在？
下临界雷诺数也并非与干扰绝对无关。雷诺实验是在环境的干扰极小，实验前水箱中的水体经长时间的稳定情况下，经反复多次细心量测才得出的。而后人的大量实验很难重复得出雷诺实验的准确数值，通常在2000～2300之间。因此，从工程实用出发，教科书中介绍的园。管下临界雷诺数一般是20004、试结合紊动机理实验的观察，分析由层流过渡到紊流的机理何在？
剪切流动而引起因掺的情况一样，这是高速的空气和静止的海水这两种流体的界面上，的界面失稳的波动现象。由于园管层流的流速按抛物线分布，过流断面上的流速梯度较大，而且因壁面上的流速恒为零。相同管径下，如果平均流速越大，则梯度越大，即层间的剪切质点紊动流速越大，于是就容易产生紊动。紊动机理实验所见到的波动旋涡破裂等一系列现象，便是流态从层流转变成紊流的过程显示。
、分析层流和紊流在运动学特性和动力学特性方面各有何差异？5层流和紊流在运动学特性和动力学特性方面的差异如下表：
运动学特性
动力学特性
层流
1、质点有规律地作分层流动断面流速按抛物线分布2、3、运动要素无脉动现象
1、流层间无质量传输2、流层间无动量交换3、单位质量的能量损失与流速的一次方成正比
紊流
质点相互混掺作无规则运动1、2、断面流