中國海洋大學(xué)教學(xué)大綱-港口航道與海岸工程-水力學(xué)I.docVIP

水力學(xué) 開課院系：工程學(xué)院課程編號(hào)：082702101287課程英文名稱：Hydraulics (I)課程總學(xué)時(shí)： 51 總學(xué)分：3含實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`學(xué)時(shí)：0學(xué)分：0推薦使用教材：水力學(xué) 編 者：吳持恭出版社：高等教育出版社 出版時(shí)間及版次：2003年11月第3版課程教學(xué)目標(biāo)與基本要求：水力學(xué)是港口、航道及海岸工程專業(yè)本科生的必修課程，通過51學(xué)時(shí)的課程學(xué)習(xí)，要求掌握液體平衡和運(yùn)動(dòng)的有關(guān)概念及其基本規(guī)律，學(xué)會(huì)水力分析和基本的水力計(jì)算，為學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)、從事工程技術(shù)和科學(xué)研究工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)，達(dá)到以下要求：1、具有一定的理論基礎(chǔ)知識(shí)：（1）正確理解水力學(xué)中有關(guān)的基本概念。（2）正確區(qū)分各種流動(dòng)類型、流動(dòng)形態(tài)和一些局部水力現(xiàn)象。（3）正確理解和掌握液體平衡和恒定總流運(yùn)動(dòng)的基本方程，并能應(yīng)用它們來分析、求解基本的水力學(xué)問題。（4）正確理解液流能量轉(zhuǎn)化和能量損失的原因；掌握有關(guān)液流阻力和水頭損失的理論知識(shí)，并能對(duì)一般水頭損失問題進(jìn)行分析和計(jì)算。2、具有正確分析和計(jì)算水力學(xué)問題的能力：（1）能正確進(jìn)行平面和曲面上的靜水壓力以及液流對(duì)固體邊界作用力的分析和計(jì)算。（2）能正確進(jìn)行管道、明渠、堰、閘等水工建筑物過水能力的分析和計(jì)算。（3）能進(jìn)行明渠水面曲線的分析和計(jì)算。考試形式：閉卷考試。課程成績(jī)=試卷(百分制)70%+作業(yè)(百分制)20%+平時(shí)(百分制)10%。授課內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配如下：教學(xué)目標(biāo)授課模式學(xué)時(shí)分配第1章 緒論1.1 水力學(xué)的任務(wù)與研究對(duì)象1.2 液體的主要物理性質(zhì)1.3 連續(xù)介質(zhì)和理想液體的概念1.4 作用于液體上的力1.5 水力學(xué)的研究方法掌握液體粘性、連續(xù)介質(zhì)模型，了解作用于液體上的力及水力學(xué)的研究方法傳統(tǒng)講授4第2章 水靜力學(xué)2.1 靜水壓強(qiáng)及其特性2.2 液體的平衡微分方程式及其積分2.3 等壓面2.4 重力作用下靜水壓強(qiáng)的基本公式2.5 幾種質(zhì)量力同時(shí)作用下的液體平衡2.6 絕對(duì)壓強(qiáng)與相對(duì)壓強(qiáng)2.7 壓強(qiáng)的測(cè)量2.8 壓強(qiáng)的液柱表示法，水頭與單位勢(shì)能2.9 作用于平面上的靜水總壓力2.10 作用于曲面上的靜水總壓力2.11 作用于物體上的靜水總壓力，潛體與浮體的平衡及其穩(wěn)定性掌握水靜力學(xué)基本特性及基本方程，能計(jì)算曲面水壓力。傳統(tǒng)講授8第3章 液體運(yùn)動(dòng)的流束理論3.1 描述液體運(yùn)動(dòng)的兩種方法3.2 恒定流與非恒定流3.3 跡線與流線3.4 流管，微小流束，總流，過水?dāng)嗝?，流量與斷面平均流速3.5 一元流，二元流，三元流3.6 恒定一元流的連續(xù)性方程3.7 理想液體及實(shí)際液體恒定微小流束的能量方程式3.8 均勻流與非均勻流，非均勻漸變流與急變流3.9 實(shí)際液體恒定總流的能量方程式3.10 能量方程式應(yīng)用舉例3.11 實(shí)際液體恒定總流的動(dòng)量方程式3.12 恒定總流動(dòng)量方程式應(yīng)用舉例掌握實(shí)際液體恒定總流的能量方程式；能量方程式，并能解決實(shí)際問題。傳統(tǒng)講授8第4章 液流形態(tài)及水頭損失4.1 水頭損失的物理概念及其分類4.2 液流邊界幾何條件對(duì)水頭損失的影響4.3 均勻流沿程水頭損失與切應(yīng)力的關(guān)系4.4 液體運(yùn)動(dòng)的兩種型態(tài)4.5 圓管中的層流運(yùn)動(dòng)及沿程水頭損失的計(jì)算4.6 紊流的特征4.7 沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律4.8 計(jì)算沿程水頭損失的經(jīng)驗(yàn)公式謝齊公式4.9 局部水頭損失掌握沿程水頭損失及局部水頭損失計(jì)算，了解紊流特征及紊動(dòng)切應(yīng)力計(jì)算傳統(tǒng)講授6第5章 有壓管中的恒定流5.1 簡(jiǎn)單管道水力計(jì)算的基本公式5.2 簡(jiǎn)單管道水力計(jì)算的基本類型5.3 簡(jiǎn)單管道水力計(jì)算的基本特例虹吸管及水泵裝置的水力計(jì)算5.4 串聯(lián)管道的水力計(jì)算5.5 并聯(lián)管道的水力計(jì)算5.6 分叉管道的水力計(jì)算5.7 沿程均勻泄流管道的水力計(jì)算了解簡(jiǎn)單管道水力計(jì)算，虹吸管及水泵裝置的水力計(jì)算；串聯(lián)和并聯(lián)管道的水力計(jì)算等。傳統(tǒng)講授4第6章 明渠恒定均勻流6.1 明渠的類型及其對(duì)水流運(yùn)動(dòng)的影響6.2 明渠均勻流的特性及其產(chǎn)生條件6.3 明渠均勻流的計(jì)算公式6.4 水力最佳斷面及允許流速6.5 明渠均勻流的水力計(jì)算6.6 粗糙度不同的明渠及復(fù)式明渠的水力計(jì)算掌握明渠均勻流的計(jì)算公式；水力最佳斷面及允許流速；了解明渠均勻流的水力計(jì)算等。傳統(tǒng)講授4第7章 明渠恒定非均勻流7.1 明渠水流的三種流態(tài)7.2 斷面比能與臨界水深7.3 臨界底坡，緩坡與陡坡7.4 臨界水深的一些實(shí)例7.5 明渠恒定非均勻漸變流的微分方程式7.6 棱柱體明渠中恒定非均勻漸變流水面曲線7.7 明渠中恒定非均勻漸變流水面曲線的計(jì)算逐段試算法7.8 河渠中恒定非均勻流的流量與糙率的計(jì)算7.9 河道水面曲線的計(jì)算掌握明渠恒定非均勻漸變流的微分方程式；棱柱體明渠中恒定非均勻漸變流水面曲線分析；了解明渠恒定非均勻漸變流水面曲線的計(jì)算逐段試算法；傳統(tǒng)講授9第8章 水躍8.1 棱柱體水平明渠的水躍方程8.2 柱體水平明渠的水躍共軛水深的計(jì)算8.3 水躍方程的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證8.4 棱柱體水平明渠中水躍的能量損失8.5 棱柱體水平明渠的水躍躍長(zhǎng)的確定8.6 非棱柱體明渠中的水躍掌握水躍方程；棱柱體水平明渠中水躍共軛水深的計(jì)算；柱體水平明渠中水躍的能量損失傳統(tǒng)講授4第9章 堰流及閘孔出流9.1 堰流的類型及計(jì)算公式9.2 薄壁堰流的水力計(jì)算9.3 實(shí)用堰流的水力計(jì)算9.4 寬頂堰流的水力計(jì)算9.5 窄深堰流的水力計(jì)算9.6 閘孔出流的水力計(jì)算了解堰流的類型、計(jì)算公式；薄壁堰、實(shí)用堰、寬頂堰流的水