最新流體力學復習要點(計算公式)

1、精品文檔第一章 緒論單位質(zhì)量力:fm=Fbm，:水銀密度值:水 =1000=13600，P空氣=1.29%牛頓內(nèi)摩擦定律剪切力：內(nèi)摩擦力：壓縮系數(shù)：1 dVV dp第二章流體靜力學+dy1 d卩( dp"T =從竺dy膨脹系數(shù)：-動力粘度：1 dV“J 完全氣體狀態(tài)方程： P otRTp_1 d(1/ C 或 1/K)?dT流體平衡微分方程:1空=0液體平衡全微分方程：dp = T(xdx - ydy - zdz)液體靜力學基本方程p=p0 ；gh或z 占二C絕對壓強' 相對壓強與真空度:Pabs 二 P ' Pa ； P 二 Rbs - Pa 一 -P壓強單位換算：

2、1at =98000 n/m2 =10m水柱=736mm 水銀柱1atm =101325N/m2平面上的靜水總壓力:注: P 上 >h;g(i)圖算法 P = Sb2at_.乘以 98000N/mPPa =98000 N/m2y d亠esin :(h1 2h2)(h1 - h2)L作用點t若 h1 = 0，則壓強為三角形分布，作用點2LyD 2"注：圖算法適合于矩形平面；計算靜水壓力首先繪制壓強分布圖,且用相對壓強繪制。(2)解析法P = PcA:ghcAyyc - Ixcyc a曲面上的靜水總壓力:矩形1 xcbL3圓形12xcycxPx=Pc Ax = : ghcAx ；P

3、zgV總壓力P =. f Px - Pz與水平面的夾角.lj arcta npx潛體和浮體的總壓力：Px =0Pz = F浮=：gV 排第三章流體動力學基礎(chǔ)和x質(zhì)點加速度的表達式a x-a.ay& y-&az和zr&流體的運動微分方程：X1 opp &不可壓縮流體的連續(xù)性微分方程:u'U xju x:u'u y；：u xH u z；：u xyjy亠Ux：Uy亠u yI y亠u zuy:Xy：y:工亠u x；：uzu y z亠u z；：U z；yjz_ du x ；Y 1；:p _ du y .d t' y dt '紅.壬=o:y

4、；-z體積流量Q = AudA質(zhì)量流量Q m =】Q重量流量Qg g Q斷面平均流速V = QA1_ du zzdt恒定元流的連續(xù)性方程：u1dA1 = u2dA2 = dQ恒定總流的連續(xù)性方程：VtA =¥2人2 =Q無粘性流體元流伯努利方程:粘性流體元流伯努利方程:精品文檔恒定總流的伯努利方程:2z . P22>2=Z 2;?g 2ghw氣流伯努利方程：P2( ：a -：)g(Z2 4)=P2 -有能量輸入或輸出的伯努力方程 'Pw2,p1 ja1Z ""r"1 ""t"1總流的動量方程:FxQ (爲 V2

5、x-iVix)動能修正系數(shù)0(.3aU dA3，較均勻流動v A動量修正系數(shù)Au2dA»，較均勻流動水力坡度dHdhw第四章dldl流動阻力和水頭損失圓管沿程水頭損失:l v2d 2gFy2( ®2y2g2g局部水頭損失：hj2=丄2g雷諾數(shù):圓管Re =世U R 非圓管ReR =蘭-V，RecFz?Q( -2V2z1V1y)：1Wz):.=1.05 _1.1,-1.02 _1.05,測壓管水頭線坡度層流hj突然擴大管一般=1一般=1dHdldhwdl2. V1二 1 ：2gh - V2 hj七(V1 _V2)2 j2g彎管一V用斷面平均流速（1Al )2A2A2 2A2其

6、余管v用細管流速（突縮管亠5“亡）注：管道入口 入U0.5；管道出口出=1 .0=2300Re ReReCR流態(tài)判別流動為層流流動為紊流ReRe流動為臨界流謝才公式：V =C RJ 謝才系數(shù)：c二曼寧公式：c _1 r6n均勻流動方程式：° =，:gRj=,：gR_h=圓管過流斷面上剪應(yīng)力分布:-=丄.00圓管層流：（1）流速分布式 u p222）最大流速UmaxJ。24（3）斷面平均流速:Umax( 4)64紊流剪應(yīng)力包括：粘性剪應(yīng)力和附加剪應(yīng)力，即一二 duxdy-：?uxUy紊流流速分布一般表達式Jlny C'.* k非圓管當量直徑：de =4R（hfde2V;Re2g

7、Vdev4 R繞流阻力：第五章孔口、管嘴出流和有壓管流薄壁小孔口恒定出流v =2 gH 0H 0 一作用水頭，自由出流 H = H 0V0 ，若V0 : 0，H 0 = H0 _ 2gRe二 Cd:-u 020.62Ac2;淹沒出流1V1H 0 = H 1 H 2 十2g2-"2V2 ，若 V12g精品文檔Ho =Hi _H2 =H孔口變水頭岀流：2 F，若H 2二0，放空時間t _2F H1 _ 2VA.2g Qmax圓柱形外管嘴恒定出流：v =叭 J2gH 0 ； Q =»nA J2gH °-n =0.82 in =1.32；旦=0.75Hg簡單管道:串聯(lián)管道

8、：并聯(lián)管道：直接水擊:H =hf =alQ 2,a比阻,Hh fiail i Qii _LJSiQi2,阻抗 Si naJii 1hf1 =hf2 = h f 3 , a1 l1Q1= a2l 2Q2 = a3l3Q3 注:串聯(lián)、并聯(lián)管道有時需結(jié)合節(jié)點流量方程求解。-p = 0V0 -v）,若突然關(guān)閉，=p =【CV0間接水擊TLP - g 亍,T21c=,c0 =1435 m/s,K =2.1O09N/m2(水)，第六章明渠流動底坡:i£l=sin V; 彳艮小,£=tan.lx梯形斷面幾何要素=b 亠2mh；A = (b mh)h；=b 2h 1 m2明渠均勻流基本公式

9、V =C . RiQ 二AC Ri 二K iK -流量模數(shù)，K =AC R(m3/s)明渠均勻流水力計算（梯形）:（1）驗算輸水能力q -ac Ri =K i ；（2）決定渠道底坡Q ；（ 3）設(shè)計渠道斷面已知h,求b （作i 2 2a2c2rK =f(b)二AC R5（b - mh）h）3關(guān)系曲線，再查出k AK =f(h) =AC R求b、h （解方程組A5A3； 2nj3n(b 2h 1 m2)35(b -mh)h)"關(guān)系曲線，再查出2n(b 2h 1 m2 )3二十一 =(b mh)h,R =b 2h 1 -m2胃半|：水力最優(yōu)斷面寬深比：梯形h h無壓圓管過流斷面幾何要素:

10、二 j22 ； Ad4水力最優(yōu)充滿度：Qmax明渠流動狀態(tài)判別:Q時對應(yīng)的=iQ時對應(yīng)的(b 亠mh)h)。b .2-J計一 E）；h = 0.95dVmax 一 - - 0.81,斗=257 .5 ; h =0.81db）；已知b，求h （作h）;已知Rh任意m:b，求b、h（尤其是水力最優(yōu)寬深比的設(shè)計）一；已知vm精品文檔流動為緩流 流動為急流 流動為臨界流Vc =Jg_A,矩形 Vc =屈V -Q或 V -c . RiA(2) FrFr龍1,流動為緩流Fr f,流動為急流Fr=1,流動為臨界流7c流動為緩流 流動為急流 流動為臨界流臨界流方程:-Q2平坡棱柱形渠道中水躍的基本方程:Q2gAiBc第七章堰流矩形hc=3 gQ2，叮Q2yc1A 二藥yc2A水躍函數(shù):3寬頂堰Q孑實用堰q二及測片苑日話薄壁堰第八章滲流達西定律：V =：U =：kJ （適用范圍Rew 1-10 ）普通完全井：浸潤線方程自流完全井：水頭曲線方程i <ic,均勻流為緩流心c,均勻流為急流i =ic,均勻流為臨界流J(h)£ ycAgAgc2aCc Bc矩形 Q mob 2gH 2三角形H =0.05 _J0.25m，Q =1.4 H裘皮衣公式：V =u = k -k dH dsZ2心02叫丄kr0