水力學總復習2015-鏜

1、什么是水力學？（1） 力學的一個分支（2） 結合工程應用的技術科學學科特點以水為代表的液體的宏觀機械運動規(guī)律及其在工程中的應用研究對象水靜力學水動力學水力學的應用研究液體靜止或相對靜止狀態(tài)下的力學規(guī)律及其應用，探討液體內部壓強分布，水靜力學液體對固體接觸面的等。研究液體運動狀態(tài)下的力學規(guī)律（三大方程，水頭損失）及其應用，主要探討管水動力學流、明渠流、孔口流的規(guī)律，以及流速、流量、水深、的計算。假定液體質點之間沒有空隙，液體質點連續(xù)充滿所占的空間，其物理性質和運動要素都是連續(xù)分 布的。連續(xù)介質假定是水力學理論分析的基礎性假定。t = m dudy0.00178m =1+ 0.0337t + 0.

2、000221t2t = m dudy理想液體：不可壓縮、沒有粘滯性、沒有表面張力、 均勻等向的連續(xù)介質。（在研究水靜力學問題時，實際液體與理想液體是一樣的。）p 了解質量力和表面力的涵義，理解面積表面力（壓強、切應力）和質量力的物理意義。p 了解量綱的概念，掌握國際制和工程制的基本量綱和誘導量綱，能應用量綱公式確定各種物理量的量。x=L T M綱和p 了解質量力和表面力的涵義，理解面積表面力（壓強、切應力）和質量力的物理意義。p 了解量綱的概念，掌握國際制和工程制的基本量綱和誘導量綱，能應用量綱公式確定各種物理量的量。x=L T M綱和量綱和諧性F= é ML ù = &#

3、233;MLT-2 ùêë T2úûëû任務：研究液體平衡的規(guī)律及其應用重要目的：確定液體對邊界的作用力處于平衡狀態(tài)的液體質點之間及液體質點與固體邊界之間的相互作用，是通過壓強的形 式出現出來的。（一）方向：與受壓面垂直并指向受壓面掌握公式：dp = r( Xdx + Ydy + Zdz)p = constant Þ dp = 0p 掌握等壓面的概念及性質。掌握公式：dp = r( Xdx + Ydy + Zdz)p = constant Þ dp = 0p 掌握等壓面的概念及性質。頭、壓強水頭和測壓管水

4、頭的物理意義和幾何意義。掌握公式： z + p = cp = p + g hg0掌握公式：dp = r( Xdx + Ydy + Zdz)p = constant Þ dp = 0p 掌握等壓面的概念及性質。頭、壓強水頭和測壓管水頭的物理意義和幾何意義。掌握公式： z + p = cp = p + g hg0掌握公式：p 掌握等壓面的概念及性質。頭、壓強水頭和測壓管水頭的物理意義和幾何意義。掌握公式：p 掌握靜水壓強的度量（絕對壓強、相對壓強和真空度） 和表示方法（切應力、液柱高度和大氣壓強的倍數） 。工程大氣壓：1 pat = 98 kN/m2p 掌握靜水壓強的度量（絕對壓強、相對

5、壓強和真空度）和表示方法（切應力、液柱高度和大氣壓強的倍數） 。工程大氣壓：1 pat = 98 kN/m2p 了解靜水壓強的測量方法和計算原理。p 重點掌握靜水壓強分布圖的繪制，并熟練應用圖解法和 分析法計算作用在平面（特別是矩形平面）上的靜水總（大小、方向、作用點）。× b = 1 ég h + g (h + a)ù × a ×b掌握公式： P = A2 ëûpp 了解靜水壓強的測量方法和計算原理。p 重點掌握靜水壓強分布圖的繪制，并熟練應用圖解法和 分析法計算作用在平面（特別是矩形平面）上的靜水總（大小、方向、作用點）

6、。× b = 1 ég h + g (h + a)ù × a ×b掌握公式： P = A2 ëûpp 了解靜水壓強的測量方法和計算原理。p 重點掌握靜水壓強分布圖的繪制，并熟練應用圖解法和 分析法計算作用在平面（特別是矩形平面）上的靜水總（大小、方向、作用點）。掌握公式：p 重點掌握復雜曲面的體的繪制，掌握作用在二向曲面上的靜水總的計算。P =+ P2= gh A = p AP = gV = g× b ×WP2掌握公式： Pxcxcxzxzp 重點掌握復雜曲面的體的繪制，掌握作用在二向曲面上的靜水總的計算

7、。P =+ P2= gh A = p AP = gV = g× b ×WP2掌握公式： Pxcxcxzxz第三章恒定總流的基本方程運動要素：表征運動狀態(tài)的各種物理量 速度 度 動水壓強 基本任務：研究運動要素的時空變化，以及建立運動要間的關系式，用以解決實際工程問題。第三章恒定總流的基本方程運動要素：表征運動狀態(tài)的各種物理量 速度 度 動水壓強 基本任務：研究運動要素的時空變化，以及建立運動要間的關系式，用以解決實際工程問題。 連續(xù)性方程 能量方程 動量方程 質量守恒定律 能量守恒定律 動量定律 第三章恒定總流的基本方程流束理論 連續(xù)性方程 能量方程 動量方程 質量守恒定律

8、 能量守恒定律 動量定律 討論一般液體運動所遵循的普遍規(guī)律并建立相應的方程式建立有關液體運動的基本概念第三章恒定總流的基本方程p 了解描述液體運動的拉格朗日法和歐拉法的內容和特點。p 理解液體運動的基本概念，包括流線和跡線，流管、微小流束和總流，過水斷面、流量（重量流量、質量流量、 單寬流量）和斷面平均流速，以及一/二/三維流等。第三章恒定總流的基本方程p 了解描述液體運動的拉格朗日法和歐拉法的內容和特點。p 理解液體運動的基本概念，包括流線和跡線，流管、微小流束和總流，過水斷面、流量（重量流量、質量流量、 單寬流量）和斷面平均流速，以及一/二/三維流等。v = òA udA = Q

9、AA第三章恒定總流的基本方程p 了解描述液體運動的拉格朗日法和歐拉法的內容和特點。p 理解液體運動的基本概念，包括流線和跡線，流管、微 小流束和總流，過水斷面、流量（重量流量、質量流量、 單寬流量）和斷面平均流速，以及一/二/三維流等。p 掌握液體運動的分類和特征，包括恒定流和非恒定流，均勻流和非均勻流（漸變流和急變流）。第三章恒定總流的基本方程p 掌握液體運動的分類和特征，包括恒定流和非恒定流，均勻流和非均勻流（漸變流和急變流）。第三章恒定總流的基本方程p 了解描述液體運動的拉格朗日法和歐拉法的內容和特點。p 理解液體運動的基本概念，包括流線和跡線，流管、微 小流束和總流，過水斷面、流量（重

10、量流量、質量流量、 單寬流量）和斷面平均流速，以及一/二/三維流等。p 掌握液體運動的分類和特征，包括恒定流和非恒定流，均勻流和非均勻流（漸變流和急變流）。第三章恒定總流的基本方程p 了解描述液體運動的拉格朗日法和歐拉法的內容和特點。p 理解液體運動的基本概念，包括流線和跡線，流管、微 小流束和總流，過水斷面、流量（重量流量、質量流量、 單寬流量）和斷面平均流速，以及一/二/三維流等。p 掌握液體運動的分類和特征，包括恒定流和非恒定流，均勻流和非均勻流（漸變流和急變流）。第三章恒定總流的基本方程p 掌握液體運動的分類和特征，包括恒定流和非恒定流，均勻流和非均勻流（漸變流和急變流）。(t = g

11、RJ )0第三章恒定總流的基本方程p 掌握液體運動的分類和特征，包括恒定流和非恒定流，均勻流和非均勻流（漸變流和急變流）。第三章恒定總流的基本方程p 重點掌握恒定總流連續(xù)性方程。掌握公式：Q = v1 A1 = v2 A2out第三章恒定總流的基本方程p 重點掌握恒定總流能量方程，理解能量方程和動能修正系數的物理意義，了解能量方程的應用條件和注意事項。a v2pp掌握公式： (z1+) += (z2 + 2 ) +1 1 1 2ggg agQ重量第三章恒定總流的基本方程p 重點掌握恒定總流能量方程，理解能量方程和動能修正系數的物理意義，了解能量方程的應用條件和注意事項。a v2av2pp掌握公

12、式： (z1+) += (z2 +) + h1 1 1 2g2 2 2 2gggw1-2 重量第三章恒定總流的基本方程p 重點掌握恒定總流能量方程，理解能量方程和動能修正系數的物理意義，了解能量方程的應用條件和注意事項。a v2av2pp掌握公式： (z1+) += (z2 +) + h1 1 1 2g2 2 2 2gggw1-2 重量第三章恒定總流的基本方程p 重點掌握恒定總流能量方程，理解能量方程和動能修正系數的物理意義，了解能量方程的應用條件和注意事項。a v2pp掌握公式： (z1+) += (z2 + 2 ) +1 1 1 2ggg agQp 理解液體恒定總流能量方程的幾何圖示測壓管

13、水頭線、總水頭線、水力坡度與測壓管水頭、流速水頭、總水頭和水頭損失的關系。 pd (z + g )掌握公式：=J p =- dl重量第三章恒定總流的基本方程p 理解液體恒定總流能量方程的幾何圖示測壓管水頭線、總水頭線、水力坡度與測壓管水頭、流速水頭、總水頭和水頭損失的關系。 pd (z + g )dhdH掌握公式： J = -> 0 wdlJ=- pdldl第三章恒定總流的基本方程p 理解液體恒定總流能量方程的幾何圖示測壓管水頭線、總水頭線、水力坡度與測壓管水頭、流速水頭、總水頭和水頭損失的關系。 pd (z + g )dhdH掌握公式： J = -> 0 wdlJ=- pdldl

14、第三章恒定總流的基本方程p 重點掌握恒定總流動量方程及其應用條件和注意事項，理解動量方程和動量修正系數的物理意義，能應用恒定 總流三大方程聯合進行水力計算（求解動水總作用力）。掌握公式：矢量形式第三章恒定總流的基本方程p 重點掌握恒定總流動量方程及其應用條件和注意事項，理解動量方程和動量修正系數的物理意義，能應用恒定 總流三大方程聯合進行水力計算（求解動水總作用力）。第四章型態(tài)和水頭損失均勻流沿程水頭損失計算公式（達西公式）B沿程水頭損失+層流+紊流（雷諾數）AC型態(tài)局部水頭損失a v2a v2pp(z1 +) += (|z2 +) + h1 1 1 2 22 2gggw2g1-2 水頭損失經

15、驗公式（舍齊公式 ，曼寧公式）雷諾實驗尼古拉茲實驗DE第四章型態(tài)和水頭損失p 理解水流阻力和水頭損失產生的原因（內因和外因）及分類，掌握影響水頭損失的水力要素，特別是水力半徑。= åhf1-2 + åhj1-2掌握公式：hw1-2第四章型態(tài)和水頭損失p 理解水流阻力和水頭損失產生的原因（內因和外因）及分類，掌握影響水頭損失的水力要素，特別是水力半徑。= åhf1-2 + åhj1-2掌握公式：hw1-2第四章型態(tài)和水頭損失p 了解均勻流水頭損失的特點，掌握圓管和明渠均勻流的切應力分布規(guī)律。= t0l掌握公式：h(t = gRJ )fRg0p 重點掌握均勻

16、流沿程水頭損失計算的達西公式和沿程水頭損失系數的表達形式。t 0r= l rv22= l l vtv =gRJ h掌握公式：*0f84R 2g第四章型態(tài)和水頭損失p 了解均勻流切應力分布規(guī)律。勻流的= t0l掌握公式：h(t = gRJ )fRg0p 重點掌握均勻流沿程水頭損失計算的達西公式和沿程水頭損失系數的表達形式。t 0r= l rv22= l l vtv =gRJ h掌握公式：*0f84R 2g第四章型態(tài)和水頭損失p 理解雷諾實驗現象和兩種液體流態(tài)的特點，掌握層流與紊流的判別方法及雷諾數Re的物理含義，弄清判別明渠和管流臨界雷諾數不同的原因。掌握公式：Re = vdn第四章型態(tài)和水頭損

17、失p 理解雷諾實驗現象和兩種液體流態(tài)的特點，掌握層流與紊流的判別方法及雷諾數Re的物理含義，弄清判別明渠和管流臨界雷諾數不同的原因。掌握公式：Re = vdn管流明渠流l 層流：Re = vd < 2000Re = vR < 500h ¥v1.0nnfl 紊流：Re = vd > 2000Re = vR > 500h ¥v1.75-2nnf第四章型態(tài)和水頭損失p 理解雷諾實驗現象和兩種液體流態(tài)的特點，掌握層流與紊流的判別方法及雷諾數Re的物理含義，弄清判別明渠和管流臨界雷諾數不同的原因。掌握公式：Re = vdn（1）表征液流中慣性力與粘性力之比值（

18、2）無量綱數，不隨所選用的而改變其數值F é vL ùLT-1LRe = 1 1 êëúûL2T-1F 第四章型態(tài)和水頭損失p 理解雷諾實驗現象和兩種液體流態(tài)的特點，掌握層流與紊流的判別方法及雷諾數Re的物理含義，弄清判別明渠和管流臨界雷諾數不同的原因。掌握公式：p 理解圓管均勻層流的流速分布，掌握沿程水頭損失的計算及沿程水頭損失系數的確定。掌握公式： l= 64l= 24(圓管）（明渠）ReRe第四章型態(tài)和水頭損失p 理解雷諾實驗現象和兩種液體流態(tài)的特點，掌握層流與紊流的判別方法及雷諾數Re的物理含義，弄清判別明渠和管流臨界雷諾數不

19、同的原因。掌握公式：p 理解圓管均勻層流的流速分布，掌握沿程水頭損失的計算及沿程水頭損失系數的確定。掌握公式：p 了解紊流的成因和特征，了解普朗特的動量傳遞理論和混合長度理論，以及由此導出的紊流附加切應力的表示+ rl 2 ( dux= m dux式及其意義。t= t +t)212dydy第四章型態(tài)和水頭損失p 了解紊流的成因和特征，了解普朗特的動量傳遞理論和混合長度理論，以及由此導出的紊流附加切應力的表示+ rl 2 ( dux= m dux式及其意義。t= t +t)212dydy第四章型態(tài)和水頭損失p 了解紊流的成因和特征，了解普朗特的動量傳遞理論和混合長度理論，以及由此導出的紊流附加切

20、應力的表示+ rl 2 ( dux= m dux式及其意義。t= t +t)212dydy第四章型態(tài)和水頭損失p 了解紊流的成因和特征，了解普朗特的動量傳遞理論和混合長度理論，以及由此導出的紊流附加切應力的表示+ rl 2 ( dux= m dux式及其意義。t= t +t)212dydy第四章型態(tài)和水頭損失p 了解紊流粘性底層和邊界粗糙程度對水流運動的影響，理解紊流水力光滑區(qū)、粗糙區(qū)和過渡區(qū)的概念，了解紊Dd = 32.8d 流的流速分布規(guī)律。d0lRe0第四章型態(tài)和水頭損失p 了解紊流粘性底層和邊界粗糙程度對水流運動的影響，理解紊流水力光滑區(qū)、粗糙區(qū)和過渡區(qū)的概念，了解紊Dd = 32.8

21、d 流的流速分布規(guī)律。d0lRe0第四章型態(tài)和水頭損失p 了解紊流粘性底層和邊界粗糙程度對水流運動的影響，理解紊流水力光滑區(qū)、粗糙區(qū)和過渡區(qū)的概念，了解紊Dd = 32.8d 流的流速分布規(guī)律。d0lRe0第四章型態(tài)和水頭損失p 了解紊流粘性底層和邊界粗糙程度對水流運動的影響，理解紊流水力光滑區(qū)、粗糙區(qū)和過渡區(qū)的概念，了解紊 流的流速分布規(guī)律。p 理解尼古拉茲實驗中沿程水頭損失的變化規(guī)律，掌握紊 流3個流區(qū)沿程水頭損失系數的確定方法，能運用達西公式計算紊流的沿程水頭損失。第四章型態(tài)和水頭損失p 了解紊流粘性底層和邊界粗糙程度對水流運動的影響，理解紊流水力光滑區(qū)、粗糙區(qū)和過渡區(qū)的概念，了解紊 流

22、的流速分布規(guī)律。p 理解尼古拉茲實驗中沿程水頭損失的變化規(guī)律，掌握紊 流3個流區(qū)沿程水頭損失系數的確定方法，能運用達西公式計算紊流的沿程水頭損失。掌握公式：第四章型態(tài)和水頭損失p 了解當量粗糙度的概念，會運用Moody圖查找沿程水頭損失系數值。第四章型態(tài)和水頭損失p 了解當量粗糙度的概念，會運用Moody圖查找沿程水頭損失系數值。p 重點掌握計算沿程水頭損失的經驗公式舍齊（謝才） 公式和曼寧公式。1R 68g1n掌握公式： v = CRJ = CC =RiC =l第四章型態(tài)和水頭損失p 了解當量粗糙度的概念，會運用Moody圖查找沿程水頭損失系數值。p 重點掌握計算沿程水頭損失的經驗公式舍齊（

23、謝才） 公式和曼寧公式。1R 68g1n掌握公式： v = CRJ = CC =RiC =l關鍵參數：糙率n局限性：紊流阻力平方區(qū)第四章型態(tài)和水頭損失p 了解當量粗糙度的概念，會運用Moody圖查找沿程水頭損失系數值。p 重點掌握計算沿程水頭損失的經驗公式舍齊（謝才） 公式和曼寧公式。1R 68g1n掌握公式： v = C= CC =RJRiC =lt = gRJ , t0= g0rRC 2Ruu摩擦阻力項第四章型態(tài)和水頭損失局部水頭損失：由于局部邊界急劇改變，導致水流結構改變、流速分布改組并產生漩渦區(qū)所引起的水頭損失。hjp 理解局部水頭損失產生的原因，能正確選擇局部水頭損失系數進行局部水頭

24、損失的計算。v2= z掌握公式：hj2g第五章有壓管恒定流第五章有壓管恒定流p 了解孔口、管嘴出流的基本概念，掌握孔口、管嘴恒定出流基本計算公式的推導和應用，以及自由出流與淹沒 出流的異同。掌握公式：Q = mA2gH0第五章有壓管恒定流p 了解孔口、管嘴出流的基本概念，掌握孔口、管嘴恒定出流基本計算公式的推導和應用，以及自由出流與淹沒出流的異同。掌握公式：Q = mA2gH0孔口自由出流第五章有壓管恒定流p 了解孔口、管嘴出流的基本概念，掌握孔口、管嘴恒定出流基本計算公式的推導和應用，以及自由出流與淹沒出流的異同。掌握公式：Q = mA2gH0管嘴自由出流孔口自由出流第五章有壓管恒定流Q =

25、 mA2gH 0p 了解工程上常用管嘴作泄流水管的原因，掌握管嘴自由出流正常工作的兩個條件（真空度及管長）。pcg= -0.756HÞ H£ 9ml » (3 4)d掌握公式：00第五章有壓管恒定流p 了解孔口、管嘴出流的基本概念，掌握孔口、管嘴恒定出流基本計算公式的推導和應用，以及自由出流與淹沒 出流的異同。掌握公式：p 了解工程上常用管嘴作泄流水管的原因，掌握管嘴自由出流正常工作的兩個條件（真空度及管長）。 掌握公式：p 了解有壓管流的基本特點，掌握短管和長管的區(qū)分（局部水頭損失的比重）。第五章有壓管恒定流p 掌握簡單管道的水力計算，特別是虹吸管和水泵裝置系統(tǒng)

26、的短管水力計算；掌握串聯管路和并聯管路的特點和a v2av2pph N計算方法。掌握公式：N(z1 +) + H= (z2 +) + h1 1 1 2g2 2 2 2gH= m e gpgwp1-2 1Q = mc AA2gH02gH0 l 1+ l+ åzd短管第五章有壓管恒定流p 掌握簡單管道的水力計算，特別是虹吸管和水泵裝置系統(tǒng)的短管水力計算；掌握串聯管路和并聯管路的特點和a v2av2pph N計算方法。掌握公式：N(z1 +) + H= (z2 +) + h1 1 1 2g2 2 2 2gH= m e gpgwp1-2 1Q = mc AA2gH02gH0 l 1+ l+

27、åzd短管第五章有壓管恒定流p 掌握簡單管道的水力計算，特別是虹吸管和水泵裝置系統(tǒng)的短管水力計算；掌握串聯管路和并聯管路的特點和a v2av2pph N計算方法。掌握公式：N(z1 +) + H= (z2 +) + h1 1 1 2g2 2 2 2gH= m e gpgwp1-2 1Q = mc AA2gH02gH0 l 1+ l+ åzd8la =H = h= sQ2 = alQ2gp d25f長管短管第五章有壓管恒定流p 掌握簡單管道的水力計算，特別是虹吸管和水泵裝置系統(tǒng)的短管水力計算；掌握串聯管路和并聯管路的特點和a v2av2pph N計算方法。掌握公式：N(z1

28、+) + H= (z2 +) + h1 1 1 2g2 2 2 2gH= m e gpgwp1-2 1Q = mc AA2gH02gH0 l 1+ l+ åzd8la =H = h= sQ2 = alQ2gp d25f長管短管第五章有壓管恒定流p 掌握簡單管道的水力計算，特別是虹吸管和水泵裝置系統(tǒng)的短管水力計算；掌握串聯管路和并聯管路的特點和a v2av2pph N計算方法。掌握公式：N(z1 +) + H= (z2 +) + h1 1 1 2g2 2 2 2gH= m e gpgwp1-2 1Q = mc AA2gH02gH0 l 1+ l+ åzd8la =H = h= sQ2 = alQ2gp d25fnnH = å hå=2a l Qfii iii=1i=1H = h= a l Q 2 = a l Q= a l Q22f1 112 22n nn并聯長管串聯長管長管短管第六章明渠恒定p 了解明渠水流的分類和特征，了解棱柱體的概念，掌握明渠底坡