水利學(xué)復(fù)習(xí)題.ppt

1、第一章 緒論 第二章 水靜力學(xué) 第三章 水流運(yùn)動(dòng)的基本原理 第四章 水流型態(tài)與水頭損失 第五章 有壓管道中的恒定流 第六章 明渠恒定均勻流 第七章 明渠恒定非均勻流 第八章 堰流與閘孔出流 第九章 泄水建筑物下游水流銜接與消能,目錄,第一章 緒論,本章學(xué)習(xí)指導(dǎo),本章講述水力學(xué)研究的內(nèi)容和任務(wù) 、連續(xù)介質(zhì)概念和理想液體概念 、液體的主要物理性質(zhì)和作用于液體上的力 等問(wèn)題。 由于液體運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜 ，通過(guò)原型觀測(cè)、系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、模型實(shí)驗(yàn)，獲得豐富的試驗(yàn)資料，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析方法，建立水流運(yùn)動(dòng)理論，并在生產(chǎn)實(shí)踐中檢驗(yàn)、補(bǔ)充、發(fā)展、完善，這是水力學(xué)發(fā)展的基本途徑。 學(xué)習(xí)了解我國(guó)古代治水的光輝成就，水力學(xué)同生產(chǎn)及

2、社會(huì)發(fā)展的關(guān)系，激發(fā)了我們的愛(ài)國(guó)主義精神，提高學(xué)習(xí)的自覺(jué)性和積極性，堅(jiān)定并增強(qiáng)為我國(guó)建設(shè)事業(yè)和水利科學(xué)發(fā)展的獻(xiàn)身精神。,第一章 緒論,本章重點(diǎn),水力學(xué)的性質(zhì)和任務(wù)； 液體的主要物理性質(zhì)和作用于液體上的力。,第一節(jié) 水力學(xué)的研究對(duì)象與任務(wù),一、水力學(xué)的定義和研究對(duì)象,水力學(xué)就是研究以水為代表液體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律和實(shí)際工程應(yīng)用的科學(xué)。,水力學(xué)的基本原理也適用于一般常見(jiàn)的液體和可以忽略壓縮性影響的氣體,水力學(xué)研究的內(nèi)容是液體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律,水力學(xué)研究的目的在于應(yīng)用,第一章 緒論,一、液體的基本特征,容易流動(dòng)(易變形),不易被壓縮,第二節(jié) 液體的基本特性和主要物理力學(xué)性質(zhì),二、液體的主要物理性質(zhì),（一）

3、液體的慣性,單體體積均質(zhì)液體所具有的質(zhì)量，稱(chēng)為密度,非均質(zhì)液體時(shí)任一點(diǎn)密度,第一章 緒論,第二節(jié) 液體的基本特性和主要物理力學(xué)性質(zhì),（二）液體的重量和容重,單位體積均質(zhì)液體所具有的重量稱(chēng)為容重,非均質(zhì)液體時(shí)任一點(diǎn)容重,容重和密度的關(guān)系,第一章 緒論,第二節(jié) 液體的基本特性和主要物理力學(xué)性質(zhì),（三）液體的粘滯性,液體運(yùn)動(dòng)時(shí)若質(zhì)點(diǎn)間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)間就要產(chǎn)生內(nèi)摩擦力，并具有抵抗剪切變形的能力，這種性質(zhì)即為液體的粘滯性,第一章 緒論,液體遵循牛頓內(nèi)摩擦定律,第二節(jié) 液體的基本特性和主要物理力學(xué)性質(zhì),單位面積上的內(nèi)摩擦力稱(chēng)為粘滯切應(yīng)力,牛頓內(nèi)摩擦定律只適用于牛頓流體和層流運(yùn)動(dòng),舉例,第一章 緒論,

4、第二節(jié) 液體的基本特性和主要物理力學(xué)性質(zhì),（四）液體的壓縮性,液體壓縮性常以體積壓縮系數(shù)或體積彈性系數(shù)來(lái)表示,體積壓縮系數(shù),體積彈性系數(shù),舉例,第一章 緒論,第二節(jié) 液體的基本特性和主要物理力學(xué)性質(zhì),（五）液體的表面張力特性,液體內(nèi)部的分子之間的相互作用力是相互平衡的。液體自由面由于水分子及空氣分子間的引力不平衡，使自由面能承受微弱拉力的性質(zhì)，稱(chēng)為表面張力，,產(chǎn)生于：,液體與氣體相接觸的自由表面,液體與固體接觸表面,兩種不同液體接觸表面,第一章 緒論,第二節(jié) 液體的基本特性和主要物理力學(xué)性質(zhì),表面張力大小可用自由面上單位長(zhǎng)度所受的拉力，即表面張力系數(shù)來(lái)度量。20C的水=0.074N/m,水銀=

5、0.54 N/m。,在水力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)測(cè)壓管內(nèi)徑過(guò)小（d10mm）時(shí)，就會(huì)引起毛細(xì)管現(xiàn)象，讀數(shù)產(chǎn)生誤差 。,第一章 緒論,第二節(jié) 液體的基本特性和主要物理力學(xué)性質(zhì),把以上所講的概括起來(lái)就是，水力學(xué)所研究的對(duì)象,連續(xù)介質(zhì)、牛頓流體,具有密度、容重和粘滯性,一般情況下：壓縮性、表面張力可以忽略。只有在一些特殊問(wèn)題中才需要考慮。,第一章 緒論,一、連續(xù)介質(zhì)假設(shè),第三節(jié) 連續(xù)介質(zhì)假設(shè)與理想液體的概念,為了研究方便，我們把液體看成是由質(zhì)點(diǎn)組成的，而質(zhì)點(diǎn)之間沒(méi)有間隙的物質(zhì)，這就叫連續(xù)介質(zhì)。,二、理想液體,為了研究方便，我們把液體看成是絕對(duì)不可壓縮、不能膨脹、完全沒(méi)有粘滯性、也沒(méi)有表面張力特性的液體。,第一

6、章 緒論,一、質(zhì)量力,第四節(jié) 作用于液體上的力,作用于所研究液體的每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)上，其大小與液體的質(zhì)量成比例的力，如重力、慣性力等,單位質(zhì)量力,第一章 緒論,一、面積力,第四節(jié) 作用于液體上的力,作用于液體表面，其大小與受作用液體的表面積成比例的力，如粘滯力、壓力、表面張力等。,壓力液體單位面積上所受的壓力稱(chēng)為壓強(qiáng),切力液體單位面積上的所受的切力稱(chēng)為切應(yīng)力,第一章 緒論,液體主要物理力學(xué)性質(zhì),課后小結(jié),水力學(xué)的任務(wù)及其應(yīng)用,液體的基本特性,連續(xù)介質(zhì)假設(shè),理想液體的概念,作用于液體上的力,密度,容重,粘滯性,壓縮性,表面張力特性,第一章 緒論,返回,1-1水力學(xué)的研究對(duì)象與任務(wù),第一章 緒論,第一節(jié)

7、 水力學(xué)的研究對(duì)象與任務(wù),二、水利工程中的水力學(xué)問(wèn)題和任務(wù),第一章 緒論,第一節(jié) 水力學(xué)的研究對(duì)象與任務(wù),水利工程中的水力學(xué)問(wèn)題和任務(wù),水力荷載問(wèn)題,建筑物的過(guò)水能力和尺寸問(wèn)題,水能利用和消能問(wèn)題,河渠的水面曲線(xiàn)計(jì)算問(wèn)題,建筑物的滲流問(wèn)題,第一章 緒論,返回,1-1水力學(xué)的研究對(duì)象與任務(wù),返回,第一章 緒論,1-1水力學(xué)的研究對(duì)象與任務(wù),第一章 緒論,返回,1-1水力學(xué)的研究對(duì)象與任務(wù),第一章 緒論,返回,1-1水力學(xué)的研究對(duì)象與任務(wù),第一章 緒論,返回,1-1水力學(xué)的研究對(duì)象與任務(wù),返回,固體的切應(yīng)力與剪切變形的大小成比例,液體的切應(yīng)力與剪切變形的速度成正比,第一章 緒論,第二節(jié) 液體的基本特性和主要物理力學(xué)性質(zhì),粘滯系數(shù),隨著液體的溫度升高，粘滯系數(shù)降低,（相對(duì)誤差在1%以?xún)?nèi)）,返回,第一章 緒論,第二節(jié) 液體的基本特性和主要物理力學(xué)性質(zhì),返回,第一章 緒論,第二節(jié) 典型例題,返回,第一章 緒論,第二節(jié) 典型例題,返回,第一章 緒論,第二節(jié) 典型例題,第一章 緒論,