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第一章 绪论单位质量力：f _上Bm m密度值：P水=1，p = 13600水银，P空气=I，29牛顿内摩擦定律：剪切力：Tdu_卩 ，内摩擦力: dy动力粘度：卩二PU 完全气体状态方程：P = RTP_压缩系数：=丄 dp( m/N)-p dp膨胀系数：a v=dp (1/ C 或 1/K)p d T第二章流体静力学+流体平衡微分方程：X 並=o；Y 丄並=0； z 並=0液体平衡全微分方程：dp = p(xdx + ydy + zdz) p dx，p dy， p dz液体静力学基本方程P_P0 +pgh 或z + _ C绝对压强、相对压强与真空度：P _P + P ； P_ P _P _P0pgf压强单位换算：1at _ 98000N / m2 _ 10m水柱_ 736mm水银柱1atm _ 101325N / m2注：注: P t t h ；pgat t 乘以98000N/m2t PP _ 98000N / m 2aP _ Sb平面上的静水总压力：(1)图算法 P 一 Sb作用点yDht + e sin ahlh2p gh2 .A.e备h1 _ 0，则压强为三角形分布,T aP pyD(2)解析法矩形Ixc曲面上的静水总压力:p gh AcbL 312不注：图算法适合于矩形平面; /计算静水压力首先绘制压强分布图,_ p gh A ；且用相对压强绘制。yD作用点y _ y +DCxcy aC圆形Ixc兀d 464与水平面的夹角Q _Pz p gV总压力P _、P + ParctanP-zPxp gV排潜体和浮体的总压力:第三章流体动力学基础a ua ua ua ua :二x+ux+ux+uxxa tx a xya yza za ua ua ua ua =二r+uy+uy+uya tx a xya yza za ua ua ua ua二z+uz+uz+uz、za tx a xya yza zX _1 a pdux ; Y1a pduF ； zp a xdpa yd质点加速度的表达式1流体的运动微分方程:tt+a uz a za ux a xa u +a y体积流量质量流量 重量流量不可压缩流体的连续性微分方程:恒定元流的连续性方程：u1dA1_ u dA _ dQ22无粘性流体元流伯努利方程:QmQG断面平均流速dud zt恒定总流的连续性方程:udAA_ p Q_ p g QV _ QAv A _v A1 12 2粘性流体元流伯努利方程:z +斗+晋_ z +寿+ u1 pg 2g 2 pg 2+ hwp av 2 p a v 2恒定总流的伯努利方程：+越+牙=Z2 +破+肓+ hw气流伯努利方程 P +于+ （pa -P）g（Z2 - P = P.pV 2+ P 有能量输入或输出的伯努力方程2wz + 耳+av2 土 h = z + 匕+1 pg2g m 2 pgav 22 22g总流的动量方程：工 F = pQpv 2 _卩池)工工工r PQ （卩PQ （卩PQ （卩7X1V1 - 卩卩卩 -2 2 2)y z 7 1 1 V Va动能修正系数J u3dA，较均匀流动a= 1.05 1.1，-AV3A一般 a = 1动量修正系数J U2dAB= A ，较均匀流动 B= 1.02 1.05，一般B= 1 V2A水力坡度jdHdh=wdldl测压管水头线坡度jdHdldhwdl第四章流动阻力和水头损失圆管沿程水头损失:层流X =芝；紊流X =局部水头损失：hjhj=0122J 1 2gq=（1一 t）22突然扩大管qh =0 七，j 22g=（七-1）2A1圆管Re = Vdu非圆管Re =VRR U1（ V Vh =12J2g弯管一V用断面平均流速其余管一V用细管流速(突缩管:=0.5(1 _注：管道入口:入=O5；管道岀口 :出=I。A-）Aiv dc = 2300uV-R = 575Re= ccR U谢才公式：V二C I RJ 谢才系数：c = ”型九h均匀流动方程式：t = pgRJ = pgRiReReReRe曼宁公式：c =丄R6n圆管过流断面上剪应力分布：TpgJ圆管层流：(1)流速分布式U =(r02 r2)(2)最大流速u4卩 0L max流动为层流流动为紊流流动为临界流r=Tr 00紊流剪应力包括：粘性剪应力和附加剪应力，即T=T +T1 2紊流流速分布一般表达式:vu=訓+C*非圆管当量直径：d =ev 2-;Re2 gvd第五章孔口、管嘴出流和有压管流薄壁小孔口恒定出流：v =H0 _作用水头，自由出流H = H + 0 PgJ r204|!(3)断面平均流速:v=Umax X = 642 （4）ReQ 二卩 A 2 gH绕流阻力:0.97 卩0.62；淹没出流H = H H +0 1 2，若H2 = 0，放空时间t = 2F、H2VQmax孔口变水头出流：t =( t H TH )yA v2 g1圆柱形外管嘴恒定出流：v =申n0=R A、：卩=0.82n佯=0.75 HP g0简单管道:串联管道:并联管道:直接水击:H = h = alQ 2, a 比阻,H =艺 h =另 a 1 Q 2 =另 S Q 2,阻抗 S = alfii i ii ii i ih h h , a 1 Q2 a 1 Q2 a 1 Q2仕 耳 耳 I 11214注：串联、并联管道有时需结合节点流量方程求解。Ap = pc(v0 v),若突然关闭，Ap = Pc。间接水击：Ap = pcv T,Tzc =,c = 1435 m /s,K = 2.1 x 109N /m2(水)i+斑 0，1+ E 5第六章明渠流动.A z底坡：i =sin 9 ;0很小,i = Z = tan 9 1x梯形断面几何要素：B=b + 2 mh ；A = (b + mh)h ；/ = b + 2h、：l + m2；cot a明渠均匀流基本公式:V = C RiQ = AC、Ri = K、i k 流量模数，K = AC、-R (m 3/ s)Q 2明渠均匀流水力计算（梯形）:（1）验算输水能力Q AC、Ri K i i ； 决定渠道底坡i Q一 ； （3）设计渠道断面已知h,求b （作A2C 2 RA3(b + mh)h)3关系曲线，再查岀K = 时对应的b)；已知b,求h (作K = f (b) = ACR =Ka =n/ 3n(b + 2h 1 + m 2)3K = f (h) = AC R =A5 =（b + mh）h）3 关系曲线,再查出K = Q 时对应的h）；已知=A i i2n/ 32n(b + 2h -1 + m 2)30 = b，求b、（尤其是水力最优宽深比的设计）;已知lmax求 b、h (解方程组 a = r- = (b + mh)h, R =k i丿(一)1 + m 2 一 m(b + mh)hb + 2h ： 1 + m 2）。max0 =h水力最优断面宽深比：梯形-无压圆管过流断面几何要素：a = d = sin 2 4 ； Ad4化=矩形=手(9 sin 9)；8任意m，d f / =9 ；儿2水力最优充满度：QV n a =maxmaxn a = 0.95,9 = 308 h = 0.95dh0.81,9 = 257 .5o; h = 0.81 dh明渠流动状态判别:VC JV V，cV = V，c流动为缓流 流动为急流 流动为临界流=-.-g 7,矩形 v = gh BcQ 或 V = CR iA（2）FrFr 1,Fr = 1，流动为缓流 流动为急流 流动为临界流Vch h，ch h，ch = h，-c流动为缓流 流动为急流 流动为临界流临界流方程込g矩形h =c=gb 2A 3cBaq 21 gi i，ci = i，-c均匀流为缓流.i均匀流为急流 c均匀流为临界流平坡棱柱形渠道中水跃的基本方程：型gAiyc1A第七章堰流宽顶堰3Q = 6 Zmb 2gH 2s0-实用堰QgA 2+ yc 2 A2水跃函数:1 36 mb 丄2 g H 2- 0薄壁堰矩形Q3=mb 2 g H 20H = 0.05 - 0.25m，Q = 1.4H 2H = 0.25 一 0.55m，Q = 1.343 H 2.47第八章渗流达西定律：v = u = kJ （适用范围ReW1-10） 裘皮衣公式：V = u = kJ,dHkds0 732Qr普通完全井：浸润线方程z 2 h 2 =丄一Q lg k r0渗流量Q = 1.366 k(H2 - h2)Q r 自流完全井：水头曲线方程z h = 0.366 lg kt r0Rlgr0渗流量 Q = 2.732 kt(H 一 h)Rlgr0=2.732丛(h = H 一 S)Rlg -r0第九章量纲分析和相似原理量纲公式：dim q = M L卩T 丫X丰1雷诺准则设计：若u=X-1Xl uX = 1 X = X1 uvl-
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