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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一、考试题型,1,、,简答题（,35,分）,2,、作图题（,10,分）,3,、计算题（,45,分）,4,、推导证明题（,10,分）,1,液体的主要物理性质,粘滞性 粘滞性是液体在流动中产生能量损失的根本原因。,粘滞性,是理想液体和实际液体的主要区别。,牛顿内摩擦定律,-,描述液体内部的粘滞力规律,牛顿内摩擦定律适用范围：,1),牛顿流体，,2),层流运动,绪论,液体的主要物理性质,可压缩性,：,在研究水击时需要考虑。,作用在液体上的两类作用力表面力和质量力,液体的边界条件,绪论,连续介质和理想液体,水力学所研究的液体运动是连续介质的连续流动。,本章主要考察对基本概念的理解,例：理想液体和实际液体有何区别？,明渠均匀流公式,Chapter 10，11,流态的判别：雷诺数ReReRecr层流；,明渠均匀流水力计算类型：（1）求流量Q（2）求渠道糙率n（3）求渠道底坡：,产生水头损失的两个条件,解析法求作用于任意平面上的静水总压力,曲面上静水总压力的求解,牛顿内摩擦定律适用范围：,根据平面的形状：对规则的矩形平面可采用图解法，任意形状的平面都可以用解析法进行计算。,根据平面的形状：对规则的矩形平面可采用图解法，任意形状的平面都可以用解析法进行计算。,静水总压力的作用点一般在受压面形 心以下,曲面上静水总压力的求解,Chapter 1,水静力学包括静水压强和静水总压力两部分内容。,通过静水压强和静水总压力的计算，我们可以求作用在建筑物上的静水荷载。,液体在平衡状态下，质量力是有势力。,液体平衡微分方程式的三种表达形式：,重点及难点,静水压强：掌握静水压强特性,等压面,水头的概念，以及静水压强的计算和不同表示方法。,重力作用下静水压强的基本公式,“水头”,:,表示单位重量液体含有的能量。,1,2,0,几种质量力同时作用下的液体平衡,重点及难点,压强的三种表示方法：,绝对压强，相对压强，真空度,要掌握绝对压强、相对压强和真空度三者的概念和它们之间的转换关系。,静水总压力的计算,静水总压力求解包括求力的大小、方向和作用点，受压面可以分为平面和曲面两类。根据平面的形状：对规则的矩形平面可采用图解法，任意形状的平面都可以用解析法进行计算。在计算曲面静水总压力时，要注意压力体的绘制。,(a),三角形压强分布图,(b),梯形压强分布图,静水总压力大小和方向,矩形平面单位宽度受的静水总压力是压强分布图的面积,矩形所受总压力,方向：垂直指向受压面,解析法求作用于任意平面上的静水总压力,静水总压力的作用点一般在受压面形 心以下,静水总压力大小和方向分别由以下两式确定,曲面上静水总压力的求解,作用于二向曲面上的静水总压力,F,P,分解为水平方向和垂直方向两个分力。,压力体的构成,本章要求：,1.,基本概念,2.,计算,3.,作图,根据平面的形状：对规则的矩形平面可采用图解法，任意形状的平面都可以用解析法进行计算。,例：湍动为什么使流速分布均匀化？,明渠非恒定流特性及波的分类,圆管均匀层流运动及沿程水头损失的计算,2、流线、迹线微分方程,Chapter 10，11,牛顿内摩擦定律适用范围：,（4）设计渠道断面尺寸,（所建坐标系应使投影分量越多等于0为好，这样可以简化计算过程。,掌握总头线、测压管水头线、水力坡度的概念及水头线的绘制。,常用消能方式：底流消能、条流消能和面流消能,三大方程,连续方程,v,1,A,1,=v,2,A,2,能量方程,动量方程,液体运动的基本概念,流动的分类,、断面平均流速及流线、迹线等概念,Chapter 2,能量方程应用注意事项,:,选择统一基准面便于计算、选计算断面、选典型点计算（压强计算采用统一标准）,孔口恒定出流 、毕托管、,文丘里流量计、管嘴出流,能量方程应用：,恒定总流动量方程,理想液体只有能量转换，而没有能量损失,曲面上静水总压力的求解,产生水头损失的两个条件,ReRecr 湍流雷诺数是重要的无量纲数，它的物理意义表示惯性力与粘滞力的比值。,通过静水压强和静水总压力的计算，我们可以求作用在建筑物上的静水荷载。,重力作用下静水压强的基本公式,牛顿内摩擦定律适用范围：,绝对压强，相对压强，真空度,水静力学包括静水压强和静水总压力两部分内容。,“水头”:表示单位重量液体含有的能量。,连续方程 v1A1=v 2A2,水静力学包括静水压强和静水总压力两部分内容。,曲面上静水总压力的求解,液体的主要物理性质可压缩性：,a),动量方程是矢量方程，要建立坐标系。（所建坐标系应使投影分量越多等于,0,为好，这样可以简化计算过程。）,b),流速和力矢量的投影带正负号。（当投影分量与坐标方向一致为正，反之为负）,c),等号左边为流出动量减去流入动量。,能量方程图示,掌握总头线、测压管水头线、水力坡度的概念及水头线的绘制。,v,o,1,1,v,0,2,2,v,总水头线,测压管水头线,本章要求：,1.,基本概念,2.,计算（三大方程的联立应用）,3.,作图（水头线）,液体的两种流态和判别 雷诺实验 层流,液体质点互相不混掺的层状流动。湍流,存在涡体质点互相混掺的流动。,流态的判别：雷诺数,Re,Re,Re,cr,层流；,Re,Re,cr,湍流雷诺数是重要的无量纲数，它的物理意义表示惯性力与粘滞力的比值。,Chapter 3,湍流的特征,水头损失（,沿程水头损失和局部水头损失）,理想液体只有能量转换，而没有能量损失,产生水头损失的两个条件,液体具有粘滞性,(,内因,),固体边界的影响，液体质点间产生相对运动,(,外因,),沿程水头损失与切应力关系,圆管均匀层流运动及沿程水头损失的计算,的变化规律 尼古拉兹实验（人工粗糙管）,几个重要公式,达西公式,谢齐公式,曼宁公式,局部水头损失计算,本章要求：,1.,基本概念,2.,计算（水头损失）,例：湍动为什么使流速分布均匀化？,简单管道水力计算短管水力计算自由出流,淹没出流,长管水力计算方法,Chapter 4,管道分类,复杂管道水力计算,本章要求：,1.,基本概念,2.,计算,3.,作图（水头线）,明渠均匀流特征：,（,1,）,水深，底坡沿程不变及过水断面形状尺寸不变,（,2,）,断面平均流速沿程不变,（,3,）,三线平行,J=Jz=i,均匀流形成条件：恒定流，长直棱柱体渠道，正坡渠道，糙率沿程不变,水力最佳断面,Chapter 5,明渠均匀流公式,明渠均匀流水力计算类型：（,1,）求流量,Q,（,2,）求渠道糙率,n,（,3,）求渠道底坡：,（,4,）设计渠道断面尺寸,本章要求：,1.,基本概念,2.,计算,Chapter 6,明渠水流流态的判别,断面比能,Es,和比能曲线,临界水深和临界底坡,水面线变化规律,本章要求：,1.,基本概念,2.,计算（不包含水面曲线计算）,3.,作图（水面线）,Chapter 7,水跃现象及分类,水跃方程,水跃函数曲线,共轭水深,本章要求：,2.,计算（主要是矩形断面共轭水深）,1.,基本理论,Chapter 8,堰闸出流的区别,堰流类型及计算,闸孔出流水力计算,本章要求：,2.,计算,1.,基本理论,Chapter 9,常用消能方式：底流消能、条流消能和面流消能,水流衔接形式,底流消能降低护坦消力池设计,本章要求：,2.,计算,1.,基本理论,Chapter 10,，,11,水击现象及分类,明渠非恒定流特性及波的分类,本部分要求：,基本理论,研究水击时考虑液体的压缩性和管壁弹性,Chapter 12,2,、流线、迹线微分方程,3,、液体质点运动的基本形式,1,、速度和加速度,本章要求：,2.,计算（作业）,1.,基本理论,注意时变加速度和位变加速度,Chapter 14,流函数及流速势,流网及其特性,势流求解,本章要求：,2.,计算（作业）,1.,基本理论,Chapter 15,渗流模型及其简化条件,达西定律及杜比公式,三种底坡四条浸润曲线,井的分类,本章要求：,基本理论,
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