水力學(xué)考試重點(diǎn)總結(jié).doc

水力學(xué).docx以下是該文檔的文本預(yù)覽效果，預(yù)覽是為了您快捷查看，但可能丟失了某些格式或圖片。打印|下載水力學(xué)總結(jié)概念1粘性；粘滯性是流體固有的物理屬性，當(dāng)液體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，若液體質(zhì)點(diǎn)之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)則質(zhì)點(diǎn)之間要產(chǎn)生內(nèi)摩擦力，抵抗其相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這種性質(zhì)稱為液體的粘滯性，其中的內(nèi)摩擦力稱為粘滯力。2質(zhì)量力；作用于隔離體內(nèi)每一個(gè)液體質(zhì)點(diǎn)上的力，其大小與受作用的液體的質(zhì)量成正比，與加速度有關(guān)。在均質(zhì)液體中，質(zhì)量力也必然與受作用的液體的體積成比例，所以又稱為體積力。最常見的質(zhì)量力包括重力、慣性力。3表面力；作用于隔離體表面上的力，并與受作用的液體表面積成比例。4牛頓內(nèi)摩擦定律（公式）；液體的內(nèi)摩擦力與其速度梯度du成正比，與液層的接觸面積A成正比，與流體的性質(zhì)有關(guān)，而與接觸面的壓力無(wú)關(guān)。液體的粘滯性是液體發(fā)生機(jī)械能損失的根源。內(nèi)摩擦力：T=Adu切應(yīng)力：t=du5靜水壓強(qiáng)；靜水壓力除以接觸面積稱為靜水壓強(qiáng)。6靜水壓強(qiáng)特性；第一特性：壓強(qiáng)方向與作用面內(nèi)法線方向重合。第二特性：靜止液體中任一點(diǎn)靜水壓強(qiáng)的大小與作用面的方向無(wú)關(guān)，或者說(shuō)，作用于同一點(diǎn)各方向的靜水壓強(qiáng)大小相等。7靜水壓強(qiáng)基本方程(兩種形式)；;Z+p/r=C8Z+p/r=C公式中各項(xiàng)的幾何意義及能量意義；幾何意義：z位置水頭（計(jì)算點(diǎn)位置高度）、p/壓強(qiáng)水頭（壓強(qiáng)高度或測(cè)壓管高度）、z+p/測(cè)壓管水頭、zp/C靜止液體中各點(diǎn)位置高度與壓強(qiáng)高度之和不變。能量意義：z單位勢(shì)能、p/單位壓能、z+p/單位全勢(shì)能、zp/C靜止液體中各點(diǎn)單位質(zhì)量液體的全勢(shì)能守恒。9絕對(duì)壓強(qiáng)、相對(duì)壓強(qiáng)、真空度；絕對(duì)壓強(qiáng)：以毫無(wú)一點(diǎn)氣體存在的絕對(duì)真空為零點(diǎn)起算的壓強(qiáng)，稱為絕對(duì)壓強(qiáng)pabs相對(duì)壓強(qiáng)：以同高程大氣壓強(qiáng)pa為零點(diǎn)起算的壓強(qiáng)，稱為相對(duì)壓強(qiáng)。pppa。p為正值稱為正壓，p為負(fù)值稱為負(fù)壓，負(fù)壓的絕對(duì)值稱為真空度pvp10描述液體運(yùn)動(dòng)的兩種方法(各自的概念)；拉格朗日法定義：把流場(chǎng)中的液體看做是由無(wú)數(shù)連續(xù)質(zhì)點(diǎn)所組成的質(zhì)點(diǎn)系，追蹤研究每一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡并加以數(shù)學(xué)描述，從而求得整個(gè)液體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的方法。歐拉法定義：直接從流場(chǎng)中每一固定空間點(diǎn)的流速分布入手，建立速度、加速度等運(yùn)動(dòng)要素的數(shù)學(xué)表達(dá)式，來(lái)獲得整個(gè)流場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)特性。11歐拉法中加速度場(chǎng)的公式；12恒定流；均勻流；一元、二元、三元流動(dòng)；恒定流：流場(chǎng)中所有空間點(diǎn)上一切運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間改變，這種流動(dòng)稱為恒定流。均勻流：各流線為平行直線的流動(dòng)稱為均勻流。運(yùn)動(dòng)要素是一個(gè)坐標(biāo)的函數(shù)，稱為一元流。運(yùn)動(dòng)要素是兩個(gè)坐標(biāo)的函數(shù)，稱為二元流。運(yùn)動(dòng)要素是三個(gè)坐標(biāo)的函數(shù)，稱為三元流。13流線的定義與特性；定義：流線是同一時(shí)刻由液流中許多質(zhì)點(diǎn)組成的線,線上任一點(diǎn)的流速方向與該線在該點(diǎn)相切.流線上任一點(diǎn)的切線方向就代表該點(diǎn)的流速方向,則整個(gè)液流的瞬時(shí)流線圖就形象地描繪出該瞬時(shí)整個(gè)液流的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).流線特性：(1)流線不能相交或轉(zhuǎn)折，否則在交點(diǎn)或轉(zhuǎn)折處必然存在兩個(gè)切線方向，即同一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)具有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)方向，這顯然是不可能的，因此流線只能是互不相交的光滑曲線(2)流線只能是一條光滑曲線。(液體為連續(xù)介質(zhì)）(3)流線分布的疏密程度反映了該時(shí)刻流場(chǎng)中各點(diǎn)的速度大小。流線越密，流速越大；流線越疏，流速越小14過流斷面；過流斷面是與所有流線均正交的橫截面。15恒定元流能量方程（伯努利方程）及各項(xiàng)幾何與能量意義；z斷面相對(duì)于選定基準(zhǔn)面的高度，水力學(xué)中稱為位置水頭，表示單位重量液體的位置勢(shì)能，簡(jiǎn)稱位能。斷面壓強(qiáng)作用使液體沿測(cè)壓管所能上升的高度，水力學(xué)中稱壓強(qiáng)水頭，表示壓力作功所能提供的單位能量，簡(jiǎn)稱壓能。不計(jì)射流本身重量和空氣阻力時(shí)，以斷面流速u為初速的鉛直上升射流所能達(dá)到的高度，水力學(xué)中稱流速水頭，表示單位重量液體動(dòng)能。16液體流動(dòng)過程中能量損失的兩種方式；沿程水頭損失和局部水頭損失由于沿程阻力做功所引起的水頭損失，稱為沿程水頭損失。hf局部水頭損失：由于局部阻力產(chǎn)生的相應(yīng)的能量缺失稱為局部水頭缺失。17液體流動(dòng)的兩種流態(tài)，用什么方式判別；流態(tài)的判別準(zhǔn)則臨界雷諾數(shù)臨界流速與管徑d和流體密度成反比，與流體的動(dòng)力粘度成正比。層流：Red/ReK2300特征長(zhǎng)度d,只適用于圓管流。18水力半徑；水力半徑R：過流斷面面積A與濕周X的比值19上、下臨界流速；20孔口出流，管嘴出流，有壓管流；孔口出流：容器壁上開孔，液體經(jīng)孔口流出的水力現(xiàn)象稱為孔口出流。管嘴出流:在孔口接一段長(zhǎng)為34倍孔口直徑的短管，液體經(jīng)短管并在出口斷面滿管流出的水力現(xiàn)象稱為管嘴出流。有壓管流：水沿管道滿管流動(dòng)的水力現(xiàn)象稱為有壓管流。21短管、長(zhǎng)管；在有壓管路中，水頭損失包括沿程損失和局部損失，如果局部損失占有相當(dāng)比例，計(jì)算時(shí)不能忽略，這樣的管路稱為短管。在有壓管路中，如果局部水頭損失僅占沿程水頭損失的5%-10%以下，則在計(jì)算中可以將局部水頭損失和流速水頭忽略不計(jì)，從而使計(jì)算大大簡(jiǎn)化，這樣的管路稱為長(zhǎng)管。22明渠流動(dòng)；明渠流動(dòng):是指在河、渠等水道中流動(dòng)，具有自由表面的水流，23明渠均勻流的條件與特征；明渠流動(dòng)具有自由表面，表面上各點(diǎn)受大氣壓強(qiáng)作用，其相對(duì)壓強(qiáng)為零水力特征1、明渠均勻流斷面平均流速、水深沿程不變。2、明渠均勻流總水頭線、測(cè)壓管水頭線（水面線)與渠道底線互相平行。也就是說(shuō)，其水力坡度J,測(cè)壓管坡度JP和底坡i彼此相等，即JJPI24堰流的有哪幾種類型，如何分類；堰流：無(wú)壓緩流經(jīng)障壁溢流時(shí)，上游發(fā)生壅水，然后水面降落，這一水流現(xiàn)象稱為堰流。堰流分類按/H比值范圍分：堰頂溢流的水流情況，隨堰頂厚度與堰上水頭H的比值不同而異，按/H比值范圍分為三種類型：（1）薄壁堰/H0.67堰前來(lái)流由于受堰壁阻擋，底部水流因慣性作用上彎，當(dāng)水舌回落到堰頂高度時(shí)，距離上游壁面約0.67H。堰壁厚/H0.67時(shí)，過堰水流和堰壁只有一條邊線接觸，堰頂厚度對(duì)水流無(wú)影響，故稱為薄壁堰。薄壁堰主要用作測(cè)量流量的設(shè)備。（2）實(shí)用堰0.67/H2.5堰頂厚度大于薄壁堰，堰頂厚對(duì)水流有一定的影響，但堰上水面仍一次連續(xù)降低，這樣的堰型稱為實(shí)用堰。實(shí)用堰的剖面有曲線型和折線型兩種。水利工程中的大、中型溢流壩一般都采用曲線型實(shí)用堰，小型工程常采用折線型實(shí)用堰。（3）寬頂堰2.5/H10頂厚度較大，與堰上水頭的比值超過2.5，堰頂厚對(duì)水流有顯著影響，在堰坎進(jìn)口水面發(fā)生降落，堰上水流接近水平流動(dòng)，至堰坎出口水面二次降落與下游水流銜接，這種堰型稱為寬頂堰。工程上還有許多流動(dòng)，如泄水閘門開啟至門下緣離開水面時(shí)的閘孔出流、小橋孔過流、無(wú)壓短涵管過流等，也都屬于寬頂堰流。專業(yè)詞匯翻譯水力學(xué)Hydraulics靜水壓強(qiáng)Hydrostaticpressure過水?dāng)嗝鎓lowcrosssection壓強(qiáng)水頭pressurehead位置水頭elevationhead總水頭totalhead水頭損失headloss部分公式1牛頓內(nèi)摩擦力計(jì)算：例1-1，1-2，練1-9，1-11內(nèi)摩擦力：T=Adu切應(yīng)力：t=du2靜水壓強(qiáng)計(jì)算：例2-3，練2-83靜水總壓力及作用點(diǎn)計(jì)算：例2-4，2-5，練2-14，2-15Jx為受壓面面積A對(duì)Ox軸的慣性矩：根據(jù)慣性矩的平行移軸定理：Jx=JCyC2A，Jc是靜水總壓力對(duì)于通過受壓面形心并且與x軸平行的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。所以壓力作用點(diǎn)的坐標(biāo)為4歐拉法中加速度場(chǎng)求解(判定幾元流，恒定流，均勻流)：練3-15流線方程：練3-3流線微分方程式：6恒定總流能量方程、連續(xù)性方程、動(dòng)量方程應(yīng)用：例3-9，3-10，練3-27，3-28，3-29Q1A12A2常數(shù)恒定總流連續(xù)性方程總流的連續(xù)性方程可寫為：Q1Q2Q3恒定總流動(dòng)量方程：7雷諾數(shù)計(jì)算，判斷流態(tài)，計(jì)算下臨界流速，例4-1，練4-2非圓管流動(dòng)雷諾數(shù)計(jì)算