(完整word版)水力學(xué)考試重點總結(jié).doc

1、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)動狀態(tài)時，若液體質(zhì)點之間存在相對運(yùn)動則質(zhì)點之間要產(chǎn)生內(nèi)摩擦力，抵抗其相對運(yùn)動，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)每一個液體質(zhì)點上的力，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）；

2、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：靜止液體中任一點靜水壓強(qiáng)的大小與作用面的方向無關(guān)，或者說，作用于同一點各方向的靜水壓強(qiáng)大小相等。7 靜水壓強(qiáng)基本方程 ( 兩種形式 ) ； ;Z+p/r=C8 Z+p/r=C 公式中各項的幾何意義及能量意義；幾何意義： z 位置水頭（計算點位置高度）、 p/ 壓強(qiáng)水頭（壓強(qiáng)高度或測壓

3、管高度）、 z+p/ 測壓管水頭、 z p/ C靜止液體中各點位置高度與壓強(qiáng)高度之和不變。 能量意義：z單位勢能、p/ 單位壓能、 z+p/ 單位全勢能、 zp/ C靜止液體中各點單位質(zhì)量液體的全勢能守恒。9 絕對壓強(qiáng)、相對壓強(qiáng)、真空度；絕對壓強(qiáng)：以毫無一點氣體存在的絕對真空為零點起算的壓強(qiáng)，稱為絕對壓強(qiáng) pabs 相對壓強(qiáng)：以同高程大氣壓強(qiáng) pa 為零點起算的壓強(qiáng)，稱為相對壓強(qiáng)。 p p pa 。p為正值稱為正壓， p為負(fù)值稱為負(fù)壓，負(fù)壓的絕對值稱為真空度 pv p10 描述液體運(yùn)動的兩種方法 ( 各自的概念 ) ；拉格朗日法 定義：把流場中的液體看做是由無數(shù)連續(xù)質(zhì)點所組成的質(zhì)點系， 追蹤研

4、究每一質(zhì)點的運(yùn)動軌跡并加以數(shù)學(xué)描述，從而求得整個液體運(yùn)動規(guī)律的方法。歐拉法 定義：直接從流場中每一固定空間點的流速分布入手，建立速度、加速度等運(yùn)動要素的數(shù)學(xué)表達(dá)式，來獲得整個流場的運(yùn)動特性。11 歐拉法中加速度場的公式；12 恒定流；均勻流；一元、二元、三元流動；恒定流：流場中所有空間點上一切運(yùn)動要素不隨時間改變，這種流動稱為恒定流。均勻流：各流線為平行直線的流動稱為均勻流。運(yùn)動要素是一個坐標(biāo)的函數(shù)， 稱為一元流。 運(yùn)動要素是兩個坐標(biāo)的函數(shù)，稱為二元流。運(yùn)動要素是三個坐標(biāo)的函數(shù)，稱為三元流。13 流線的定義與特性；定義：流線是同一時刻由液流中許多質(zhì)點組成的線, 線上任一點的流速方向與該線在該點

5、相切. 流線上任一點的切線方向就代表該點的流速方向 , 則整個液流的瞬時流線圖就形象地描繪出該瞬時整個液流的運(yùn)動趨勢.流線特性： (1) 流線不能相交或轉(zhuǎn)折，否則在交點或轉(zhuǎn)折處必然存在兩個切線方向，即同一質(zhì)點同時具有兩個運(yùn)動方向，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刻流場中各點的速度大小。 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）及各項幾何與能量意義； z斷面相對于選定基準(zhǔn)面的高度， 水力學(xué)中稱為位置水頭，

6、 表示單位重量液體的位置勢能， 簡稱位能。斷面壓強(qiáng)作用使液體沿測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，簡稱壓能。 不計射流本身重量和空氣阻力時，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能。16 液體流動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，與流體的動力粘度成正比。層流： Red/

7、ReK2300 特征長度 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：水沿管道滿管流動的水力現(xiàn)象稱為有壓管流。21 短管、長管；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，計算時不能忽略，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，則在計算中可以將

8、局部水頭損失和流速水頭忽略不計，從而使計算大大簡化，這樣的管路稱為長管。22 明渠流動；明渠流動 : 是指在河、渠等水道中流動，具有自由表面的水流，23 明渠均勻流的條件與特征； 明渠流動具有自由表面， 表面上各點受大氣壓強(qiáng)作用，其相對壓強(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、 測壓管水頭線 （水面線 ) 與渠道底線互相平行。 也就是說，其水力坡度 J, 測壓管坡度 JP和底坡 i 彼此相等，即 J JPI24 堰流的有哪幾種類型， 如何分類；堰流：無壓緩流經(jīng)障壁溢流時， 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

9、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 /H 0.67 堰前來流由于受堰壁阻擋，底部水流因慣性作用上彎，當(dāng)水舌回落到堰頂高度時，距離上游壁面約 0.67H。堰壁厚 /H 0.67 時，過堰水流和堰壁只有一條邊線接觸，堰頂厚度對水流無影響，故稱為薄壁堰。薄壁堰主要用作測量流量的設(shè)備。（ 2）實用堰 0.67 /H 2.5 堰頂厚度大于薄壁堰，堰頂厚對水流有一定的影響，但堰上水面仍一次連續(xù)降低，這樣的堰型稱為實用堰。實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用堰，小型工程常采用折線型實用堰。 （3

10、）寬頂堰 2.5 /H 10頂厚度較大，與堰上水頭的比值超過 2.5 ，堰頂厚對水流有顯著影響，在堰坎進(jìn)口水面發(fā)生降落，堰上水流接近水平流動，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，如泄水閘門開啟至門下緣離開水面時的閘孔出流、小橋孔過流、無壓短涵管過流等，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?flow cross section壓強(qiáng)水頭 pressure head位置水頭 elevationhead總水頭 totalhead水頭損失 head loss部分公式1牛頓內(nèi)摩擦力計算：例1

11、-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)計算：例 2-3 ，練 2-83 靜水總壓力及作用點計算：例2-4 ， 2-5 ，練 2-14 ，2-15Jx為受壓面面積A對Ox軸的慣性矩：根據(jù)慣性矩的平行移軸定理： Jx= JCyC2A，Jc是靜水總壓力對于通過受壓面形心并且與 x軸平行的軸的轉(zhuǎn)動慣量。所以壓力作用點的坐標(biāo)為4 歐拉法中加速度場求解 ( 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、動量方程應(yīng)用：例3-293-9 ， 3-10 ，練 3-27 ，3-28 ，Q1A12A2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：Q1Q2 Q3恒定總流動量方程：7 雷諾數(shù)計算，判斷流態(tài)，計算下臨界流速， 例 4-1 ，練4-2非圓管流動雷諾數(shù)計