中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水力學(xué)考試要求

一、考試題型1、簡答題（35分）2、作圖題（10分）3、計算題（45分）4、推導(dǎo)證明題（10分）1液體的主要物理性質(zhì)――粘滯性

粘滯性是液體在流動中產(chǎn)生能量損失的根本原因。粘滯性是理想液體和實際液體的主要區(qū)別。牛頓內(nèi)摩擦定律-----描述液體內(nèi)部的粘滯力規(guī)律

牛頓內(nèi)摩擦定律適用范圍：

1)牛頓流體， 2)層流運動

緒論液體的主要物理性質(zhì)――可壓縮性：

在研究水擊時需要考慮。作用在液體上的兩類作用力表面力和質(zhì)量力液體的邊界條件緒論連續(xù)介質(zhì)和理想液體

水力學(xué)所研究的液體運動是連續(xù)介質(zhì)的連續(xù)流動。本章主要考察對基本概念的理解例：理想液體和實際液體有何區(qū)別？Chapter1水靜力學(xué)包括靜水壓強(qiáng)和靜水總壓力兩部分內(nèi)容。通過靜水壓強(qiáng)和靜水總壓力的計算，我們可以求作用在建筑物上的靜水荷載。

液體在平衡狀態(tài)下，質(zhì)量力是有勢力。液體平衡微分方程式的三種表達(dá)形式：重點及難點靜水壓強(qiáng)：

掌握靜水壓強(qiáng)特性,等壓面,水頭的概念，以及靜水壓強(qiáng)的計算和不同表示方法。重力作用下靜水壓強(qiáng)的基本公式

“水頭”:表示單位重量液體含有的能量。1

20幾種質(zhì)量力同時作用下的液體平衡重點及難點點壓強(qiáng)的三種種表示方法法：絕對壓強(qiáng)，，相對壓強(qiáng)強(qiáng)，真空空度,要掌握絕對對壓強(qiáng)、相相對壓強(qiáng)和和真空度三三者的概念念和它們之之間的轉(zhuǎn)換換關(guān)系。靜水總壓力力的計算靜水總壓力力求解包括括求力的大大小、方向向和作用點點，受壓面面可以分為為平面和曲曲面兩類。。根據(jù)平面面的形狀：：對規(guī)則的的矩形平面面可采用圖圖解法，任任意形狀的的平面都可可以用解析析法進(jìn)行計計算。在計計算曲面靜靜水總壓力力時，要注注意壓力體體的繪制。。(a)三角形壓強(qiáng)強(qiáng)分布圖(b)梯形壓強(qiáng)分分布圖靜水總壓力力大小和方方向矩形形平平面面單單位位寬寬度度受受的的靜靜水水總總壓壓力力是是壓壓強(qiáng)強(qiáng)分分布布圖圖的的面面積積矩形形所所受受總總壓壓力力方向向：：垂垂直直指指向向受受壓壓面面解析析法法求求作作用用于于任任意意平平面面上上的的靜靜水水總總壓壓力力靜水水總總壓壓力力的的作作用用點點一一般般在在受受壓壓面面形形心心以以下下靜水水總總壓壓力力大大小小和和方方向向分分別別由由以以下下兩兩式式確確定定曲面面上上靜靜水水總總壓壓力力的的求求解解作用用于于二二向向曲曲面面上上的的靜靜水水總總壓壓力力FP分解解為為水水平平方方向向和和垂垂直直方方向向兩兩個個分分力力。。壓力力體體的的構(gòu)構(gòu)成成本章章要要求求：：1.基本本概概念念2.計算算3.作圖圖三大大方方程程連續(xù)續(xù)方方程程v1A1=v2A2能量量方方程程動量量方方程程液體體運運動動的的基基本本概概念念流動動的的分分類類、斷斷面面平平均均流流速速及及流流線線、、跡跡線線等等概概念念Chapter2能量量方方程程應(yīng)應(yīng)用用注注意意事事項項:選擇擇統(tǒng)統(tǒng)一一基基準(zhǔn)準(zhǔn)面面便便于于計計算算、、選選計計算算斷斷面面、、選選典典型型點點計計算算（（壓壓強(qiáng)強(qiáng)計計算算采采用用統(tǒng)統(tǒng)一一標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)））孔口口恒恒定定出出流流、、畢畢托托管管、、文丘丘里里流流量量計計、、管管嘴嘴出出流流能量量方方程程應(yīng)應(yīng)用用：：恒定定總總流流動動量量方方程程a)動量量方方程程是是矢矢量量方方程程，，要要建建立立坐坐標(biāo)標(biāo)系系。。（（所所建建坐坐標(biāo)標(biāo)系系應(yīng)應(yīng)使使投投影影分分量量越越多多等等于于0為好好，，這這樣樣可可以以簡簡化化計計算算過過程程。。））b)流速速和和力力矢矢量量的的投投影影帶帶正正負(fù)負(fù)號號。。（（當(dāng)當(dāng)投投影影分分量量與與坐坐標(biāo)標(biāo)方方向向一一致致為為正正，，反反之之為為負(fù)負(fù)））c)等號號左左邊邊為為流流出出動動量量減減去去流流入入動動量量。。能量量方方程程圖圖示示掌握握總總頭頭線線、、測測壓壓管管水水頭頭線線、、水水力力坡坡度度的的概概念念及及水水頭頭線線的的繪繪制制。。

vo11v022

v總水頭線測壓管水頭線本章章要要求求：：1.基本本概概念念2.計算算（（三三大大方方程程的的聯(lián)聯(lián)立立應(yīng)應(yīng)用用））3.作圖圖（（水水頭頭線線））液體的兩兩種流態(tài)態(tài)和判別別雷雷諾實驗驗層層流—液體質(zhì)點點互相不不混摻的的層狀流流動。湍湍流—存在渦體體質(zhì)點互互相混摻摻的流動動。流態(tài)的判判別：雷雷諾數(shù)ReRe＜Recr層流；；Re＞Recr湍流雷雷諾數(shù)是是重要的的無量綱綱數(shù)，它它的物理理意義表表示慣性性力與粘粘滯力的的比值。。Chapter3湍流的特特征水頭損失失（沿程水頭頭損失和和局部水水頭損失失）理想液體體只有能能量轉(zhuǎn)換換，而沒沒有能量量損失產(chǎn)生水頭頭損失的的兩個條條件液體具有有粘滯性性(內(nèi)因)固體邊界界的影響響，液體體質(zhì)點間間產(chǎn)生相相對運動動(外因)沿程水頭頭損失與與切應(yīng)力力關(guān)系圓管均勻勻?qū)恿鬟\運動及沿沿程水頭頭損失的的計算λ的變化規(guī)規(guī)律尼尼古拉茲茲實驗（（人工工粗糙管管）幾個重要要公式達(dá)西公式式謝齊公式式曼寧公式式局部水頭頭損失計計算本章要求求：1.基本概念念2.計算（水水頭損失失）例：湍動動為什么么使流速速分布均均勻化？？簡單管道道水力計計算短短管水力力計算自自由由出流淹沒出流流長管水力力計算方方法Chapter4管道分類類復(fù)雜管道道水力計計算本章要求求：1.基本概念念2.計算3.作圖（水水頭線））明渠均勻勻流特征征：（1）水深，底底坡沿程程不變及及過水?dāng)鄶嗝嫘螤顮畛叽绮徊蛔儯?）斷面平均均流速沿沿程不變變（3）三線平行行J=Jz=i均勻流形形成條件件：恒恒定流，，長直棱棱柱體渠渠道，正正坡渠道道，糙率率沿程不不變水力最佳佳斷面Chapter5明渠均勻勻流公式式明渠均勻勻流水力力計算類類型：（（1）求流量量Q（2）求渠道道糙率n（3）求渠道道底坡：：（4）設(shè)計渠渠道斷面面尺寸本章要要求：：1.基本概概念2.計算Chapter6明渠水水流流流態(tài)的的判別別斷面比比能Es和比能能曲線線臨界水水深和和臨界界底坡坡水面線線變化化規(guī)律律本章要要求：：1.基本概概念2.計算（（不包包含水水面曲曲線計計算））3.作圖（（水面面線））Chapter7水躍現(xiàn)現(xiàn)象及及分類類水躍方方程水躍函函數(shù)曲曲線共軛水水深本章要要求：：2.計算（（主要要是矩矩形斷斷面共共軛水水深））1.基本理理論Chapter8堰閘出出流的的區(qū)別別堰流類類型及及計算算閘孔出出流水水力計計算本章要要求：：2.計算1.基本理理論Chapter9常用消消能方方式：：底流流消能能、條條流消消能和和面流流消能能水流銜銜接形形式底流消消能降降低護(hù)護(hù)坦消消力池池設(shè)計計本章要要求：：2.計算1.基本理理論Chapter10，11水擊現(xiàn)現(xiàn)象及及分類類明渠非非恒定定流特特性及及波的的分類類本部分分要求求：基本理理論研究水水擊時時考慮慮液體體的壓壓縮性性和管管壁彈彈性Chapter122、流線線、跡跡線微微分方方程3、液體體質(zhì)點點運動動的基基本形形式1、速度度和加加速度度本章要求：2.計算（作業(yè)））1.基本理論注意時變加速速度和位變加加速度Chapter14流函數(shù)及流速速勢流網(wǎng)及其特性性勢流求解本章要求：2.計算（作業(yè)）