水力學(xué)重點及難點：水力學(xué)公式

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1、水力學(xué)（高起本用）期末課程答疑主講老師：王素芬2006/3水力學(xué)重點及難點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Chapter1水力學(xué)重點及難點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Chapter14、液體的邊界條件Chapter2水靜力學(xué)包括靜水壓強和靜水總壓力兩部分內(nèi)容。

2、通過靜水壓強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。水力學(xué)重點及難點靜水壓強：　掌握靜水壓強特性,等壓面,水頭的概念，以及靜水壓強的計算和不同表示方法。重力作用下靜水壓強的基本公式p=p0+?h其中：z—位置水頭，p/γ—壓強水頭（z+p/γ—測壓管水頭“水頭”:表示單位重量液體含有的能量。?120水力學(xué)重點及難點壓強的三種表示方法：絕對壓強p′，相對壓強p，真空度pv,要掌握絕對壓強、相對壓強和真空度三者的概念和它們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。1pa(工程大氣壓)=98000N/m2=9

3、8KN/m2水力學(xué)重點及難點靜水總壓力的計算靜水總壓力求解包括求力的大小、方向和作用點，受壓面可以分為平面和曲面兩類。根據(jù)平面的形狀：對規(guī)則的矩形平面可采用圖解法，任意形狀的平面都可以用解析法進行計算。在計算曲面靜水總壓力時，要注意壓力體的繪制。(a)三角形壓強分布圖(b)梯形壓強分布圖靜水總壓力大小和方向矩形平面單位寬度受的靜水總壓力是壓強分布圖的面積矩形所受總壓力方向：垂直指向受壓面解析法求作用于任意平面上的靜水總壓力靜水總壓力的作用點一般在受壓面形心以下壓力體的構(gòu)成水力學(xué)重點及難點三大方程

4、連續(xù)方程v1A1=v2A2能量方程能量方程應(yīng)用條件：恒定流，只有重力作用，不可壓縮、漸變流斷面，無流量和能量的出入液體運動的基本概念流動的分類、斷面平均流速及流線、跡線概念Chapter3水力學(xué)重點及難點能量方程應(yīng)用注意事項:選擇統(tǒng)一基準面便于計算、選計算斷面、選典型點計算測壓管水（壓強計算采用統(tǒng)一標準）孔口恒定出流、畢托管、文丘里流量計、管嘴出流能量方程應(yīng)用：能量方程圖示掌握總頭線、測壓管水頭線、水力坡度的概念及水頭線的繪制。?vo11v022v總水頭線測壓管水頭線恒定總流動量方程水力學(xué)重點

5、及難點a)動量方程是矢量方程，要建立坐標系。（所建坐標系應(yīng)使投影分量越多等于0為好，這樣可以簡化計算過程。）b)流速和力矢量的投影帶正負號。（當投影分量與坐標方向一致為正，反之為負）c)等號左邊為流出動量減去流入動量。水力學(xué)重點及難點液體的兩種流態(tài)和判別　　　雷諾實驗　　　層流—液體質(zhì)點互相不混摻的層狀流動。　　　紊流—存在渦體質(zhì)點互相混摻的流動。流態(tài)的判別：雷諾數(shù)ReRe＜Rek層流；Re＞Rek紊流雷諾數(shù)是重要的無量綱數(shù)，它的物理意義表示慣性力與粘滯力的比值。Chapter4水頭損失（

6、沿程水頭損失和局部水頭損失）理想液體只有能量轉(zhuǎn)換，而沒有能量損失產(chǎn)生水頭損失的兩個條件液體具有粘滯性(內(nèi)因)固體邊界的影響，液體質(zhì)點間產(chǎn)生相對運動(外因)水力學(xué)重點及難點λ的變化規(guī)律尼古拉茲實驗（人工粗糙管）水力學(xué)重點及難點幾個重要公式達西公式謝才公式曼寧公式水力學(xué)重點及難點簡單管道水力計算短管水力計算　自由出流淹沒出流長管水力計算方法水擊現(xiàn)象和水擊分類Chapter5管道分類復(fù)雜管道水力計算（并聯(lián)）水力學(xué)重點及難點明渠均勻流特征：（1）水深，底坡沿程不變及過水斷面形狀尺寸不變（2）斷面平均流

7、速沿程不變（3）三線平行J=Jz=i均勻流形成條件：恒定流，長直棱柱體渠道，正坡渠道，糙率沿程不變Chapter6、7水力最佳斷面水力學(xué)重點及難點明渠均勻流公公式明渠均勻流水力計算類型：?。?）求流量Q（2）求渠道糙率n（3）求渠道底坡：（4）設(shè)計渠道斷面尺寸水力學(xué)重點及難點明渠水流流態(tài)的判別：判別指標VwFrhk，ik（均勻流）緩流Vhki＜ik急流V>VwFr＞1hik臨界流V=VwFr=1h=hki=ik水力學(xué)重點及難點佛勞德數(shù)Fr：佛勞德數(shù)Fr是水力學(xué)中重要的

8、無量綱數(shù)，它表示慣性力與重力的對比關(guān)系斷面比能Es和比能曲線：比能及比能曲線?緩流急流水力學(xué)重點及難點臨界水深和臨界底坡　　　　　　　　矩形斷面水躍：由急流向緩流過渡產(chǎn)生的水力突變現(xiàn)象。（從小于臨界水深到大于臨界水深）水平矩形斷面明渠水躍：（1）水躍方程：J（h1）=J（h2）（2）共軛水深公式：水力學(xué)重點及難點水面線變化規(guī)律2條水深線把5種底坡上的流動空間劃分為12個流區(qū)，每個流區(qū)有一條水面曲線。壅水曲線（水深沿流程增加）；降水曲線（水深沿流程減?。┧S函數(shù)曲線五種底坡十二