重庆交通大学水力学课程设计讲解学习

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重庆交大船舶原理《静水力计算》课程设计

重庆交大船舶原理《静水力计算》课程设计

《静水力曲线计算与绘制》课程设计任务书专业船舶与海洋工程班级2013级1班学生阮永都学号631318020110指导教师孙鹏重庆交通大学2015年12月目录一、设计目的 ................................................................................................................ 1 二、设计课题 ................................................................................................................ 1 三、基本要求 ................................................................................................................ 1 四、组织方式和辅导计划 ............................................................................................ 2 五、考核方式和成绩评定 ............................................................................................ 2 六、设计进度安排 ........................................................................................................ 2 七、半宽水线图型值表 ................................................................................................ 2 八、静水力曲线计算表格 .. (4)1、表1:A w 、X f 、I T 、I L 、C wp 计算表 .............................................................. 4 2、表2:▽,▽k ,△,C B ,TPC 计算表 ..................................................... 10 3、表3:X B 计算表 ............................................................................................ 10 4、表4:Z B 计算表 (11)5、表5: , L ,Z M ,Z ML 计算表 (11)6、表6:MTC 计算表 ........................................................................................ 12 7、表7:A M ,C M ,C P 计算表 .......................................................................... 12 九、静水力曲线图的比例的含义和坐标原点 .......................................................... 13 十、总结 . (14)BM BM静水力曲线计算与绘制任务书一、设计目的1、通过综合训练,进一步巩固所学基础知识,培养学生分析解决实际工程问题的能力,掌握静水力曲线的计算与绘制方法。

重庆交通大学水力学课程设计

重庆交通大学水力学课程设计

《水力学与桥涵水文》课程设计成果专业 ___________________ 班级 ___________________ 姓名 ___________________ 学号 ___________________ 指导教师 ________________重庆交通大学《水力学与桥涵水文》课程设计任务书(土木工程专业)学院:土木工程学院专业班级:茅以升道路姓名:XXX学号:XXXXXXXXXXXX重庆交通大学=50 mm 112= 1 m, 123= 2 m,实测数据1= 150 cm, 2 m/s,试计算阀门的值。

2解:对于⑴段乙山专对于113段2150 10 0 125h f1 20.252P1 vZ1 Z32g2150 10阀门2水面线定性分析解:图处理如下图2-1240 102g图2-21为测定某阀门的局部阻力系数测压管,已知水管直径----- -—-.卫3= 40 cfl,=3图2-3 图2-4分析如下:图2-1中,h i k段、i2 i k段和i3 i k段均为顺坡渠道。

水流从i i i k段过渡到i2 i k段时,由急流向临界流过渡,会在i2 i k段c区以c型曲线过渡到正常水深;水流从i2 i k段过渡到i3 i k段时,由临界流向缓流过渡,会在i2 i k段a区以a型曲线过渡到正常水深。

图2-2中,h i k段和i3 i k段均为顺坡渠道。

水流从i i i k段过渡到i2 i k段时,由急流向缓流过渡,会在h i k 段产生水跃。

图2-3中,i i 0段为逆坡渠道,i2 i k段为顺坡渠道。

会在i i 0段b区通过b型降水曲线过渡到缓流。

图2-4中,i i k段为顺坡渠道。

水流从i i i k段过渡到i2 i k段时,由缓流流向断口,会在i i i k段产生水跌。

图2-5中,i i 0段为顺坡渠道,i2 0段为逆坡渠道。

水流从i i 0段过渡到i2 0段时,由急流向逆坡过渡,会在i2 0段产生水跃;从i2 0段流向断口时,会产生水跌。

水力学课程设计

水力学课程设计
J 为流段的平均水力坡度,近似采用 均匀流沿程水头损失的计算公式,则
Jf
2
C R
2

u d
2
C Cd C u 2
R
Ru Rd 2
(二)计算方法 基本方法,把渠道按水深划分为若干个流段,从 控制断面开始,因计算精度与划分流段的长短有关。 流段短,精度高,工作量大;反之精度低。划分流段 时一般应注意以下两点: (1)每段断面形状及尺寸、糙率、底坡应尽量一致,在发生 突变处分段。 (2) 对于水面变化较快的降水曲线和急流壅水曲线,分段 宜短些;对于水面变化较缓的缓流壅水曲线,分段可长些。
j c c
L j 消力池内水跃长度, j 0.7~0.8)Lj L (
河道水面线计算
水面曲线计算 (一)计算公式
ES l iJ
式中ΔEs 为流段Δl上游断面与下游断面比能 的差值。用 Es1 和Es2 分别表示上下游断面的 断面比能,则
棱 柱 体 渠 道
Es Es 2 Es1
q2 q2 3)求出池水面落差 z 2 2 2 g (hc " ) 2 2 g ht d z ht 4)求稍有淹没安全系数 hc "
σ—淹没系数,一般取1.05~1.1
2)消力池长度LK
Lk L1 L j
L1—从堰坎到收缩断面的距离。曲线型实用 堰L1=0,闸孔出流或其它泄水建筑物,应根据 布置型式确定。 l 6.9(h h) 6.9(h h )
再根据下游水深ht, 若hc``>t,则远离式水跃,自由出流, 原假设正确。
(3) 如果是自由出流,闸下发生远离水跃,需要做消能工,现 拟做消力池。见例9-2、9-3所示。 1)消力池深度d φ=0.95

《水力学》课程教案大纲纲领

《水力学》课程教案大纲纲领

硕士研究生入学考试《水力学》考试纲领一、课程性质、目的与任务以及对先开课程要求水力学是水利类各专业必修的一门主要专业基础课。

水力学的任务是研究液体(主假如水)的均衡和机械运动的规律及其实质应用。

经过本课程的学习,使学生掌握水流运动的基本观点、基本理论与剖析方法,理解不一样水流的特色,学会常有水利工程中的水力计算,并具备初步的试验量测技术,为学习后续课程和专业技术工作打下基础。

二、教课要点及难点本课程教课要点:水静力学,水动力学理论基础,流动阻力与水头损失,有压管路,明渠均匀流,明渠非均匀流。

难点:液体的相对均衡,作用在平面、曲面上的力,实质液体的运动微分方程,恒定总流伯诺里方程,恒定总流动量方程,紊流沿程损失的剖析与计算,复杂长管的水力计算,管网的水力计算,无压圆管均匀流水力计算,断面单位能量、临界水深,恒定明渠流动的流动型态及鉴别标准,明渠非均匀渐变流微分方程,棱柱体渠道非均匀渐变流水面曲线的计算。

三、与其余课程的关系学习本课程应具备高等数学中相关微分、积分、简单微分方程等高等数学基础;还应具备理论力学、资料力学中相关静力学、动力学、应力与应变、面积矩等方面的工程力学基础。

后续课程为水资源管理、水工建筑物、水利工程施工与水电站。

四、教课内容、学时分派及基本要求第一章绪论基本要求:认识液体运动的基本规律及研究液体运动规律的一般方法,掌握液体的主要物理性质。

要点:.液体的主要物理性质难点:液体粘性产生原由及作用第一节水力学的任务及其发展概略1、水力学的任务2、水力学发展简史第二节液体的主要物理性质及其作用在液体上的力1、液体的质量和密度2、液体的重量和容重3、液体的粘滞性4、液体的压缩性5、液体的表面张力6、作用于液体上的力第三节液体的基本特色和连续介质1、液体的基本特色2、连续介质假定3、理想液体的观点第四节水力学的研究方法1、科学试验2、理论剖析3、数值计算第二章水静力学基本要求:掌握静水压强的特征,压强的表示方法及计量单位,掌握液体均衡微分方程与水静力学的基本方程,掌握液柱式测压仪的基来源理,能娴熟计算作用在平面、曲面上的静水总压力。

水力学水文课程设计

水力学水文课程设计

水力学水文课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握水力学基本原理,理解流体静力学和流体动力学的概念;2. 学会运用水力学公式进行简单水文问题的计算和分析;3. 了解水文循环过程,掌握水文观测数据的基本处理方法。

技能目标:1. 培养学生运用水力学知识解决实际水文问题的能力;2. 提高学生进行数据收集、处理和分析的技能;3. 培养学生团队合作和沟通表达的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对水力学和水文学的兴趣,激发学生学习自然科学的好奇心;2. 增强学生的环保意识,认识到水资源的重要性,树立节约用水的观念;3. 培养学生严谨、认真、负责的科学态度,为未来从事相关领域工作奠定基础。

课程性质:本课程为高中物理拓展课程,结合水力学和水文学知识,注重理论联系实际,提高学生的科学素养。

学生特点:高中学生具有一定的物理基础,思维活跃,好奇心强,具备一定的自主学习能力。

教学要求:教师应关注学生的个体差异,采用启发式教学,引导学生积极参与课堂讨论和实践操作,提高学生的综合运用能力。

通过本课程的学习,使学生达到预期的学习成果。

二、教学内容1. 流体静力学原理:流体压力的概念、计算方法及其应用;浮力原理及其在实际中的应用。

2. 流体动力学基础:流体运动方程、流体速度和流线概念;流体阻力和升力的计算。

教学安排:对应教材第3章流体力学部分。

3. 水文循环过程:降水、蒸发、入渗、地表径流和地下径流等水文循环环节的讲解。

教学安排:对应教材第5章水文循环部分。

4. 水文观测与数据处理:水文观测方法、设备及其在实际中的应用;水文数据处理和分析的基本方法。

教学安排:对应教材第6章水文观测与数据处理部分。

5. 实践应用:结合实际案例分析,运用水力学和水文学知识解决相关问题。

教学安排:结合教材实例,安排实践项目。

教学内容注重科学性和系统性,按照教学大纲的安排,分阶段、分层次地进行教学。

在教学过程中,教师应结合教材内容,注重理论与实践相结合,提高学生对水力学和水文学知识的理解和应用能力。

水力学溢洪道课程设计

水力学溢洪道课程设计

水力学溢洪道课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解水力学基本原理,掌握溢洪道的功能及设计要点;2. 掌握溢洪道各部分结构及其作用,了解不同类型溢洪道的适用条件;3. 学习相关的数学模型和计算方法,能够计算溢洪道的水力学参数。

技能目标:1. 能够运用所学知识,分析实际工程案例,提出改进措施;2. 培养学生运用计算机软件进行溢洪道设计和计算的能力;3. 提高学生解决实际问题的能力,培养团队合作精神和沟通表达能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对水利工程建设的兴趣,激发学习热情;2. 树立正确的工程伦理观念,认识到水利工程在国民经济和社会发展中的重要性;3. 培养学生热爱祖国、为人民服务的责任感,激发为我国水利事业贡献力量的志向。

课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,结合学生年级特点,注重理论联系实际,提高学生的动手操作能力和创新能力。

学生特点:学生具备一定的水力学基础,具有较强的学习能力和探索精神,对水利工程有较高的兴趣。

教学要求:教师应结合课程内容和教学目标,采用案例教学、小组讨论等多种教学方法,引导学生主动参与,提高课堂效果。

同时,注重过程评价和结果评价相结合,全面评估学生的学习成果。

二、教学内容1. 水力学基本原理回顾:流体力学基础,流体静力学,流体动力学;2. 溢洪道功能及设计要点:溢洪道的定义、作用、分类,设计原则及主要参数;3. 溢洪道结构及作用:进口段、控制段、泄槽段、出口段等结构组成及功能;4. 数学模型与计算方法:一维流动、二维流动的数学模型,水力学计算方法;5. 溢洪道设计案例分析:分析不同类型溢洪道在实际工程中的应用,总结设计经验;6. 计算机软件应用:介绍常用溢洪道设计软件,如AutoCAD、Mike等,并进行实际操作练习;7. 实践项目:分组进行溢洪道设计实践,包括资料收集、方案设计、计算分析及成果汇报。

教材关联章节:1. 《水力学》第一章:流体力学基本原理;2. 《水力学》第二章:流体静力学;3. 《水力学》第三章:流体动力学;4. 《水利工程概论》第十章:溢洪道设计与计算;5. 《水利工程实例分析》相关案例分析。

水力学单元课程设计

水力学单元课程设计

水力学单元课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握水力学基本概念,如压力、流速、流量等;2. 掌握流体静力学和流体动力学的相关原理;3. 学会运用水力学知识解决实际问题。

技能目标:1. 能够运用流体静力学原理进行水压力的计算;2. 能够运用流体动力学原理进行水流速和流量的计算;3. 能够运用水力学知识分析和解决实际工程问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对水力学学科的兴趣,激发他们的探索精神;2. 培养学生具备良好的团队合作意识,学会与他人共同解决问题;3. 增强学生的环保意识,让他们认识到水力学在保护水资源和防治水污染方面的重要性。

课程性质:本课程为自然科学领域的水力学单元课程,旨在让学生掌握水力学的基本知识和技能,培养他们解决实际问题的能力。

学生特点:本课程面向初中年级学生,他们在认知水平和动手能力方面具有一定的局限性,但好奇心强,善于观察和思考。

教学要求:结合学生特点和课程性质,将课程目标分解为具体的学习成果,注重理论与实践相结合,提高学生的动手操作能力和解决问题的能力。

在教学过程中,注重启发式教学,激发学生的学习兴趣,培养他们的创新思维和团队协作能力。

同时,关注学生的情感态度价值观培养,引导他们树立正确的价值观。

后续教学设计和评估将以此为基础,确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 流体的基本性质与流体静力学- 流体的概念、密度和粘性- 课本第3章:压力的概念、计算及表示方法- 阿基米德原理及浮力计算2. 流体动力学基础- 课本第4章:流速、流量、雷诺数等基本概念- 流体流动的分类及流体阻力的计算- 流体加速原理及伯努利方程3. 水力学应用实例分析- 课本第5章:水坝设计原理、水压力分析- 水泵、水管、水渠等水利设施的工作原理- 水力学在环境保护和灾害防治中的应用教学大纲安排:第一周:流体的基本性质与流体静力学第二周:流体动力学基础第三周:水力学应用实例分析与实践操作教学内容进度:第一周:完成流体基本性质、压力、阿基米德原理的学习第二周:完成流体动力学基本概念、流体流动分类、伯努利方程的学习第三周:结合实例进行水力学应用分析,并进行实践操作教学内容确保科学性和系统性,结合课本章节进行组织,使学生能够循序渐进地掌握水力学知识。

水力学基础课程设计

水力学基础课程设计

水力学基础课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握水力学的基础知识,包括流体的性质、流体的流动和压力等基本概念。

通过学习,学生能理解并应用流体力学的基本原理解决实际问题。

此外,学生还应掌握实验操作技能,能够进行简单的流体力学实验。

在情感态度方面,学生应培养对水力学的兴趣,提高科学探究的精神。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括流体的性质、流体的流动和压力等基本概念。

首先,介绍流体的定义和性质,如流体的连续性方程和流速分布等。

然后,讲解流体的流动,包括层流和湍流的特点和判定条件。

接着,介绍压力和压强的概念,讲解如何测量流体的压力。

最后,通过实验让学生亲身感受流体力学现象,加深对知识的理解。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法。

首先,通过讲授法,讲解流体的性质、流动和压力等基本概念。

其次,利用讨论法,让学生分组讨论实际问题,培养学生的解决问题的能力。

再次,通过案例分析法,分析典型流体力学问题,让学生学以致用。

最后,利用实验法,让学生亲身参与流体力学实验,提高实验操作技能。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源。

首先,教材《流体力学基础》作为主要的学习材料,为学生提供系统的理论知识。

其次,参考书《流体力学实验指导》为学生提供实验操作的指导。

再次,利用多媒体资料,如流体力学动画和视频,帮助学生直观地理解流体力学现象。

最后,准备流体力学实验设备,让学生亲身体验流体力学现象,提高实验技能。

五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的方式,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。

评估主要包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现,评估其对水力学基础知识的掌握和应用能力。

2.作业:布置相关的习题和案例分析,要求学生在规定时间内完成,通过作业的完成情况评估学生的理解和应用能力。

第一课水力学讲义

第一课水力学讲义

水 某瞬时通过流场中的任一点只能画一条流线。流线的

形状和疏密反映了某瞬时流场内液体的流速大小和方 向,流线密的地方表示流速大,流线疏处表示流速小。



(3)元流、总流和过水断面
元流是横断面积无限小的流束,它的表面是由流
线组成的流管。
由无数个元流组成的宏观水流称为总流。
水 与元流或总流的所有流线正交的横断面称为过水断面。 力 过水断面的形状可以是平面(当流线是平行的直线时)或 学 曲面(流线为其它形状)。 讲 单位时间内流过某一过水断面的液体体积称为流量,流 义 量用Q表示,单位为(m3/s)。
1)恒定总流能量方程的应用条件:
a、液流必须是不可压缩的恒定流;
b、作用在液体上的质量力只有重力;
c、建立能量方程的两个过水断面都必须位于均匀
流或渐变流段,但该两断面间的某些流动可以

是急变流;
力 学
d、两计算断面间无流量的汇入或流出,否则要建 立相应的方程式。


2)应用恒定总流能量方程需要注意的具体问题:
学 出控制体与流入控制体的水体动量之差等于作用在 讲 控制体内水体上的合外力。

恒定总流的动量方程是个矢量方程,把动量方程沿 三个坐标轴投影,即得到投影形式的动量方程:
∑Fx=ρQ(β2 v2x-β1 v1x)
水 力
∑Fy=ρQ(β2 v2y-β1 v1y)

∑Fz=ρQ(β2 v2z-β1 v1z)
水 f、对于有分岔的管道,动量方程的矢量形式为:

学 讲
F

Q v流出

Qv流入

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水力学课程设计

水力学课程设计

水力学综合练习计算书指导老师:X X X学生姓名:X X X学号:X X X班级:X X XXX年XX月目录前言 (2)1、目的和意义 (2)2、计算内容 (2)3、工程资料 (2)4、练习任务 (4)5、计算过程 (4)前言水力学是一门技术基础课,该课程具有理论性强、公式多、水流运动型太复杂、与工程实际联系密切等特点。

为了加深同学们对水坝水闸的认知和理解,而已让同学们去自已去设计并进行计算。

之所以进行水力学实训,进行水库,河岸溢洪道的设计与校核。

就是为了加深同学们动手设计实践能力,对水库,水坝工程项目进一步研究!这对于深化巩固所学过的理论知识,加深对有关公式及图表的实用范围和使用方法的印象,培养灵活运用知识,独立解决实际问题的能力,初步了解工程设计中水力计算的基本内容,调动和提高学习专业课的积极性,为水工专业课和实践能力的培养打下牢固的基础有着十分重要的意义。

因而对于这次实训,希望同学们能够做到人人动手实践,动手计算,对水库的加回水曲线的计算要认真落实,校核。

并对河岸溢洪道的水力计算,闸门的运用情况,进行设计,验证,是否达到安全程度。

相信同学们会好好的认真对待这次水力学实训。

1、目的和意义水力学是一门技术基础课,该课程具有理论性强、公式多、水流运动型太复杂、与工程实际联系密切等特点。

而这些也给我们带来学习的困难,在每一章内容中除了阐明水力学基本原理之外,只是解决一两个水力学问题,在实际工程中的水利学计算,一般包括几类水力学问题。

因此,在理论课结束后,安排一定的时间,对同学们进行一次较全面,较系统的理论联系实际的训练,让同学们综合运用所学过的知识,去解决实际生产课题,是十分必要的。

这对于深化巩固所学过的理论知识,加深对有关公式及图表的实用范围和使用方法的印象,培养灵活运用知识,独立解决实际问题的能力,初步了解工程设计中水力计算的基本内容,调动和提高学习专业课的积极性,为水工专业课和实践能力的培养打下牢固的基础有着十分重要的意义。

《水力学》课程教学大纲.

《水力学》课程教学大纲.

《水力学》课程教学大纲(参考学时60)1、课程性质水力学是水务管理专业的一门主要的专业基础课程2、课程目的水力学课程的主要任务是使学生掌握液体运动的一般规律和有关的基本概念、基本理论,学会必要的分析计算方法和一定的实验操作技术,为学习专业课程,从事专业技术工作,进行科学研究打下必要的坚实基础。

3、与其它课程的联系与分工学生学习水力学以前必须学完高等数学、工程力学等课程。

这样,对于有关内容,如微分、积分、矢量、偏导数、泰勒公式、微分方程、液体的物理特性、动能定律、动量定律具有一定的基础,在水力学中主要是运用这些知识,不必详细讲解。

水力学的后续课程是节水技术、水利工程概论、水文学原理等,本课程只讲述各种典型情况下的水流现象及必需的水力学计算方法。

4、课程内容(1)基本内容第一章、绪论水力学的任务及其历史的发展,液体的连续介质模型,液体的主要物理性质,作用在液体上的力。

第二章、水静力学静水压强及其特性,质量力为重力的静水压强基本方程,静水压强的量测,作用于平面上的静水总压力,作用于曲面上的静水总压力。

第三章、液体运动的基本原理水流运动的基本概念,液体运动分类,恒定流连续性方程,恒定流沿流束的能量方程,实际液体恒定总流的能量方程,实际液体恒定总流动量方程。

第四章、水流阻力与水头损失阻力和能量损失问题概述,沿程阻力与局部阻力,沿程水头损失与切应力的关系,液体内部的运动形态──层流,紊流,紊流运动要素的脉动及附加切应力,层流流速分布及阻力系数,紊流流速分布及阻力系数,实际明渠与管道中沿程水头损失与阻力系数的实例及实验。

第五章、孔口、管嘴出流和有压管路液体薄壁孔口的恒定出流,液体经管嘴的恒定出流,短管的水力计算,长管的水力计算,管网的水力计算基础,直接水击和间接水击的压强计算。

第六章、明渠恒定均匀流明渠水流,水利工程中的明渠均匀流问题,明渠边壁几何特性和水力特性,明渠水流特性及产生均匀流的条件,明渠均匀流的水力计算,明渠水力最佳断面,复式断面明渠均匀流水力计算。

水力学系统讲义第二章(1)-水静力学PPT课件

水力学系统讲义第二章(1)-水静力学PPT课件
相对压强pr与绝对压强pabs之间存在如下关系:
pr pabs pa
真空压强:如果液体中某处的绝对压强小于大气压强,则 相对压强为负值,称为负压。负压的绝对值称为真空压强, 以pv表示。
pv | pabs pa | pa pabs
真空度:真空压强用水柱高度表示时称为真空度,记为hv。
hv
pv
第二章 水静力学
主要内容: §2-1 静水压强及其特性 §2-2 液体平衡微分方程及其积分 §2-3 重力作用下静水压强的分布规律
水静力学的任务: 是研究液体平衡的基本规 律及其实际应用。
液体的平衡 状态有两种
静止状态 相对平衡状态
• 液体处于平衡状态时,液体质点之间没有相 对运动,液体内部不存在切应力;
pA
pB
为位置水头;
p 表示该点压强的液柱高度,称为压
强水头。
z
p
表示测压管液面到基准面的高度,称为测压管水头。
注意:以上各项均具有长度量纲;
位置水头、压强水头、测压管水头的物理意义
位置水头表示单位重量液体从某一基准面算起所具有的位 置势能,简称位能。 mgz / mg z
压强水头表示单位重量液体从压强为大气压强算起所具有
dz并将它们相加,得
p dx p dy p dz ( Xdx Ydy Zdz)
x y z
左边是连续函数p(x,y,z)的全微分dp,则
dp (Xdx Ydy Zdz)
存在某一力势函数Ω(x,y,z)与单位质量力在各坐
标轴上的投影X、Y、Z满足以下关系:
X , Y , Z
x
根据等压面的定义dp=0,由液体平衡微分方程式可得
Xdx Ydy Zdz 0
等压面的性质

水力学讲稿1

水力学讲稿1
1.49 1.61 1.71 1.76 1.81 1.86 1.90 2.00 2.09 2.18 2.58
运动粘度ν (10-5 m2/s)
0.98 1.15 1.32 1.41 1.50 1.60 1.68 1.87 2.09 2.31 3.45
二、流体的压缩性
流体受压力作用时体积减少、密度增大,当压力撤除 后可恢复原体积,这个性质称为流体的压缩性,也 称弹性 注意流体中的液体和气体的压缩性是有区别的 1. 液体的压缩性 液体的压缩性可用体积压缩系数 α p来表示。 其含义是,在温度不变的条件下,压强每增加一个单 位,液体体积的相对变化量。
从微观和宏观来看,可见流体所反映的 微观结构和运动在时间和空间上都充满着不均匀 性、离散性和随机性; 宏观结构和运动在时间和空间上呈现出均匀性、 连续性和确定性。 这两种如此不同的特性,而又和谐地统一在流体 这个物质中,形成了流体运动的两个重要方面。
这是一个矛盾。 也给我们提出一个问题: 从宏观角度如何说明微观问题,如‘质点’的概念 1.几何问题? 2.物理量问题?
三、 流体的粘滞性
1.内摩擦力与牛顿内摩擦定律 对于流动着的流体,若流体质点之间由于相对运动的 存在,所产生内摩擦力以抵抗其相对运动的性质, 称为流体的粘滞性,所产生的内摩擦力也称为粘滞 力,或粘性力。
流体的粘滞性是使运动 的流体产生机械能损失 的根源
牛顿根据大量的实验研究,提出了牛顿内摩擦 定律。 认为当流动的流体内部各层间发生相对运动时, F 两相邻流层间所产生的内摩擦力 的大小与流 体的粘滞性、反映相对运动的流速梯度 du dy 以及接触面面积 A成正比,而与接触面 上的压力无关。 du F du F = µA τ = =µ dy A dy 式中 µ 为表征流体粘滞性大小的比例系数,τ 为粘滞
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重庆交通大学水力学课程设计精品资料《水力学与桥涵水文》课程设计成果专业班级姓名学号指导教师重庆交通大学《水力学与桥涵水文》课程设计任务书(土木工程专业)学院:土木工程学院专业班级:茅以升道路姓名:xxx学号:xxxxxxxxxxxx图2-1重庆交通大学1为测定某阀门的局部阻力系数ξ,在阀门上下游装设三个测压管,已知水管直径d=50 mm,12l=1 m,23l=2 m,实测数据1∇=150 cm,2∇=125 m,3∇=40 cm,υ=3 m/s,试计算阀门的ξ值。

解:2212121212h22-αα++=+++γγ对于l段fp pv vz zg g22221215010012510022fv vhg g---⨯++=⨯+++120.25fh-=22231131312l(2h)222fpp v v vz zg g g-ααα++=++++ξγγ对于段22222150********(20.25)222v v vg g g--⨯++=⨯+++⨯+ξξ=0.762则阀门2水面线定性分析解:图处理如下图2-2图2-3 图2-4分析如下:图2-1中,1k i i >段、2k i i =段和3k i i <段均为顺坡渠道。

水流从1k i i >段过渡到2k i i =段时,由急流向临界流过渡,会在2k i i =段c 区以c 型曲线过渡到正常水深;水流从2k i i =段过渡到3k i i <段时,由临界流向缓流过渡,会在2k i i =段a 区以a 型曲线过渡到正常水深。

图2-2中,1k i i >段和3k i i <段均为顺坡渠道。

水流从1k i i >段过渡到2k i i <段时,由急流向缓流过渡,会在1k i i >段产生水跃。

图2-3中,10i <段为逆坡渠道,2k i i <段为顺坡渠道。

会在10i <段'b 区通过'b 型降水曲线过渡到缓流。

图2-4中,k i i <段为顺坡渠道。

水流从1k i i >段过渡到2k i i <段时,由缓流流向断口,会在1k i i <段产生水跌。

图2-5中,10i >段为顺坡渠道,20i <段为逆坡渠道。

水流从10i >段过渡到20i <段时,由急流向逆坡过渡,会在20i <段产生水跃;从20i <段流向断口时,会产生水跌。

图2-6中,1i 段、2i 段和3i 段均为顺坡渠道且1k i i >、2k i i <及3k i i >。

水流从1k i i >段过渡到2ki i <段时,由急流向缓流过渡,会在1k i i >段产生水跃;水流从2k i i <段过渡到3k i i >段时,由缓流向急流过渡,会在2k i i <段产生水跌,在b 区以b 型曲线过渡到正常水深。

图2-5图2-63流量、断面平均流速计算处理如下表所示:仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢4相关分析:已知某流域154~1965年的年径流量及年降雨量,年径流量与年降雨量在成因上具有联系。

试用解析法推求相关直线。

解:数据处理如下所示序号年份年降雨量年径流量Kx Ky KxKy x(mm)) y(mm)1 1954 2014 1362 1.538 1.731 2.365 2.998 2.6632 1955 1211 728 0.925 0.925 0.855 0.856 0.8563 1956 1728 1369 1.320 1.740 1.741 3.028 2.2964 1957 1157 695 0.883 0.883 0.781 0.781 0.7815 1958 1257 720 0.960 0.915 0.921 0.838 0.8796 1959 1029 534 0.786 0.679 0.617 0.461 0.5337 1960 1306 778 0.997 0.989 0.995 0.978 0.9868 1961 1029 337 0.786 0.428 0.617 0.184 0.3379 1962 1310 809 1.000 1.028 1.001 1.058 1.02910 1963 1356 929 1.035 1.181 1.072 1.395 1.22311 1964 1266 796 0.967 1.012 0.935 1.024 0.97812 1965 1052 383 0.803 0.487 0.645 0.237 0.391合计15715.000 9440.000 12.000 12.000 12.545 13.836 12.951相关系数r较大,非常接近1,而且>,表明年径流量和年降雨量之间存在直线相关,相关程度也较为密切因此,可用之间相关进行流量的插补和延长。

则可求得y倚x的回归直线方程式为5某站有24年实测径流资料,试绘制其经验频率曲线,并用求矩适线法推求年径流量频率曲线的三个统计参数。

解:数据处理如下序号年份年径流深(mm)经验频率/%1 1969 1065 4 1.597 0.357 0.2132 1957 998 8 1.498 0.248 0.1233 1960 964 12 1.448 0.200 0.0904 1975 884 16 1.327 0.107 0.0355 1967 789 20 1.185 0.034 0.0066 1964 769 24 1.155 0.024 0.0047 1968 733 28 1.100 0.010 0.0018 1974 709 32 1.065 0.004 0.0009 1961 687 36 1.032 0.001 0.00010 1954 663 40 0.996 0.000 0.00011 1958 642 44 0.963 0.001 0.00012 1953 625 48 0.938 0.004 0.00013 1965 616 52 0.924 0.006 0.00014 1970 607 56 0.911 0.008 -0.00115 1955 592 60 0.888 0.012 -0.00116 1973 588 64 0.882 0.014 -0.00217 1971 587 68 0.881 0.014 -0.00218 1972 567 72 0.852 0.022 -0.00319 1956 557 76 0.837 0.027 -0.00420 1962 547 80 0.821 0.032 -0.00621 1952 538 84 0.808 0.037 -0.00722 1963 510 88 0.766 0.055 -0.01323 1966 417 92 0.626 0.140 -0.05224 1959 341 96 0.512 0.238 -0.116合计15994 24.012 1.595 0.265P%统计参数0.1 1 2 5 10 20 50 90 95 99一Cv=0.26 ф 3.81 2.68 2.31 1.77 1.32 0.81 -0.08 -1.22 -1.49 -1.96 Cs=2Cv Kp 1.99 1.70 1.60 1.46 1.34 1.21 0.98 0.68 0.61 0.49 Cs=0.52 Qp 1326 1130 1066 972 895 806 652 455 408 327()()3121116662410.261241159941.9590.65n i i nii v s mQ Q s n KC n C ====⨯=-=--=∑∑经过适线法调试二Cv=0.26 ф 4.53 3.02 2.54 1.88 1.34 0.76 -0.16 -1.13 -1.32 -1.59 Cs=4Cv Kp 2.18 1.79 1.66 1.49 1.35 1.20 0.96 0.71 0.66 0.59 Cs=1.04 Qp 1450 1189 1106 992 898 798 638 470 437 391 三 Cv=0.26 ф 4.1 2.82 2.4 1.82 1.33 0.79 -0.12 -1.18 -1.42 -1.81 Cs=2.6Cv Kp 2.066 1.733 1.624 1.473 1.346 1.205 0.969 0.693 0.631 0.529 Cs=0.69 Qp 1376 1154 1082 981 896 803 645 462 420 353、6 已知某坝址断面有30年的洪峰流量实测值,如下表所示,根据历史调查得知1890年和1912年曾发生过特大洪水,推算得洪峰流量分别为8000m3/s和6700m3/s,实测期内也发生过一次特大洪水,流量为7360m3/s,试用求矩适线法推求该坝址断面200年一遇洪峰流量。

解:分析可知,资料中共有3个特大值的不连续系列,即a=3;实测期为30年。

即n=30;实测期内有一次特大值,即l=1;特大值洪水最早出现的年份是1890年,二实测期最后的年份是1986年,则调查考证期N=97年,数据处理如下所示。

111197322060525501983973010.619a n j i j i j v N a Q Q Q N n l C ==+⎛⎫--⎛⎫=+=+⨯= ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭∑∑试取Cv=0.7,Cs=1.6, Q =2300,理论频率曲线与点群整体分部配合较好,如上图所示。

则: ()30.5%(3.990.71)23008724m Q s =⨯+⨯=。

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