水力学知识点总结讲解
水力学知识点总结
水力学知识点总结1. 水的基本性质水是自然界中非常重要的物质，它具有一系列独特的物理、化学性质。
如水的密度、粘度、表面张力等重要性质对水力学研究有着重要的影响。
2. 水动力学水动力学是研究流体的运动规律及其与物体之间的相互作用的科学。
水动力学是水力学的基础，分为静水力学和流体力学。
静水力学研究静止的流体，而流体力学则研究流体的运动。
3. 流体静力学流体静力学是研究静止流体中的压力、浮力和力的平衡问题。
在水力学中，流体静力学主要用于水库、坝体等结构的压力分析。
4. 流体动力学流体动力学是研究流体运动及其产生的压力、阻力以及对物体的作用力。
在水力学中，流体动力学主要应用于河流、渠道等流体动力学性质的研究。
5. 流态力学流体力学是研究流体运动状态与性质的学问。
在水力学中，流态力学主要应用于分析水流的速度、流量、流向、涡流情况等。
6. 水流的稳定性水流的稳定性是水力学中的重要概念，它指的是水体流动时所产生的稳定的流态特性，包括流态的平稳性、安定性和可操作性等。
7. 水力工程水利工程是利用水资源进行灌溉、供水、发电等利用的工程。
水利工程设计要考虑水力学的各种知识，如水流的稳定性、水利工程的结构和设备等方面。
8. 水道工程水道工程是为了改善河流、渠道等水道的通航、排涝等目的的工程项目。
在水道工程设计中，水力学知识对水流速度、水位变化、水力坡等方面有着重要影响。
9. 水电站在水力学中，水电站是一个重要的应用领域。
水力功率的计算、水轮机的设计、水库的水位控制等都需要水力学知识。
10. 河流水文学河流水文学是研究河流的水文特性、水位变化规律、涨落情况等方面的科学。
水文学是水力学中应用最广泛的一个分支，水利工程、水资源评价等方面都需要水文学的知识。
11. 液压机械液压机械是以流体静力学和流体动力学的理论为基础，利用液体作为传动介质的机械装置。
水力学的理论基础对液压机械的设计、制造和使用都有着重要的影响。
12. 水资源评价水力学的知识还被应用于水资源评价领域，通过水文学、水文模型等方法来评价水资源的分布、利用、保护等问题。
水力学__主要知识点
第3章 流态与水头损失
水头损失以及与水头损失有关的液体的流态。
（一）水头损失的计算方法
1.总水头损失： hw= ∑hf + ∑hj 沿程水头损失：
通过尼古拉兹实验研究发现紊流三个流区内的沿程水力摩擦系数
的变化规律。
5. λ的变化规律 尼古拉兹实验 （人工粗糙管）
层流区： λ=f1(Re)=
64 Re
光滑区：λ= f2 (Re) 紊流粗糙区紊也称流为区紊：流粗过阻糙渡力区区平：：方λλ==区，ff34沿((Rr0程e), 水r0 力) 摩擦系数λ与雷诺数无关，
忽略不计
j
hf
l d
2
2g
H
Q2 K2
l
K Ac R — 流量模数
1
l d
（5）水头线绘制 注意事项： （1）局部水头损失集中在一个断面； （2）管中流速不变，总水头线平行于测压管水头线； （3）总水头线总是下降，而测压管水头线可升可降； （4）当测压管水头线在管轴线（位置水头线）以下，表示该处存在负压； （5）注意出口的流速水头（自由出流）或局部损失（淹没出流）。
1.连续介质：液体是由液体质点组成的连续体,可以用连续函数描述
液体运动的物理量.
2．理想液体：忽略粘滞性、可压缩性的液体
（三）作用在液体上的两类作用力
第1章水静力学
水静力学包括静水压强和静水总压力两部分内容。通过静水压强和静水
总压力的计算，可以求作用在建筑物上的静水荷载。
水力学部分章节知识点
绪论1、密度是指单位体积液体所含有的质量 量纲为[M/L3]，单位为kg/m32、容重是指单位体积液体所含有的重量 量纲为[F/L3]，单位为N/m3一般取ρ水=1000 kg/m3，γ水=9800N/m3=9.8kN/m3第一章 水静力学1、静水压强的特性：①静水压强垂直指向受压面②作用于同一点上各方向的 静水压强的大小相等2、3、绝对压强——以设想没有大气存在的绝对真空状态作为零点计量的压强，用p ′表示（绝对压强恒为正值）相对压强——以当地大气压作为零点计量的压强，用p 表示。
（相对压强可正可负） 4、真空——当液体中某点的绝对压强小于当地大气压强pa ， 即其相对压强为负值时，称为水力意义上的“真空”真空值（或真空压强）——指绝对压强小于大气压强的数值，用pk 来表示 5、压强的单位：1个工程大气压=98kN/㎡ =10m 水柱压=735mm 水银柱压6、压强的测量①测压管②U 形水银测压计③差压计7、静水压强分布图的绘制规则：1.按一定比例，用线段长度代表该点静水压强的大小 2.用箭头表示静水压强的方向,并与作用面垂直 8、平面的静水总压力的计算 ①图解法②解析法9、作用于曲面上的静水总压力（投影） 第二章 液体运动的流束理论1、迹线——某液体质点在运动过程中，不同时刻所流经的空间点所连成的线。
流线——是指某一瞬时，在流场中绘出的一条光滑曲线，其上所有各点的速度向量都与该曲线相切。
/流管——由流线构成的一个封闭的管状曲面 微小流束——充满以流管为边界的一束液流总流——在一定边界内具有一定大小尺寸的实际流动的水流，它是由无数多个微小流束组成2、水流的分类（1）按运动要素是否随时间变化①恒定流——运动要素不随时间变化②非恒定流——运动要素随时间变化（2）按同一流线上各质点的流速矢是否沿流程变化①均匀流——同一流线上流速矢沿流程不发生变化②非均匀流 a 、渐变流b 、急变流 3、均匀流的重要特性（1）过水断面为平面，且过水断面的形状和尺寸沿程不变(2) 同一流线上不同点的流速应相等，从而各过水断面上的流速分布相同，断面平均流速相等(3) 均匀流（包括非均匀的渐变流）过水断面上的动水压强分布规律与静水压强分布规律p z C gρ+=0p p ghρ=+相同，即在同一过水断面上各点的测压管水头为一常数推论：均匀流（包括非均匀的渐变流）过水断面上动水总压力的计算方法与静水总压力的计算方法相同。
水力学主要知识点
（水工专业）
（一）液体的主要物理性质
绪论
1．惯性与重力特性
2．粘滞性：液体的粘滞性是液体在流动中产生能量损失的根本原因.
描述液体内部的粘滞力规律的是牛顿内摩擦定律 :
du
dy 注意牛顿内摩擦定律适用范围：1)牛顿流体， 2)层流运动
3．可压缩性。 在研究水击时需要考虑
4．表面张力特性。 进行模型试验时需要考虑
那么铅垂分力的方向向下；当压力体与受压面在曲面的两侧，则铅垂分力的方向向上.
（3） 合力方向：α=arctg Pz
Px
第 2 章 液体运动的流束理论
（一）液体运动的基本概念
1. 流线的特点:反映液体运动趋势的图线
流线的性质:流线不能相交；流线不能转折
2 .流动的分类
非恒定流
均匀流
液流
恒定流
非均匀流
渐变流
（2）能量方程应用注意事项:
三选：选择统一基准面便于计算
选典型点计算测压管水头 :
p z
g
选计算断面使未知量尽可能少
（ 压强计算采用统一标准）
（3）能量方程的应用：
它经常与连续方程联解求 ：断面平均流速，管道压强，作用水头等。
文丘里流量计是利用能量方程确定管道流量的仪器。
毕托管则是利用能量方程确定明渠（水槽）流速的仪器。
急变流 在均匀流和渐变流过水断面上，压强分布满足： z p c
g
2
（二）液体运动基本方程
1.恒定总流连续方程
v 1A1= v A2 2 ,
v2 A1
Q=vA
利用连续方程，已知流量可v以1 求A断2 面平均流速，或者通过两断面间的几何关系求断面平
水力学 主要知识点
（一）水头损失的计算方法
1.总水头损失： 沿程水头损失： 达西公式 圆管
l 2 hf 4R 2g
hw= ∑hf + ∑hj
l 2 hf d 2g
λ—沿程水头损失系数 R—水力半径 R A 圆管 R d 4 局部水头损失 ζ—局部水头损失系数
V2 hj 2g
3.恒定总流动量方程 F Q
2 2 1
∑Fx=ρQ（β2 v 2x-β1 v 1x）
投影形式
∑Fy=ρQ（β2 v 2y -β1 v 1y）
∑Fz=ρQ（β2 v 2z -β1 v 1z）
β—动量修正系数，一般取β=1.0
式中：∑Fx、∑Fy、∑Fz是作用在控制体上所有外力沿各坐标轴分量的合力，
请注意，“水头”表示单位重量液体含有的能量。
4．压强的三种表示方法：绝对压强p′，相对压强p， 真空度pv, 它们之间的关系为：p= p′-pa 相对压强:p=ρgh 可以是正值，也可以是负值。。 pv=│p│（当p＜0时pv存在）
计算静水总压力包括求力的大小、方向和作用点，受压面可以分为平面
和曲面两类。 根据平面的形状：对规则的矩形平面可采用图解法，任意形状的平面都
的几何关系求断面平均流速。
恒定流
非均匀流
2 p1 1v12 p2 2v2 2.恒定总流能量方程 z1 g 2 g z2 g 2 g hw
hw J= l —水力坡度 ，表示单用最广泛的方程，能量方程中的最后一项hw是单位 重量液体从1断面流到2断面的平均水头损失 （1）能量方程应用条件： 恒定流，只有重力作用，不可压缩渐变流断面，无流量和能量 的出入 （2）能量方程应用注意事项: 三选：选择统一基准面便于计算p 选典型点计算测压管水头 : z g 选计算断面使未知量尽可能少 （ 压强计算采用统一标准） （3）能量方程的应用： 它经常与连续方程联解求 ：断面平均流速，管道压强，作用水头等。 文丘里流量计是利用能量方程确定管道流量的仪器。 毕托管则是利用能量方程确定明渠（水槽）流速的仪器。 当需要求解水流与固体边界之间的作用力时，必须要用到动量方程，
水力学总结
水力学总结水力学是研究液体在运动过程中的力学性质和现象的学科。
它在工程领域中具有广泛的应用，涉及到水流、河流、水库、水管等各个方面。
本文将从流体力学的基本概念、水流的特性、水力学方程及应用等方面进行总结。
一、流体力学的基本概念流体力学是研究流体运动规律的学科。
它包括两个基本方面：流体静力学和流体动力学。
流体静力学研究静止流体的性质和力学问题；流体动力学研究流体运动的性质和力学问题。
流体动力学又可分为稳定流和非稳定流。
稳定流是流体在河流或水管中的运动，其流速、密度、温度、压力等参数在时间和空间上基本保持不变。
非稳定流是指流体在运动过程中速度、压力等参数随时间和空间变化的流动。
二、水流的特性水流是一种常见的流体流动现象，其特性和行为不仅影响着自然界的河流湖泊，也直接关系到工程中的水力设施设计。
1. 水流速度：水流速度是指单位时间内流经某一截面的水体的体积。
水流速度受到地形、水深、水体粘度等因素的影响。
水流速度的快慢直接影响着水的能量传递和流动的性质。
2. 水流压力：水的压力是指水对单位面积所施加的力。
水流压力随着水流速度和水的密度而变化。
在实际应用中，水流压力常用于水力机械的设计和水力学的研究。
3. 水流阻力：水流在运动过程中会受到阻力的作用，阻力大小与水的流速和流动形式有关。
了解水流的阻力特性对于河流和水流工程的设计和管理非常重要。
三、水力学方程水力学方程是描述水流运动的基本方程，它们包括质量守恒方程、动量方程和能量方程。
1. 质量守恒方程：质量守恒方程描述了水流的质量变化，它表达了水体在空间和时间上的连续性。
质量守恒方程常用于研究水体的供应、排放和污染治理等问题。
2. 动量方程：动量方程描述了水流的运动状态，它与水流的速度、压力和流速分布有关。
动量方程在工程中广泛应用于水力机械、水泵设计等方面。
3. 能量方程：能量方程描述了水流在运动过程中的能量变化。
它包括水流的势能、动能和内能等不同形式的能量，能量方程常用于水流的力学特性分析和水力设施的设计。
水力学 主要知识点
Px
第2章 液体运动的流束理论 1. 流线的特点:反映液体运动趋势的图线
流线的特征:流线不能相交；恒定流流线形状位置不变；恒定流 迹 线和流线重合。
2 .流动的分类:
液
非恒定流 均匀流
流 恒定流
非均匀流 渐变流
急变流 在均匀流和渐变流过水断面上，压强分布满足： z p c
hf
l 2
d 2g
达西公式
圆管
hf
l 2
4R 2g
λ—沿程水头损失系数
R—水力半径 R A 圆管 R d
局部水头损失
4
ζ—局部水头损失系数
hj
V2 2g
从沿程水头损失的达西公式可以知道，要计算沿程水头损失，
关键在于确定沿程水头损失系数λ。而λ值的确定与水流的
流态和边界的粗糙程度密切相关。
图解法：大小：P=Ωb, Ω--静水压强分布图面积
方向：垂直并指向受压平面 作用线：过压强分布图的形心，作用点位于对称轴上。
静水压强分布图是根据静水压强与水深成正比关系绘制的，只要用比例 线段分别画出平面上两点的静水压强，把它们端点联系起来，就是静水 压强分布图 解析法：大小：P=pcA, pc—形心处压强
g （二）液体运动基本方程
1.恒定总流连续方程
v 1A1= v 2A2
,
v2 A1 v1 A2
Q=vA
利用连续方程，已知流量可以求断面平均流速，或者通过两断面间
的几何关系求断面平均流速。
2.恒定总流能量方程
z1
p1g 1v12来自2gz2
p2
g
2v22
2g
hw
hw
水力学基本知识
第一章水力学基本知识1.惯性：具有维持它原有运动状态的特性、质量越大，运动状态越难改变，因而惯性越大2.单位体积内液体所具有的重量称为该液体的容重（重度）3.内摩擦力f=黏滞力4.谬u：动力粘滞系数与液体性质有关5.u液体表面与底面流速差6.液体粘滞性还可用运动粘滞系数v表示v=谬u/破p7.压缩性：液体不能承受拉力，可以承受压力。
液体受压缩后体积缩小，密度增加，同时液体内部会产生压力抵抗压缩变形，这种性质被称为液体的压缩性；压力解除后消除变形，恢复原状，这种性质称为液体弹性8.表面张力：表面张力仅在液体表面存在，液体内部不存在9.连续介质假说：假设液体是一种连续充满其所占据空间毫无间隙的连续体，水力学所研究的液体运动是连续介质的连续运动10.理想液体概念：水是不可被压缩，没有粘滞性，没有表面张力的连续介质11.质量力：常见的重力和惯性力皆属于质量力，单位质量液体所受的质量力为单位质量力m第二章水力静学1.等压面：静止液体中凡压强相等的各点连接起来组成的面（平面或曲面）称为等压面2.等压面重要性质：作用于静止液体上任意一点的质量力必须垂直于通过该点的等压面3.重力液体的等压面是重力加速度g互相垂直的曲面4.所以平衡液体的自由表面是等压面，即液体静止时的自由表面是水平面，静止液体中两种不同液体的分界面是等压面5.等压面概念：相连通的两种液体6.绝对压强：以设想没有大气存在的绝对真空状态作为零点计量的压强7.相对压强：把当地大气压作为零点计量的压强8.p’绝对压强p相对压强Pa当地大气压强9.Yh为液体自重产生压强，与水呈线性关系，沿水深的压强分布图为直角三角形10.压强分布图中各点压强方向恒垂直指向作用面，两受压面交点处的压强具有各向等值性11.z—位置高度，即计算点距计算基准面的高度，称位置水头12.p/y—压强高度测压管中水面至计算点的高度，称压强水头13.z+p/y—测压管中水面至计算点的高度，称测压管水头（单位重量液体的势能，简称单位势能）第三章水力学基础1.迹线：是单个液体质点在某一时间段内的运动轨迹线2.流线：是在某一瞬时的空间流场中，表示各质点流动方向的曲线流线上所有各点在该瞬时的厉害矢量都和该流线相切，流线不能相交和转折3.元流，总流，过水断面：充满微小流管内的液体称为元流；充满流管内的液体称为总流，总流是无数元流的总和；与元流或总流中所有流线相正交的截面称为过水断面4.流量：单位时间内通过某一过水断面的液体体积5.恒定流，非恒定流：所有水流运动要素均不随时间变化的液流称恒定流；水流任一运动要素随时间变化的液流称非恒定流6.无压流，有压流：凡过水断面的部分周线为自由表面的液流称为无压流；凡过水断面的全部周线均于固体壁面相接触的液流称为有压流7.毕托管：一种测量液体点流速的仪器8.文丘里管：测量管道中液体流量的常用仪器9.雷诺数：表征了惯性力与黏滞力的比值雷诺数Rek≈2300是一个相当稳定的数值10.层流底层：液体作紊流运动时，紧邻壁面液体层的流速很小，流速梯度很大，黏滞力处于主导地位，且质点的横向混掺受到很大约束，因此总存在有保持层流流动的薄层，称为层流底层11.紊流切应力：在紊流中的水流阻力除了粘性阻力t1外，液体质点混参和运动量交换还将产生附加的切应力t2，简称紊流的附加应力12.重力流，无压流：明渠中水流是直接依靠重力作用而产生的，称重力流；同时它具有自由表面，相对压强为零，故称为无压流13.明渠均匀流形成条件①必须是顺坡渠道i>0并在较长一段距离保持不变②必须是长而直的棱柱形渠道③渠道表面的糙率n应沿程不变④渠道中的水流应是恒定流14.水力最佳断面：矩形渠道水力最佳断面的底宽为水深的两倍即水力半径为水深的1/215.水文资料应有以下四性①可靠性②代表性③独立性④一致性16.水位观测：水位是河流最基本的水文要素12.我国统一规定用青岛验潮站的黄海平均海平面作为水准基面17.水位观测通常用水尺和自记水位计，水尺读数加水尺零点高程就是水位18.水文调查：步骤是先建立水文断面，通过洪水调查，确定各种洪水位和洪水比降，进而确定水文断面的流速和流量19.洪水调查：访问调查洪痕调查20.其他调查：其他调查主要有冰凌调查和既有涉河工程调查21.堰流和堰：在明渠流中，为控制水位或控制流量而设置构筑物，使水流溢过构筑物的流动称为堰流，该构筑物称为堰22.堰水力特性：①堰的上游水流受阻，水面壅高，势能增大;在堰顶上由于水深变小，流速变大，使动能增大，在势能转化为动能过程中，水面有下跌的现象。
《水力学》自己复习整理知识框架
《水力学》自己复习整理知识框架水力学是研究水流在各种流动条件下的物理规律的学科。
水力学的研究对象包括河流、湖泊、水库、海洋等自然水体的运动规律，以及水力工程中涉及的渠道、管道、泵站等的水流行为。
以下是水力学的知识框架及复习整理。
一、基本概念和基本方程1.水力学的研究对象、目标和意义2.水的物理性质及其在水力学中的应用3.流动的基本概念：流线、流量、流速、剖面平均流速、平均流速、瞬时流速、表观流速、临界流速等4.流体运动的宏观描述：物质守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律5.海森堡统一速度场二、流态分类和力学特性1.流态分类：层流和湍流2.湍流的产生和发展机制3.湍流的统计特性：平均流速、涡度、雷诺应力、雷诺应力公式等4.湍流的判别方法和湍流的传输性质三、流动的基本方程1.牛顿第二定律和欧拉方程2.曼宁公式和雨道公式3.马克斯韦方程组和势流理论4.控制体分析法和控制体微分形式四、流动的能量方程1.泊肃叶方程和能量守恒方程2.流动过程中的能量转化和能量损失3.流体摩擦和阻力的计算五、水力学实验和模型1.水力学原理实验、水工模型2.模型尺度和相似理论3.型流和真流的关系4.实测资料的处理和分析六、流动的计算方法1.数值方法在水力学中的应用2.一维水流数值模拟方法3.CFD在水力学中的应用4.流动的计算机模拟与可视化技术七、水动力学1.水体运动的动力学机制2.水体运动的力学特性3.溶解氧和氨氮的弥散4.水体温度和盐度的传输以上是《水力学》的知识框架和复习整理，通过掌握这些知识点，可以对水力学的基本概念、基本方程和流态分类等进行全面地理解和复习。
同时，了解水力学实验和模型、流动的计算方法以及水动力学等内容，可以为深入研究水力学提供一定的基础。
在复习过程中，可以结合教材、参考书籍和相关研究论文进行学习和理解，通过刷题和实践练习来提高对该学科的应用能力和实际问题解决能力。
水力学知识点总结
水力学知识点总结水力学是一门涉及流体力学的应用分支，主要研究大气、洪水、潮流、海水和其他水体流动的规律，是水利、海洋、环境等领域的重要基础理论。
水力学的研究具有重要的现实意义，可为水利工程和水环境保护提供基础理论支持。
一、水体流速水力学中最重要的一个概念是流速，是指水体在江河或湖泊表面、管道或渠道中的运动速度。
流速可以是恒定的，也可以是变化的，常常受到水体的形态、地形和静水压力等因素的影响。
一般情况下，运动水体的流速越大，水体的压力越大，流量也越大。
二、水体压力水力学中还涉及水体的压力。
它是指水体表面所受的垂直力，是施加在水体上的压力与密度的乘积。
压力的大小取决于水体的形态、体积、温度和物质的混合情况等。
三、水体受力水力学中还涉及水体受力的问题，它是指水体运动时受到的力，如摩擦力、重力力等。
摩擦力是水体在渠道内的内部摩擦，受水体的流动速度、渠道或管道的形状和尺寸、水体的粘度等因素的影响。
重力力则是水体由高处往低处流动时受到的力，表现为水体出现上下流动，其力量是由水体的坡度、深度、流速等因素决定的。
四、流速场流速场是水体运动中不同位置、时间上流速分布的空间变化情况，即流速随着位置和时间的变化而变化。
流速场可以用数学方法或实验方法进行测量，可以用来研究水体的运动特性。
五、洪水洪水是指降水量大于雨水融化和地面蒸发量，导致河流和湖泊水位上升的现象，是水力学中的重要内容。
通过对洪水的研究，可以提出洪水管理的技术原则，以及建立水库、堤坝、排洪渠等水利工程，为防洪险治理等提供理论指导。
六、潮流潮流是指海水上涨(潮汐)和下降(涨潮)的现象，是水力学中一个重要研究内容。
潮流的研究主要是研究潮汐的周期性变化和水位的变化，以及潮汐的影响等，可以为海洋工程设计提供参考。
七、水力机械水力机械指以水体动力为主要驱动力的机械设备，包括水力发电机、水轮机、涡轮机等。
水力机械的运行必须符合水力学的规律，因此，研究水力机械运行过程中的水力学规律，也是水力学研究时不可忽视的重要内容。
水力学复习要点
水力学重点名词解释黏滞性：在运动状态下,液体所具有(de)抵抗剪切变形(de)能力,称为黏滞性.P5内摩擦力：在剪切变形过程中,液体质点间存在着相对运动,使液体不但在与固体接触(de)界面上存在切力,而且使液体内部(de)流层间也会出现成对(de)切力,此称为液体内摩擦力.P5牛顿液体与非牛顿液体：凡液体内摩擦切应力与流速梯度成过原点(de)正比例关系(de)液体,称为牛顿液体.凡与牛顿内摩擦定律不相符(de)液体,称为非牛顿液体.P6理想液体：没有黏滞性(de)液体,称为理想液体.P6流体(de)分类：一些多分子结构简单(de)液体,如水、酒精、苯、各种油类、水银和一般气体多属于牛顿液体.泥浆、血浆、重水中悬浮核燃料颗粒而形成(de)(de)流体、胶溶液、橡胶、纸浆、血液、牛奶、水泥浆、石膏溶液、油漆、高分子聚合物溶液等均属于非牛顿流体.汽化：液体分子逸出液面向空间扩散(de)现象,称为汽化.P7汽化发生(de)条件：液体中某处(de)绝对压强小于等于汽化压强.P8力(de)分类：作用在液体上(de)力按力(de)物理性质可分为黏性力、重力、惯性力、弹性力和表面张力等,按力(de)作用特点又可分为质量力和表面力两类.P9表面力：作用于液体隔离体表面上(de)力,称为表面力.按连续介质假说,表面力应连续分布在隔离体表面上.在静止液体或无相对运动(de)液体中,作用于液体表面(de)表面力只有压力.P9静水压强(de)特性：1垂直指向作用面2同一点处,静水压强各向等值.P12等压面：液体中压强相等各点所构成(de)曲面,称为等压面.在等压面上质量力所做(de)微功等于零.在静止液体中,质量力与等压面必互相垂直.重力液体(de)等他面是与重力加速度互相垂直(de)曲面.P15压强(de)表示方法：1用单位面积上(de)力表示：用应力单位Pa. 2用液柱高度表示 3用工程大气压Pa(de)倍数表示.P17真空值与真空度：绝对压强小于大气压强时(de)水力现象,称为真空.大气压强与绝对压强(de)差值,称为真空值.真空高度,又称真空度.P18拉格朗日法与欧拉法(de)区别：欧拉法和拉格朗日法(de)不同点是它只以空间点(de)流速,加速度为研究对象,并不涉及液体质点(de)运动过程,也不过考虑各点流速及加速度属于哪一质点,这就大大简化了对运动(de)分析方法.P41流线：所谓流线,即同一时刻与流场中各质点运动速度矢量相切(de)曲线.P42流谱：欧拉法用一系列流线来描绘流场中(de)流动状况,由此构成(de)流线图,称为流谱.P43流管：在流场中取一封闭(de)几何曲线,在此曲线上各点作流线,则可构成一管状流动界面,此称为流管.P43流股：流管内(de)液流,称为流股,又称为流束.P43过水断面：垂直于流线簇所取(de)断面,称为过水断面.P44元流：过水断面无限小(de)流股,称为元流.元流上各点(de)流速压强都相等.P44总流：无数元流(de)总和,称为总流.P44液流分类：1运动要素不随时间变化(de)流动称为恒定流,否则称为非恒定流.2流线簇彼此呈平行直线(de)流动,称为均匀流；否则称为非均匀流.（非均匀流中,又可分为渐变流与急变流两类.流线簇彼此呈平行直线(de)流动,称为渐变流,又称为缓变流.流线簇彼此不平行,流线间夹角大或流线曲率大(de)流动,称为急变流.）3过水断面(de)全部周界都与固体边界接触且无自由表面,液体压强不等于大气压强(de)流动称为有压流,如自来水管中(de)水流属于此类.过水断面部分周界具有自由表面(de)流动,称为无压流或明渠流.P47能量方程(de)应用条件：1恒定流2不可压缩液体3重力液体4两计算断面必须为渐变流或均匀流,但两断面可以有渐变流存在.P60位置水头：计算点距基准面(de)位置高度；在水力学中称为位置水头,它表征单位重量液体(de)位置势能,简称单位位能.P53测压管水头：测压管水面距基准面(de)高度,称为测压管水头.或单位重量液体(de)总势能,简称单位总势能.P53水头损失：单位重量液体沿元流（或流线）两点间(de)能量损失.水力坡度：单位长度上(de)水头损失,称为水利坡度,以J表示；单位长度上(de)测压管水头变化,称为测压管坡度,以Jp表示.P54动量方程应用要点：详见P64层流：管中液体质点在流动中互不发生混掺而是在分层有序(de)流动,这种流动称为层流.P72紊流：液体质点间互相掺杂(de)无序无章流动,称为紊流,又称为湍流.P72临界雷诺数：详见P74湿周：过水断面中液体与固体接触(de)边界长度.P74水力半径：过水断面(de)面积与湿周(de)比值.水头损失(de)分类：沿程阻力造成(de)水头损失,称为沿程水头损失.局部阻力造成(de)水头损失,称为局部水头损失.P71达西公式：详见P79黏性底层：在紧靠管壁附近(de)液层流速从零增加到有限值,速度梯度很大,而管壁抑制了其附近液体质点(de)紊动,混合长度几乎为零.因此,在这一液体层内紊流附加切应力为零,黏性切应力不可忽视,这一薄层称为黏性底层或层流底层.P83尼古拉兹试验区域特点：详见P85当量粗糙度：和工业管道沿程阻力系数相等(de)同直径人工均匀粗糙管道(de)绝对粗糙度.P87局部阻力系数：有压管路液流射入大气(de)出口,此称为自由出流,值为0.有压管路液流在水下(de)出口,此称为淹没出流,值为1.P94计算题曼宁、谢才公式（P88）(de)计算题局部水头损失(P92)(de)计算静水压力(de)计算(平面P24曲面P29)联立连续、动量、能量三大方程(de)计算（P50-62）。
水力相关知识点总结
水力相关知识点总结一、水的运动规律1.1 流体的基本性质流体是一种没有固定形状的物质，它能够适应所容器的形状。
流体有两种基本形式：液体和气体。
在水力学中，液体是最常见的流体形式，它是水力学研究的主要对象。
1.2 流体的运动规律流体的运动受到许多因素的影响，如重力、惯性力、压力等。
在水流中，常见的运动规律有流速、流量、水头等参数，它们都可以通过数学模型来描述流体的运动情况。
1.3 流体的阻力流体在运动过程中会受到阻力的影响，这是因为流体与容器表面或其他流体之间存在摩擦力。
在水力学中，流体的阻力是一个重要的参数，它会影响水流的速度和流量。
1.4 流体的动能与静能流体有两种基本的能量形式：动能与静能。
动能是流体在运动过程中所具有的能量，它与流体的速度有关；静能是流体在停止运动时所具有的能量，它与流体的压力有关。
这两种能量形式都是水力学中重要的概念，它们对于水流的运动状态和能量转换具有重要影响。
二、水力工程设施2.1 水库水库是一种蓄水建筑，它可以储存大量的水资源，并且可以调节水流量和水位。
在水力学中，水库是重要的水利工程设施，它被广泛应用于灌溉、供水、防洪等方面。
2.2 水坝水坝是用来阻挡水流或者调节水位的工程结构，它在水力学中起着非常重要的作用。
水坝可以分为重力坝、拱坝、重力拱坝、土石坝等不同类型，不同类型的水坝有着不同的结构和功能。
2.3 水轮机水轮机是一种利用水流能量来驱动机械设备的装置，它是水力发电的核心设备。
水轮机根据其结构和工作原理可以分为垂直轴水轮机和水平轴水轮机，它们在水力发电中扮演着不同的角色。
2.4 水利工程水力工程是研究和应用水的相关知识和技术的学科，它涵盖了水库、水坝、水轮机、水渠、泵站等许多方面。
水力工程在农业灌溉、城市供水、水电发电、防洪抗旱等方面都有着重要的应用，对于社会经济的发展和人类生活的改善都起着至关重要的作用。
三、水力发电原理3.1 水力发电的概念水力发电是利用水流的动能进行能源转换，将水流能转化为电能。
水力学复习知识点
水力学复习知识点水力学是研究液体的运动和行为的学科，主要研究液体在管道中的流动、流体的力学性质以及与流体运动相关的现象。
下面将介绍水力学的一些重要知识点。
1.流体的性质：-流体的密度：单位体积流体的质量，通常用ρ表示。
-流体的粘度：流体阻止流动的性质，通常用μ表示。
-流体的压力：单位面积上流体对物体施加的作用力，通常用P表示。
2.流体静力学：- 流体压力：与深度有关，可以通过P = ρgh计算，其中ρ为液体密度，g为重力加速度，h为液体的高度。
-流体静力学定律：流体静力学定律包括帕斯卡定律、阿基米德原理和斯托克斯定律。
3.流体动力学：-流体的运动：流体可以分为层流和湍流。
层流是指流体的分子按照规则的、平行的和层层叠加的方式运动。
湍流是指流体的分子按照混乱无序的方式运动。
-流速：指流体在单位时间内通过其中一截面的体积，通常用v表示。
-流量：指流体在单位时间内通过其中一截面的质量，通常用Q表示，流量Q=Av，其中A为截面积。
-连续性方程：流体质量守恒定律，即当流体连续流动时，进出流体质量需要保持一致，表达式为A1v1=A2v2，其中A为截面积，v为流速。
- 能量守恒方程：描述了流体的能量转化和损失，表达式为P1 +0.5ρv1^2 + ρgh1 = P2 + 0.5ρv2^2 + ρgh2，其中P为压力，ρ为密度，v为流速，h为高度。
-流体动力学定律：主要包括伯努利定律、托利少定律和勒让德定律。
伯努利定律描述了流体在不同压力下的流动，托利少定律描述了流体在曲线壁面上的流动，勒让德定律描述了固体颗粒在流体中的运动。
4.管道流动：-管道流动类型：包括层流和湍流两种。
-管道流动速度分布：在层流中，流速沿半径方向呈线性分布；在湍流中，流速分布更复杂，通常是非线性的。
-管道流量与压力损失：管道流量与压力损失之间存在一定的关系，通常可以通过流体动力学定律来计算。
-管道流动的实际应用：管道流动广泛应用于供水、排水、油气输送管道等领域，对于基础设施建设和工程设计具有重要意义。
大一水力学知识点总结
大一水力学知识点总结水力学是工程力学的分支学科，主要研究流体（包括气体和液体）在液体静力学、液体动力学和液体稳定性等方面的基本原理与问题。
以下是大一水力学课程中的一些重要知识点的总结：一、水的基本性质1.密度和比重：水的密度及与其他物质的比重的计算方法。
2.流体的连续性方程：质量守恒定律，按照质量守恒定律推导流体的连续性方程。
二、液体静力学1.压力：压力的定义、计算公式及单位。
应力与压力的关系。
2.压力变化的原因：液体的自重、外部力及压强的作用。
3.水压力：水深及所受压力的计算公式。
4.压力分布：液体静压力在容器内的分布规律。
5.压力测量：压力计的原理及常见压力计的使用方法。
三、液体动力学1.流体力学基本假设：连续介质假设、定常流动假设和不可压缩流动假设。
2.流体运动的描述：流体速度和流线、流束、通量等概念的介绍。
3.流动的区域和轴线：通过描述轴线以及轴线所围成的流动区域来描述流动。
4.流量和流速：流量的计算公式以及流量与流速的关系。
5.流体的黏性：黏性力的概念及黏性对流动的影响。
四、一维流动1.管道流量：根据不同的管道流量类型，如层流、过渡流和紊流，计算流量。
2.流量与速度的关系：通过流速与管道横截面积的乘积得到流量。
3.法则表达式：流量与速度、管道截面积和液体的密度和黏度之间的关系。
4.流速分布：流体在管道内的流速分布规律及影响因素。
五、流体动力学方程1.动量守恒定律：根据动量守恒定律推导得到的动量守恒方程。
2.流体的浮力：根据浮力定律及阿基米德原理计算浮力。
3.流体的流量守恒定律：斯托克斯定理和贮水定理。
4.能量守恒定律：能量守恒定律的推导以及计算应用。
六、水力学计算方法1.水的工程应用：水力设计的基本要求。
2.水流计算：水流速度、流量、截面的计算。
3.快速流与水堰泄洪：剪切流速、均布流量、堰式水电站等的计算。
本文总结了大一水力学课程的一些重要知识点，包括水的基本性质、液体静力学、液体动力学、一维流动、流体动力学方程以及水力学计算方法等。
水力学总结
水力学总结水力学，作为研究流体运动和相互作用的学科，对于我们生活中的许多方面都有着重要的影响。
本文将对水力学的基本概念、原理以及应用进行总结和探讨。
1.基本概念水力学主要研究流体的运动和相互作用规律。
流体可以包括液体和气体，而在水力学中，我们主要关注液体，特别是水的运动。
水力学研究的对象可以是液体在管道或河流中的流动，也可以是液体对固体的冲击力以及其它各种力学问题。
2.基本原理水力学研究中的一个重要原理是贯通方程。
贯通方程主要描述了液体在任何规则截面上的流量守恒关系。
根据贯通方程，我们可以计算液体在管道或河流中的流速以及流量，从而进一步研究流体的运动规律。
另一个重要的原理是伯努利方程。
伯努利方程描述了流体在沿流动方向上的能量变化关系。
通过伯努利方程，我们可以了解液体在不同位置上的流速、压力以及高度等参数之间的相互关系。
3.应用领域水力学在工程领域有着广泛的应用。
例如，我们可以通过水力学原理来设计水流发电站，利用水流的动能产生电能。
此外，水力学也可以用于城市排水系统的设计，通过合理设置管道和泵站来排除城市污水。
此外，水力学在水资源管理中也起到重要的作用。
通过研究水的流动规律，我们可以预测洪水的发生概率，从而做好防洪工作。
同时，水力学也可以帮助我们设计灌溉系统，合理利用水资源，提高农田的产量。
另外一个应用领域是航海工程。
通过研究水的流动特性，我们可以设计更加稳定的船舶结构，提高船舶在波浪中的抵抗能力。
同时，水力学也可以帮助我们设计港口和航道，确保船只的安全通行。
4.挑战与发展尽管水力学已经取得了一系列的研究成果并有着广泛的应用，但仍然面临着一些挑战。
首先，随着人类的经济和社会的发展，对水资源的需求不断增加，水力学需要更加深入地研究水的分布和供应问题，以应对水资源的短缺。
其次，水力学在环境保护方面也面临挑战。
随着环境问题的日益突出，我们需要通过水力学的研究来预测和控制水污染的扩散，改善水环境质量。
另外，随着科学技术的不断发展，水力学也需要不断更新和改进研究方法。
水力学知识点总结
一、流体的主要性质：①惯性（质量密度）②万有引力（重量和容重）③粘滞性④压缩性二、表面力：作用在液体的表面上，并与受作用的的液体表面积成比例的力。
三、质量力：作用在液体的每一个质点上，并与受作用的液体质量成比例的力。
四、静水压强：把静置液体作用在受压面单位面积上的静水压力，称为静水压强。
五、静水压强的特性：（1）静水压强的方向垂直并指向受压面（2）静水压强的大小与作用面的方位无关六、等压面：由压强相等的空间点构成的面积称为等压面。
七、等压面的两个性质：①在平行液体中，等压面为等势面②等压面垂直质量力八、描述液体运动的两种方法：（1）拉格朗日法：把每一个质点作为研究对象，观察其运动的轨迹、速度和加速度，掌握其运动状况，综合所有质点的运动情况就可得到这个液体的运动规律，（2）欧拉法：以考察不同液体质点通过固定的空间点的运动情况来了解这个运动空间内的流动情况，既着眼于研究各运动要素的分布场，又叫流场法。
九、流管：在水流中，任取一条与流线重合的微小封闭曲线，通过曲线上每一点做一条流线，这些流线成一个封闭的管状表面，称为流管十、元流：充满以流管为边界的水流称为元流。
十一、非恒定流：液体运动区域内每个点处的动水压强和流速随时间而改变，也就是说他们不仅同坐标有关，而且同时间有关。
十二、恒定流：当运动液体在任意空间点处的动水压强和流速，均不随时间而改变时，称为恒定流。
十三、均匀流：组成总流的各个流线或元流为互相平行的直线时，这种水流称为均匀流。
十四、均匀流的特性：（1）均匀流的过水断面为平面，其形状和尺寸均沿程不变。
（2）均匀流中，同一流线上不同点的流速都相等，，因此各过水断面上的流速分布相同，断面平均流速相等。
（3）均匀流过水断面上的动水压强分布规律与静水压强分布规律相同，既在同一过水断面上各点的测压管水头为一常输。
十四、非均匀流：水流的流线与流线之间不是互相平行的直线时，该水流称为非均匀流十五、渐变流：水流的流线虽然不是相互平行的直线，但其流线间夹角甚小，或流线虽然平行，但并非直线，而其曲率半径甚大。
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水力学知识点总结讲解《水力学》学习指南央广播电视大学水利水电工程专业(专科)同学们,你们好!这学期我们学习的水力学是水利水电工程专业重要的技术基础课程。
通过本课程的学习,要求大家掌握水流运动的基本概念、基本理论和分析方法,;能够分析水利工程一般的水流现象;学会常见的工程水力计算。
今天直播课堂的任务是给大家进行一个回顾性总结,使同学们在复习水力学时,了解重点和难点,同时全面系统的复习总结课程内容,达到考核要求。
第一章绪论(一)液体的主要物理性质1.惯性与重力特性:掌握水的密度ρ和容重γ;描述液体内部的粘滞力规律的是牛顿内摩擦定律: 下面我们介绍水力学的两个基本假设:水静力学包括静水压强和静水总压力两部分内容。
通过静水压强和静水总压力的计算,我们可以求作用在建筑物上的静水荷载。
(一)静水压强:主要掌握静水压强特性,等压面,水头的概念,以及静水压强的计算和不同表示方法。
(它是静水压强计算和测量的依据)p=p 0+γh 或其 : z —位置水头,p/γ—压强水头(z+p/γ)—测压管水头请注意,“水头”表示单位重量液体含有的能量。
4.压强的三种表示方法:绝对压强p′,相对压强p , 真空度p v , ↑ 它们之间的关系为:p= p′-p a p v =│p│(当p <0时p v 存在)↑相对压强:p=γh,可以是正值,也可以是负值。
要求掌握绝对压强、相对压强和真空度三者的概念和它们之间的转换关系。
1pa(工程大气压)=98000N/m 2=98KN/m 2下面我们讨论静水总压力的计算。
计算静水总压力包括求力的大小、方向和作用点,受压面可以分为平面和曲面两类。
根据平面的形状:对规则的矩形平面可采用图解法,任意形状的平面都可以用解析法进行计算。
(一)静水总压力的计算1)平面壁静水总压力(1)图解法:大小:P=Ωb, Ω--静水压强分布图面积方向:垂直并指向受压平面作用线:过压强分布图的形心,作用点位于对称轴上。
c pz =+γdy du μτ=静水压强分布图是根据静水压强与水深成正比关系绘制的,只要用比例线段分别画出平面上俩点的静水压强,把它们端点联系起来,就是静水压强分布图。
(2)解析法:大小:P=p c A, p c —形心处压强方向:垂直并指向受压平面作用点D :通常作用点位于对称轴上,在平面的几何心之下。
求作用在曲面上的静水总压力P ,是分别求它们的水平分力P x 和铅垂分力P z ,然后再合成总压力P 。
(3)曲面壁静水总压力1)水平分力:P x =p c A x =γh c A x水平分力就是曲面在铅垂面上投影平面的静水总压力,它等于该投影平面形心点的压强乘以投影面面积。
要求能够绘制水平分力P x 的压强分布图,即曲面在铅垂面上投影平面的静水压强分布图。
2〕铅垂分力:P z =γV ,V---压力体体积。
在求铅垂分力P z 时,要绘制压力体剖面图。
压力体是由自由液面或其延长面,受压曲面以及过曲面边缘的铅垂平面这三部分围成的体积。
当压力体与受压面在曲面的同侧,那么铅垂分力的方向向下;当压力体与受压面在曲面的两侧,则铅垂分力的方向向上。
3〕合力方向:α=arctg下面我们举例来说明作用在曲面上的压力体和静水总压力。
例5图示容器左侧由宽度为b 的直立平面AB 和半径为R 的1/4圆弧曲面BC 组成。
容器内装满水,试绘出AB 的压强分布图和BC 曲面上的压力体剖面图及水平分力的压强分布图,并判别铅垂作用力的方向, 铅垂作用力大小如何计算?(2)对曲面BC ,水平分力的压强分布如图所示,水平分力P X =1/2[γH+γ(H+R )]Rb :压力体是由受压曲面、过受压曲面周界作的铅垂面、向上或向下与自由表面或它的延长面相交围成的体积。
因此,以1/4圆弧面BC 为底(闪动曲面),以曲面两端点向上作铅垂线,与水面线相交,围成压力体。
由于与水接触的受压面与压力体在曲面BC 的同一侧,因此铅垂作用力的方向是向下的。
铅垂方向作用力的大小:F z = γV=γ[(H+R)R -1/4πR 2 ]b第三章液体运动基本概念和基本方程这一章主要掌握液体运动的基本概念和基本方程,并且应用这些基本方程解决实际工程问题。
下面我们首先介绍有关液体运动的基本概念:(一)液体运动的基本概念1.流线的特点:反映液体运动趋势的图线。
流线的性质:流线不能相交;流线不能转折。
2 .流动的分类非恒定流均匀流:过水断面上恒定流非均匀流渐变流急变流在均匀流和渐变流过水断面上,压强分布满足: x z P P 液流 c p z =+γ另外断面平均流速和流量的概念要搞清。
(二)液体运动基本方程1. 恒定总流连续方程 v 1A 1= v 2A 2 ,Q=vA 利用连续方程,已知流量可以求断面平均流速,或者通过两断面间的几何关系求断面平均流速。
2. 恒定总流能量方程J= —水力坡度 ,表示单位长度流程上的水头损失。
能量方程是应用最广泛的方程,能量方程的最后一项h w 是单位重量液体从1断面流到2断面的平均水头损失,在第四章专门讨论它的变化规律和计算方法,(1)能量方程应用条件:恒定流,只有重力作用,不可压缩渐变流断面,无流量和能量的出入(2)能量方程应用注意事项:三选:选择统一基准面便于计算选典型点计算测压管水头: 选计算断面使未知量尽可能少( 压强计算采用统一标准)(3)能量方程的应用:它经常与连续方程联解求 :断面平均流速,管道压强,作用水头等。
文丘里流量计是利用能量方程确定管道流量的仪器。
毕托管则是利用能量方程确定明渠(水槽)流速的仪器。
当我们需要求解水流与固体边界之间的作用力时,必须要用到动量方程。
3.恒定总流动量方程∑F x =ρQ (β2 v 2x -β1 v 1x )投影形式∑F y =ρQ (β2 v 2y -β1 v 1y )∑F z =ρQ (β2 v 2z -β1 v 1z )β—动量修正系数,一般取β=1.0式:∑F x 、∑F y 、∑F z 是作用在控制体上所有外力沿各坐标轴分量的合力,V 1i ,V 2i 是进口和出口断面上平均流速在各坐标轴上投影的分量。
动量方程的应用条件与能量方程相似,恒定流和计算断面应位于渐变流段。
应用动量方程特别要注意下面几个问题:(2)动量方程应用注意事项:a) 动量方程是矢量方程,要建立坐标系。
(所建坐标系应使投影分量越多等于0为好,这样可以简化计算过程。
)b)流速和力矢量的投影带正负号。
(当投影分量与坐标方向一致为正,反之为负)c)流出动量减去流入动量。
2112A A v v =w h g v p z g v p z +++=++222222221111αγαγ()υβυβρ 122-=∑Q F γpz +d)正确分析作用在水体上的力,一般有重力、压力和边界作用力(作用在水体上的力通常有重力、压力和边界作用力) e)未知力的方向可以任意假设。
(计算结果为正表示假设正确,否则假设方向与实际相反) 通常动量方程需要与能量方程和连续方程联合求解。
下面我们举例说明液体动量方程的应用:例 3 水平床面河道上设一弧形闸门,闸前渐变流断面1的水深为H ,闸下收缩断面2的水深h c ,闸门段水头损失为1断面流速水头的1.2倍,,求水流对弧形闸门的作用力F ?解:根据题意,求水流对边界的作用力,显然要应用动量方程求解,由于流速流量未知,首先要利用连续方程和能量方程把动量方程的所需的流速v 、流量Q 计算出来。
)解:(1)连续方程(2)能量方程求p 2 (建立1—1,2—2断面的能量方程)取河床水平面为基准面,代表点选在水面,则p 1=p 2=0,水头损失h w =1.2v 21/2g.取α1=α2=1.0∴ Q=v 1A 1=V 1×B×H(3)用动量方程求水流对弧形闸门的作用力(取包括闸门段水体进行示力分析,建立图示坐标,因水体仅在X 方向有当动量变化,故设闸门对水体的反作用力为水平力R x ,方向如图所示,作用在水体上的重力沿x 方向为零)x 方向的动量方程:P 1- P 2- R x =ρQ (v 2-v 1)∴ R x = P 1 - P 2 -ρQ (v 2-v 1)对于所取的两渐变流断面:P 1=1/2γH 2B ; P 2=1/2γh c 2B水流对弧形闸门的作用力F 与R x 大小相等,方向相反,作用在水体上)下面我们简单介绍液体运动三元流分析的基础。
(三)三元流分析的基础*(不做考试要求)液体微团运动的基本形式:平移、线变形、角变形、旋转2. 有旋流动与无旋流动的区别。
当ωx =ωy =ωz =0,为无旋流动或称有势流动。
3.平面势流的特点满足无旋条件: =0—存在势函数φ 1125)(v h H v v c⨯==wh g v p z g v p z +++=++222222221111αγαγ)(22.2522.12250201212121c c h H g v gv g v h g v H -⨯=+++=++)(21y x u x y u z ∂∂-∂∂=ω满足连续方程: 0 第四章流态与水头损失在讨论恒定总流能量方程时我们曾经介绍过,水头损失h w 是非常复杂的一项内容,我们将就讨论水头损失以及与水头损失有关的液体的流态。
(一)水头损失的计算方法1. 总水头损失: h w = ∑h f + ∑h j (1)沿程水头损失:达西公式圆管λ—沿程水头损失系数R —水力半径圆管 (2)局部水头损失δ—局部水头损失系数从沿程水头损失的达西公式可以知道,要计算沿程水头损失,关键在于确定沿程水头损失系数λ。
而λ值的确定与水流的流态和边界的粗糙程度密切相关。
下面我们就首先讨论液体的流态。
(二)液体的两种流态和判别(1)液体的两种流态:雷诺实验层流—液体质点互相不混掺的层状流动。
h f ∝ V 1.0紊流—存在涡体质点互相混掺的流动。
h f ∝ V 1.75-2当流速比较小的时候,各流层的液体质点互相不混掺,定义为层流。
当流速比较大的时候,各流层内存在涡体,并且流层间的质点互相混掺,定义为紊流。
那么液体的流态怎样进行判别呢?(2).流态的判别:雷诺数Re ,明槽: Re k =500 圆管: ,Re k =2000 流态的判别的概化条件:Re <Re k 层流 ;Re >Re k 紊流判别水流流态的雷诺数是重要的无量纲数,它的物理意义表示惯性力与粘滞力的比值。
3. 圆管层流流动(1)断面流速分布特点 :抛物型分布,不均匀: (2) 沿程阻力系数: =∂∂yy u+∂∂x x u gR l h f 242υλ=vR e R υ=v d υ=Re v u 2max=Re 64=λχA R =gd l h f 22υλ=4d R =vR 4⋅=υ层流流动的沿程水头损失系数λ只是雷诺数的函数,而且与雷诺数成反比。