水力学复习汇总
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水力学——基本概念
第六章
量纲分析与相似原理
1、量纲、基本量纲、导出量纲(pp.201-202) 2、量纲和谐原理(p.203) 3、瑞利法(pp.204-205) 4、π 定理(pp.205-206) 5、流动相似——几何相似、运动相似与动力相似 (pp.209-211) 6、雷诺数Re (p.213) 7、弗劳德数Fr(p.212)
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9
水力学——基本概念
第八章
边界层理论基础和绕流运动
1、边界层(p. 285) 2、层流边界层,湍流边界层(p.286) 3、层流边界层与湍流边界层厚度变化规律(p.295, p.298) 4、圆柱绕流边界层分离过程与条件(pp.305-306) 5、卡门涡街(pp.306-307) 6、绕流阻力与升力(p.308) 7、自由沉降速度与悬浮速度(p.313)
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14
水力学——掌握习题
第二章 流体静力学
应掌握的计算技能
(1)压强的表示方法与换算关系; (2)压强的计算与压强分布图画制;
(3)平面静水总压力的计算;
(4)压力体与柱面静水总压力计算;
熟练掌握的作业题 pp. 64-70: 2-4;2-20;2-27 2-28;2-29
17
水力学——掌握习题
第三章
pp. 103-105 3-8;
流体运动学
3-19。
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18
水力学——计算公式
第四章 理想流体动力学和平面势流
1、伯努利方程 2 2 p1 v1 p2 v 2 z1 z2 ρg 2 g ρg 2 g 2、皮托管测速
u 2 p 2 p s p A
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11
水力学——基本概念
第九章
有压管流和孔口、管嘴出流
10、收缩系数ε 与圆孔口的流量系数μ (p.48,49) 11、管嘴出流的条件(p.55) 12、管嘴流量系数(p.54) 12、管嘴流量系数大于孔口流量系数的原因(p. 55)
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12
水力学——基本概念
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3
水力学——基本概念
8、平面壁上静水总压力的计算 (1)图解法(p.46) 1)适用条件(平面壁应是矩形) 2)静水压强图与静水压强图的面积 (2)解析法(pp.48-49) 1)坐标系(p.48); 2)水压面的形心与形心点压强 3)总压力大小; 4)总压力的作用中心(压心) 5)形心与压心的关系(p.49) 9、曲面壁上的静水总压力
第十章
明渠流和闸孔出流及堰流
1、明渠底坡i,顺(正)坡,平坡,逆(负)坡(pp. 70-71) 2、明渠均匀流的特性与发生条件(p.71) 3、明渠计算的基本公式——谢才公式 4、明渠的水力最优断面(p.72)与允许流速(p.74-75) 5、圆断面明渠流的充满度(p.80) 6、急流与缓流(pp.84-85)及其判定条件 7、临界速度vcr,正常水深h0,临界水深hcr,临界底坡 icr,断面单位能量(比能)E 8、水跃(p.93)、共轭水深(pp.95-96),与跌水 (p.98)
(1)绝对压强; (2)相对压强; (3)真空与真空度 (4)标准大气压强(atm); (5)工程大气压强(at) (6)水柱高(m H2O); (7)汞柱高(mm Hg)
3、欧拉平衡微分方程(p.31) 4、流体静力学基本方程(p.34)
(1)物理意义(p.38); (3)测压管高度(压力水头); (2)几何意义(p.38) (4)测压管水头
(1)水平分力的计算(p.51) (2)铅垂分力的计算 1)压力体的组成(p.53) 2)实压力体与虚压力体(p.53) (3)曲面壁上静水总压力的大小与方向(p.52)
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4
水力学——基本概念
第三章
流体运动学
1、拉格朗日运动描述法(p.71) 2、欧拉运动描述(p.73) 3、随体导数或质点导数(pp. 74-75) 4、流线、迹线(pp. 76-79) 5、百度文库管、流束、过流断面,平均流速、流量(pp.80-81) 6、恒定流与非恒定流(pp. 81-82) 7、均匀流、非均匀流,渐变流(pp.82-83) 8、有压流与无压流(明渠流)(p. 83) 9、亥姆霍兹速度分解(pp.94-95) 10、有旋流与无旋流(有势流) 11、角转速、涡线、涡管、涡通量、速度环量;旋度(涡量)
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水力学——基本概念
第四章 理想流体动力学和平面势流
1、伯努利方程成立的条件(pp.111-112) 2、元流伯努利方程的物理意义与几何意义(pp.116117) 3、皮托管测速原理(p.118) 4、速度势(p.96)与流函数(p.122)存在的条件 5、速度势与流函数的满足拉普拉斯方程的条件(p.121, p.124) 6、流函数的性质(pp. 122-124) 7、速度势与流函数的关系(p.124) 8、势流叠加原理、组成圆柱绕流的基本流动(p.141) 9、理想流体圆柱绕流圆柱面上的速度分布与压强分布 特点(pp.142-143)
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水力学——基本概念
第十章
明渠流和闸孔出流及堰流
9、恒定明渠非均匀流水面曲线按底坡、水深分区 (p.102) 10、闸孔出流(p.118)与下游水流的衔接形式(p. 119) 11、闸孔自由出流域淹没出流 12、薄壁堰,实用堰,宽顶堰(p.124) 13、堰流(p.123),自由溢流与淹没溢流 14、薄壁堰、实用堰与宽顶堰流量系数的大小比较
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6
水力学——基本概念
第五章
实际流体动力学基础
1、纳维—斯托克斯方程(p.155) 2、实际流体压应力特性与动压强(pp.154) 3、总流的伯努利方程(p.167) 4、动能修正系数α (p.166) 5、伯努利方程的物理意义与几何意义(p.162) 6、伯努利方程的适用条件(p.167) 7、总水头线与测压管水头线(p.167) 8、沿程损失与局部损失(pp.168-169) 9、文丘里管测流原理(pp.170-171) 10、总流的动量方程(p.184) 11、动量修正系数β (p.183) 12、总流动量方程适用条件(p.184)
5、静水压强分布与静水压强分布图(p.38-39)
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2
水力学——基本概念
6、等压面(p.33) (1)等压面的定义 (2)等压面的性质(p.33) 1)等压面与质量力正交; 2)两液体的交界面是等压面 (3)水平面是等压面的条件(p.34) 1)质量力只有重力; 2)连同的同一种流体; 3)流体是静止的。 7、液体的相对平衡 (1)直线等加速运动(p. 42) 1)竖直等加速压强分布 2)水平等加速自由面倾斜角 (2)铅锤轴定轴等角速度转动自由面形状(p. 42) (3)压强分布特点 1)水平分布 2)竖直分布 3)测压管水头
适用于圆管
2、圆管速度分布
层流: 湍流
r2 u u max 1 2 r 0
r2 2v 1 2 r 0
n
n
y r umax 1 指数律 u umax r r0 0 1 对数律 u v* ln y C k τ0 v* ρ
3、作用在流体上的力
(1)表面力(p.22); (2)质量力(p.22) (3)单位表面力与质量力的量纲(pp.22-23)
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1
水力学——基本概念
第二章 流体静力学
1、静水压强的特性(pp.29-30)
(1)静水压强的作用方向; (2)静水压强的作用大小;
2、压强的计量(pp.36-37)
水力学——基本概念
第一章
1、连续介质模型(p.7) 2、流体的粘性
绪论
(1)粘性(p.10); (2)粘性系数μ (p.11);运动粘性系数ν(p.12); (3)粘性系数的量纲(p.11) (4)牛顿内摩擦定律(p.11): (5)粘性系数随温度压强的变化(p.12); (6)牛顿流体与理想流体(pp.12-13) 。
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水力学——计算公式
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8
水力学——基本概念
第七章
流动阻力与能量损失
1、层流与湍流(pp.226-228) 2、雷诺实验,沿程损失与管道平均速度的关系(p.227) 3、流态判定——临界雷诺数Recr(p.228) 4、圆管层流阻力系数λ (p.235) 5、层流向湍流过渡的过程与条件(pp.237-238) 6、粘性底层,水力光滑管与水力粗糙管(p.251) 7、尼古拉茨实验曲线与阻力系数λ 分区(p.253) 8、湍流的速度分布(pp.247-248) 9、当量粗糙度(p.261)与莫迪图(p.262,264),当 量直径(p.264) 10、沿程损失与局部损失产生原因分析
1 u u εzx ε xz x z 2 z x
5、角转速
1 uz u y ωx y z 2
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1 u u ωy x z 2 z x
1 u y u x ωz x y 2
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水力学——基本概念
第九章
有压管流和孔口、管嘴出流
1、长管与短管(下册 p.1),长管的总水头线与测压 管水头线的特点(p.10) 2、简单管与复杂管(pp.1-2) 3、串联管(p. 16)与并联管(pp.18-19) 4、自由出流(p.2)淹没出流(p.3) 5、比阻S0(p.10)与阻抗S(p.12) 6、水击现象、产生原因(p.39) 7、水击波的传播过程(pp.39-42) 8、直接水击与间接水击(pp.42-43) 9、小孔口与大孔口,孔口自由出流与淹没出流(p. 47, 48,51)。
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水力学——计算公式
第三章
流体运动学
1、连续性微分方程 ρ ρux ρu y ρuz 0 t x y z
u x u y uz 0 x y z
2、连续性方程(积分形势,沿流管)
ρ1Q1 ρ2Q2 Q v1 A1 v 2 A2
3、势函数 ux , x 4、流函数
uy , y ux y
uz z
uy , x
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水力学——掌握习题
第四章 理想流体动力学和平面势流
pp. 146-1487 4-11;
4-16;
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16
水力学——计算公式
第三章
3、线变率
ε xx u x , x ε yy
流体运动学
u y y uz z
,
ε zz
4、角变率
1 u y ux ε xy ε yx x y 2 1 uz u y ε yz ε zy y z 2
第五章
pp.193-199
实际流体动力学基础
5-17; 5-31。
5-11; 5-30;
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22
水力学——掌握习题
第六章
(p. 223) 6-2,
量纲分析与相似原理
6-3。
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23
水力学——计算公式
第七章
1、均匀流基本方程
流动阻力与能量损失
τ 0 ρgRJ hf r0 ρg 2 l
20
水力学——计算公式
第五章
1、总流伯努利方程
实际流体动力学基础
2 2 p1 α1v1 p2 α2 v 2 z1 z2 hw ρg 2g ρg 2g
2、总流的动量方程
ρQ β 2 v 2 β1v1 F
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水力学——掌握习题
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水力学——基本概念
第六章
量纲分析与相似原理
1、量纲、基本量纲、导出量纲(pp.201-202) 2、量纲和谐原理(p.203) 3、瑞利法(pp.204-205) 4、π 定理(pp.205-206) 5、流动相似——几何相似、运动相似与动力相似 (pp.209-211) 6、雷诺数Re (p.213) 7、弗劳德数Fr(p.212)
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水力学——基本概念
第八章
边界层理论基础和绕流运动
1、边界层(p. 285) 2、层流边界层,湍流边界层(p.286) 3、层流边界层与湍流边界层厚度变化规律(p.295, p.298) 4、圆柱绕流边界层分离过程与条件(pp.305-306) 5、卡门涡街(pp.306-307) 6、绕流阻力与升力(p.308) 7、自由沉降速度与悬浮速度(p.313)
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水力学——掌握习题
第二章 流体静力学
应掌握的计算技能
(1)压强的表示方法与换算关系; (2)压强的计算与压强分布图画制;
(3)平面静水总压力的计算;
(4)压力体与柱面静水总压力计算;
熟练掌握的作业题 pp. 64-70: 2-4;2-20;2-27 2-28;2-29
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水力学——掌握习题
第三章
pp. 103-105 3-8;
流体运动学
3-19。
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18
水力学——计算公式
第四章 理想流体动力学和平面势流
1、伯努利方程 2 2 p1 v1 p2 v 2 z1 z2 ρg 2 g ρg 2 g 2、皮托管测速
u 2 p 2 p s p A
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11
水力学——基本概念
第九章
有压管流和孔口、管嘴出流
10、收缩系数ε 与圆孔口的流量系数μ (p.48,49) 11、管嘴出流的条件(p.55) 12、管嘴流量系数(p.54) 12、管嘴流量系数大于孔口流量系数的原因(p. 55)
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12
水力学——基本概念
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水力学——基本概念
8、平面壁上静水总压力的计算 (1)图解法(p.46) 1)适用条件(平面壁应是矩形) 2)静水压强图与静水压强图的面积 (2)解析法(pp.48-49) 1)坐标系(p.48); 2)水压面的形心与形心点压强 3)总压力大小; 4)总压力的作用中心(压心) 5)形心与压心的关系(p.49) 9、曲面壁上的静水总压力
第十章
明渠流和闸孔出流及堰流
1、明渠底坡i,顺(正)坡,平坡,逆(负)坡(pp. 70-71) 2、明渠均匀流的特性与发生条件(p.71) 3、明渠计算的基本公式——谢才公式 4、明渠的水力最优断面(p.72)与允许流速(p.74-75) 5、圆断面明渠流的充满度(p.80) 6、急流与缓流(pp.84-85)及其判定条件 7、临界速度vcr,正常水深h0,临界水深hcr,临界底坡 icr,断面单位能量(比能)E 8、水跃(p.93)、共轭水深(pp.95-96),与跌水 (p.98)
(1)绝对压强; (2)相对压强; (3)真空与真空度 (4)标准大气压强(atm); (5)工程大气压强(at) (6)水柱高(m H2O); (7)汞柱高(mm Hg)
3、欧拉平衡微分方程(p.31) 4、流体静力学基本方程(p.34)
(1)物理意义(p.38); (3)测压管高度(压力水头); (2)几何意义(p.38) (4)测压管水头
(1)水平分力的计算(p.51) (2)铅垂分力的计算 1)压力体的组成(p.53) 2)实压力体与虚压力体(p.53) (3)曲面壁上静水总压力的大小与方向(p.52)
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水力学——基本概念
第三章
流体运动学
1、拉格朗日运动描述法(p.71) 2、欧拉运动描述(p.73) 3、随体导数或质点导数(pp. 74-75) 4、流线、迹线(pp. 76-79) 5、百度文库管、流束、过流断面,平均流速、流量(pp.80-81) 6、恒定流与非恒定流(pp. 81-82) 7、均匀流、非均匀流,渐变流(pp.82-83) 8、有压流与无压流(明渠流)(p. 83) 9、亥姆霍兹速度分解(pp.94-95) 10、有旋流与无旋流(有势流) 11、角转速、涡线、涡管、涡通量、速度环量;旋度(涡量)
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水力学——基本概念
第四章 理想流体动力学和平面势流
1、伯努利方程成立的条件(pp.111-112) 2、元流伯努利方程的物理意义与几何意义(pp.116117) 3、皮托管测速原理(p.118) 4、速度势(p.96)与流函数(p.122)存在的条件 5、速度势与流函数的满足拉普拉斯方程的条件(p.121, p.124) 6、流函数的性质(pp. 122-124) 7、速度势与流函数的关系(p.124) 8、势流叠加原理、组成圆柱绕流的基本流动(p.141) 9、理想流体圆柱绕流圆柱面上的速度分布与压强分布 特点(pp.142-143)
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水力学——基本概念
第十章
明渠流和闸孔出流及堰流
9、恒定明渠非均匀流水面曲线按底坡、水深分区 (p.102) 10、闸孔出流(p.118)与下游水流的衔接形式(p. 119) 11、闸孔自由出流域淹没出流 12、薄壁堰,实用堰,宽顶堰(p.124) 13、堰流(p.123),自由溢流与淹没溢流 14、薄壁堰、实用堰与宽顶堰流量系数的大小比较
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水力学——基本概念
第五章
实际流体动力学基础
1、纳维—斯托克斯方程(p.155) 2、实际流体压应力特性与动压强(pp.154) 3、总流的伯努利方程(p.167) 4、动能修正系数α (p.166) 5、伯努利方程的物理意义与几何意义(p.162) 6、伯努利方程的适用条件(p.167) 7、总水头线与测压管水头线(p.167) 8、沿程损失与局部损失(pp.168-169) 9、文丘里管测流原理(pp.170-171) 10、总流的动量方程(p.184) 11、动量修正系数β (p.183) 12、总流动量方程适用条件(p.184)
5、静水压强分布与静水压强分布图(p.38-39)
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水力学——基本概念
6、等压面(p.33) (1)等压面的定义 (2)等压面的性质(p.33) 1)等压面与质量力正交; 2)两液体的交界面是等压面 (3)水平面是等压面的条件(p.34) 1)质量力只有重力; 2)连同的同一种流体; 3)流体是静止的。 7、液体的相对平衡 (1)直线等加速运动(p. 42) 1)竖直等加速压强分布 2)水平等加速自由面倾斜角 (2)铅锤轴定轴等角速度转动自由面形状(p. 42) (3)压强分布特点 1)水平分布 2)竖直分布 3)测压管水头
适用于圆管
2、圆管速度分布
层流: 湍流
r2 u u max 1 2 r 0
r2 2v 1 2 r 0
n
n
y r umax 1 指数律 u umax r r0 0 1 对数律 u v* ln y C k τ0 v* ρ
3、作用在流体上的力
(1)表面力(p.22); (2)质量力(p.22) (3)单位表面力与质量力的量纲(pp.22-23)
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水力学——基本概念
第二章 流体静力学
1、静水压强的特性(pp.29-30)
(1)静水压强的作用方向; (2)静水压强的作用大小;
2、压强的计量(pp.36-37)
水力学——基本概念
第一章
1、连续介质模型(p.7) 2、流体的粘性
绪论
(1)粘性(p.10); (2)粘性系数μ (p.11);运动粘性系数ν(p.12); (3)粘性系数的量纲(p.11) (4)牛顿内摩擦定律(p.11): (5)粘性系数随温度压强的变化(p.12); (6)牛顿流体与理想流体(pp.12-13) 。
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水力学——计算公式
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第七章
流动阻力与能量损失
1、层流与湍流(pp.226-228) 2、雷诺实验,沿程损失与管道平均速度的关系(p.227) 3、流态判定——临界雷诺数Recr(p.228) 4、圆管层流阻力系数λ (p.235) 5、层流向湍流过渡的过程与条件(pp.237-238) 6、粘性底层,水力光滑管与水力粗糙管(p.251) 7、尼古拉茨实验曲线与阻力系数λ 分区(p.253) 8、湍流的速度分布(pp.247-248) 9、当量粗糙度(p.261)与莫迪图(p.262,264),当 量直径(p.264) 10、沿程损失与局部损失产生原因分析
1 u u εzx ε xz x z 2 z x
5、角转速
1 uz u y ωx y z 2
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1 u u ωy x z 2 z x
1 u y u x ωz x y 2
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第九章
有压管流和孔口、管嘴出流
1、长管与短管(下册 p.1),长管的总水头线与测压 管水头线的特点(p.10) 2、简单管与复杂管(pp.1-2) 3、串联管(p. 16)与并联管(pp.18-19) 4、自由出流(p.2)淹没出流(p.3) 5、比阻S0(p.10)与阻抗S(p.12) 6、水击现象、产生原因(p.39) 7、水击波的传播过程(pp.39-42) 8、直接水击与间接水击(pp.42-43) 9、小孔口与大孔口,孔口自由出流与淹没出流(p. 47, 48,51)。
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水力学——计算公式
第三章
流体运动学
1、连续性微分方程 ρ ρux ρu y ρuz 0 t x y z
u x u y uz 0 x y z
2、连续性方程(积分形势,沿流管)
ρ1Q1 ρ2Q2 Q v1 A1 v 2 A2
3、势函数 ux , x 4、流函数
uy , y ux y
uz z
uy , x
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水力学——掌握习题
第四章 理想流体动力学和平面势流
pp. 146-1487 4-11;
4-16;
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水力学——计算公式
第三章
3、线变率
ε xx u x , x ε yy
流体运动学
u y y uz z
,
ε zz
4、角变率
1 u y ux ε xy ε yx x y 2 1 uz u y ε yz ε zy y z 2
第五章
pp.193-199
实际流体动力学基础
5-17; 5-31。
5-11; 5-30;
北京工业大学建筑工程学院市政系
22
水力学——掌握习题
第六章
(p. 223) 6-2,
量纲分析与相似原理
6-3。
北京工业大学建筑工程学院市政系
23
水力学——计算公式
第七章
1、均匀流基本方程
流动阻力与能量损失
τ 0 ρgRJ hf r0 ρg 2 l
20
水力学——计算公式
第五章
1、总流伯努利方程
实际流体动力学基础
2 2 p1 α1v1 p2 α2 v 2 z1 z2 hw ρg 2g ρg 2g
2、总流的动量方程
ρQ β 2 v 2 β1v1 F
北京工业大学建筑工程学院市政系
21
水力学——掌握习题