最新水力学复习知识点
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。
水力学知识点
水力学知识点水力学是一门研究液体在静止和运动状态下的力学规律及其应用的学科。
它在水利工程、土木工程、环境工程等领域都有着广泛的应用。
下面让我们来一起了解一些重要的水力学知识点。
一、水的物理性质水是一种常见的液体,具有一些独特的物理性质。
首先,水的密度在标准大气压下约为 1000 千克/立方米,但其密度会受到温度和压力的影响。
温度升高时,水的密度会减小;压力增大时,水的密度会略有增加。
水的粘性是另一个重要的物理性质。
粘性表示液体内部抵抗相对运动的能力。
水的粘性相对较小,但在一些情况下,如在管道中的低速流动或边界层内,粘性的影响不可忽略。
此外,水的表面张力也是值得关注的。
表面张力使得水滴能够保持一定的形状,并且在一些微小通道或界面现象中起着重要作用。
二、静水力学静水力学主要研究静止液体的力学特性。
压强是静水力学中的一个关键概念。
液体中某点的压强等于该点上方液体的重量除以受力面积。
在同一水平面上,液体中的压强处处相等。
帕斯卡定律指出,在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以等值传递到液体各点。
这一定律在液压系统中有着广泛的应用。
对于一个浸没在液体中的物体,其所受到的静水压力等于压强乘以受压面积。
通过计算物体各个表面所受的压力,可以确定物体所受的合力和合力矩。
三、水流的分类水流可以根据其流动状态分为层流和紊流。
层流时,液体质点作有条不紊的线状运动,各层液体之间互不混杂。
紊流则是液体质点的运动轨迹极为紊乱,质点之间相互掺混。
判断水流是层流还是紊流,通常使用雷诺数。
当雷诺数小于某一临界值时,水流为层流;当雷诺数大于该临界值时,水流为紊流。
水流还可以根据空间变化分为一元流、二元流和三元流。
一元流是指液体的运动参数仅在一个方向上有变化;二元流在两个方向上有变化;三元流则在三个方向上都有变化。
四、水流的能量方程伯努利方程是水力学中描述水流能量守恒的重要方程。
它表明在理想不可压缩液体的稳定流中,沿同一流线,单位重量液体的动能、势能和压力能之和保持不变。
水力学总复习
端地形高程已知,管道末端自由水头已知,求水塔高? t H H z 0 hf 1 hf(2 hf 3) hf 4
42
第八章 明渠恒定流
明渠的分类
1.按纵向几何条件划分
棱柱型渠道 非棱柱型渠道
2.按横向几何条件划分
梯形渠道 矩形渠道
11
第三章 流体运动学
一. 描述液体运动的两种方法
拉格朗日法
dx dy dz dt ux uy uz
欧拉法
u u
x y
ux (x, uy (x,
y, z,t) y, z,t)
uz uz (x, y, z, t)
12
加速度分量形 式
质 点 加 速 度
ax
ux t
λ=f (Re ). 4.IV区,过渡粗糙区
λ=f (Re、 / d)
5.V区,紊流水力粗糙管区,λ=f ( / d). (阻力平方区)
29
七. 明渠沿程水头损失计算公式
经验公式
1. 谢才公式
v C RJ
2. 谢才系数C
C 1 R1/6 n
C 1 Ry n
曼宁公式
巴氏公式
8g
举例
7
四. 点压强的计算
1.找已知点压强; 2.找出等压面; 3.由静压强基本方程逐步推求未知点压强;
8
五. 作用在平面上的静水总压力
(1)作用在平面上的静水总压力大小:
P pc A ghc A
(2)压力中心(作用点):
yD
yc
Ic yc A
(3)方向:垂直指向受压面.
水力学复习提纲
面积惯距
IC
1 bh 3 12
1 12
1.5m 2m3
1m4
代入公式
lD
lC
IC lCA
,得
lD
lC
IC lCA
2m
1m4 2m1.5m
2m
2.17m
而且压力中心D在矩形的对称轴上。
第3章
hC lC lD
b C D
-24-
解题步骤 图解法
先绘相对压强分布图,见图。
压强分布图的面积
Ω
1 2
[ρg(h1
静水压强的方向垂直并指向作用面。 静止液体中任一点压强的大小与作用面的方向无关。
2、掌握等压面的概念。
等压面—压强相等的空间点构成的面。 两个不同的等压面不会相交。 互不混合的液体的分界面是等压面。 质量力与等压面相互垂直。
第3章
-6-
第2章 水静力学
3、掌握解水静力学基本方程式。
第3章
3[h1 (h1 h)]
3[1m (1m 2m)]
如图所示,或 lD (h1 h) e 2.17m
而且压力中心D在矩形的对称轴上。
第3章
-26-
第2章 水静力学
11、掌握曲面壁上的静止液体总压力大小及方向 的确定。
A、总压力的水平分力:
FPx ghc Ax pc Ax
式中 FPx— 总压力的水平分力;Ax— 曲面的铅垂投影面; hc— 投影面形心点深度;pc— 投影面形心点压强。
z1
p1
g
1v12
2g
Hm
z2
p2
g
2v22
2g
hl
第3章
-36-
z1
p1
1
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。
(完整版)水力学期末复习总结(考试时的宝典)
1.粘性是有分子间的相互吸引力和分子不规则运动的动量交换产生的;2.液体温度增高时粘性减小,这是因为液体分子间的相互吸引力随温度增高而减小,而分子动量交换对液体粘性的作用影响不大;3.气体粘性的决定性因素是分子不规则运动的动量交换产生的阻力,温度增高,动量交换加剧,因此气体粘性随温度增高而增大;4.动力粘度(Ns/㎡) 运动粘度=/(㎡/s )表面张力系数(N/m )5.内摩擦力T=dyduA 切应力/(N dy du㎡) 6.静水压强nz y x P P P P 7.如果流场中各空间点上的所有运动要素不随时间变化,这种流动称为恒定流;否则,称为非恒定流;8.迹线是表示一个质点在一段时间内流过的轨迹线;流线是表示某瞬时,在流场中,不同质点沿流动方向组成的一条空间曲线,流速方向为该曲线上切点的方向;恒定流是,迹线与流线重合;9.若液体运动时每个液体质点都不存在绕自身轴的旋转运动,即角速度ω=0,称为无旋流,反之,称为有旋流;10.在边壁沿流程无变化的均匀流流段上,产生的流动阻力称为沿程阻力;由于沿程阻力做功而引起的水头损失称为沿程水头损失;11.①层流与紊流的判别标准是临界雷诺数(Re=vd ),V<Vc 为层流,V>Vc 为紊流;②流态的判别数为弗劳德数(Fr=gh v ),Fr<1时,水流为缓流;Fr=1时,水流为临界流;Fr>1时,水流为急流;12.水跃水深)181(23'2'''gh q h h 13.沿程水头损失与切应力的关系为0=ρgRJ ;14.在恒定流动中某一点的流速的数值不是一个常数,而以某一常数为中心,不断地上下跳动,这种跳动叫做脉动;15.紊流中液体质点的脉动使相邻液层之间的质量交换形成动量交换,从而在液层分界面上产生了紊流附加切应力;16.紊流切应力22)(dy dv l dy dv xx17.断面单位能量(断面比能)22v hg e ,比能最小时为临界流;18.尼古拉兹曲线:第一区:层流区,λ与相对粗糙度Δ/d 无关,只是Re 的函数第二区:层流转变紊流过渡区,λ与相对粗糙度Δ/d 无关,只是Re 的函数第三区:紊流光滑区,λ与相对粗糙度Δ/d 无关,只是Re 的函数第四区:紊流过渡区,λ与相对粗糙度Δ/d 有关,又与Re 有关第五区:紊流粗糙区,λ与相对粗糙度Δ/d 有关,与Re 无关;19.明渠均匀流的水力特征:①明渠均匀流的断面流速分布、流量、水深和过水断面的形状大小沿程不变②明渠均匀流的总水头线坡度、测压管水头线和渠底坡度彼此相等;20.明渠均匀流的形成条件:①明渠水流恒定,流量沿程不变②渠道为长直的棱柱形顺坡渠道③底坡、粗糙系数沿程不变④渠道沿程设有建筑物或障碍物的局部干扰;21.无压缓流经障壁顶部溢流,上游壅水,然后水面降落,这一水力现象称为堰流,按H 分类:薄壁堰(H <0.67)、实用断面堰(0.67≤H <2.5)、宽顶堰(2.5≤H <10);22.堰流基本公式:Q=mb g 2H 023;23.薄壁堰按堰口形状不同,可分为矩形薄壁堰、三角形薄壁堰和梯形薄壁堰;24.流体在孔隙介质中的流动称为渗流,达西定律:Q=KAJ= - KA ds dH,其中KJ v 适合于Re ≤1;渗流中不透水的边界线是一条流线;25.液体平衡微分方程理想液体运动微分方程26.实际液体运动微分方程。
第一章 水力学基础知识
γ = G / V = mg / V = ρg
第一章 水力学基础知识
液体的粘滞性 定义: 定义:运动状态下的液体具有抵抗切应变能 力的特性称为液体的粘滞性。 力的特性称为液体的粘滞性。 判断:静止状态下的液体不具有粘滞性。 判断:静止状态下的液体不具有粘滞性。
第一章 水力学基础知识
液体的压缩性 定义:液体受压时体积压缩变形, 定义:液体受压时体积压缩变形,压力除去 后又恢复原状, 后又恢复原状,液体的这种性质称为压缩 性。
( (
形) 形) 形) 形)
形Re 形 k=2320
3、水流形态及水流损失 、
沿程阻力(均匀流或渐变流): 沿程阻力(均匀流或渐变流):
h f = il
(2)水头损失 )
非均匀流或急变流): 局部阻力(非均匀流或急变流):
v2 hj = ζ 2g
总水头损失: 总水头损失:hw = ∑ h f + ∑ h j
3、室外排水管网 、
2、液体的力学概念 、
)、水动力学概念 (2)、水动力学概念 )、
过水断面、 过水断面、流量和流速 过水断面A:与流线正交的液流横断面。 过水断面 :与流线正交的液流横断面。 注:过水断面可能是平面也可能是曲面。 过水断面可能是平面也可能是曲面。 流量Q:单位时间内通过过水断面的液体体积。 流量 :单位时间内通过过水断面的液体体积。 单位: 单位:m3 / s 断面平均流速 v : v = Q / A
2、液体的力学概念 、
)、水静力学概念 (1)、水静力学概念 )、 静止状态的理解 静水压强: 静水压强: 静水压强的基本方程
p = p0 + γh
静水压强的特性 • 静水压强的方向; 静水压强的方向; 静水压强分布图的画 • 静水压强的大小 静水压强的大小. 法。
最新水力学复习知识点
精品文档1. 水力学的研究方法:理论分析方法、实验方法,数值计算法。
2.实验方法:原型观测、模型试验。
3.液体的主要物理性质:①质量和密度②重量和重度③易流动性与粘滞性④压缩性⑤气化特性和表面张力。
4.理想液体:没有粘滞性的液体(百0)。
5.实际液体:存在粘滞性的液体(产0)。
6. 牛顿液体:T与du/dy呈过原点的正比例关系的液体。
7.非牛顿液体:与牛顿内摩擦定律不相符的液体。
& 作用在液体上的力:即作用在隔离体上的外力。
9.按物理性质区分:粘性力、重力、惯性力、弹性力、表面张力。
10.按力的作用特点区分:质量力和表面力两类。
11质量力:作用在液体每一质点上,其大小与受作用液体质量成正比例的力。
12.表面力:作用于液体隔离体表面上的力。
第二章—水静力学.1.静水压强特性:①垂直指向作用面②同一点处,静水压强各向等值。
2. 静水压强分布的微分方程:dp= p Xdx+ Ydy+ Zdz),它表明静水压强分布取决于液体所受的单位质量力。
3.等压面:液体压强相等各点所构成的曲面。
等压面概念的应用应注意,它必须是相连通的同种液体。
4.压强的单位可有三种表示方法:①用单位面积上的力表示:应力单位Pa, kN/m2②用液柱高度表示:m (液柱),如p=98kN/m2,则有p/ Y =98/9.8=10m (水柱)③用工程大气压Pa的倍数表示:1P a=98kP a。
5.绝对压强P abs:以绝对真空作起算零点的压强(是液体的实际压强,>0)P abs=P o+Y 6.相对压强P Y以工程大气压P a作起算零点的压强,P尸P abs-P a = (P o+ Y )- P a真空:绝对压强小于大气压强时的水力现象。
真空值P v:大气压强与绝对压强的差值。
7.帕斯卡原理:在静止液体中任一点压强的增减,必将引起其他各点压强的等值增减。
应用:水压机、水力起重机及液压传动装置等。
8.压强分布图的绘制与应用要点:①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。
水力学最新重点资料
复习总结第一章绪论一、 概念1、水力学:用实验和分析的方法,研究液体机械运动(平衡和运动)规律及其实际应用的一门科学。
2、密度和容重:ρ=V M γ=VMg γ=ρg 纯净水1个标准大气压下,1atm 4℃时密度最大ρ水=1000kg /m 3 γ水=9.80kN/m 3 ρ水银=13.6×103 kg /m 3 1N=1kgm/s 23、粘滞性:液体质点抵抗相对运动的性质。
粘滞性是液体内摩擦力存在的表现,是液体运动中能量产生损失的根本原因。
4、理想液体:不考虑粘滞性、可压缩性等特性的液体称为理想液体。
τ=μdy du 或T=μA dyduμ动粘 [ML -1T -1] Pa.s (帕.秒)1 Pa=1N/m2 1N=1kg ²m/s 2ν运粘 [L 2T -1] m 2/sν=μ/ρ水的经验公式:ν=2000221.00337.0101775.0tt ++公式中ν单位为cm 2/s ,t 为水温℃。
5、连续介质模型:假定液体质点毫无空隙地充满所占空间,描述液体运动物理量(质量、速度、压力等)是时间和空间的连续函数,因而可用连续函数的分析方法来研究,这种假定对解决一般工程实际问题是有足够的精度的。
6、压缩性 一般不考虑热膨胀性流动性 二、 问题1、 牛顿内摩擦定律简单应用;2、 作用于液体上的力:质量力、表面力;3、 水力学研究方法:理论分析、数值计算、模型实验方法第二章液体静力学一、概念1、静水压强:p =A PA ∆∆→∆0lim=dA dP2、等压面:均质连通液体中,压强各点相等的点构成的面称为等压面。
二个性质:等压面是等势面,与质量力正交。
汞水··ABC连通不均质AB 不是等压面 均质不连通,ABC 等压,但A 与B 不是等压面3、压强的二种计量基准:绝对压强、相对压强、真空值或真空度p v 或p v /γo绝对压强基准,完全真空)p a)关于真空值或真空度:由于压强的三种度量方法,二者区别并不明显。
水利学院期末复习 水力学各章重要考点
水力学各章重要考点液体的力学特性液体的密度粘滞性、粘度的单位及其影响因素牛顿内摩擦定律理想液体与实际液体液体的压缩性、不可压缩液体1水静力学静水压强及其特性绝对压强、相对压强及真空度(真空压强)压强的单位z+p/ρg=c的几何意义及能量意义等压面的概念及应用静水压强的计算公式及应用静水压强分布图及其绘制平面静水总压力的计算(解析法、压力图法)曲面静水总压力的计算(压力体及其绘制)2液体运动的流束理论(液体一元恒定总流的基本原理)描述液体运动的方法流线及其特性过水断面、流量、断面平均流速恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流、渐变流和急变流、均匀流及非均匀渐变流过水断面上动水压强的分布规律连续性方程、能量方程、动量方程的物理意义、应用条件、注意点及其实际工程应用用能量方程式分析解释流体现象3液流型态及水头损失水头损失分类雷诺试验、沿程水头损失和流速的关系层流和湍(紊)流及其判别、雷诺数的定义及物理意义均匀流沿程水头损失与切应力的关系式、达西公式(沿程水头损失通用计算式)层流运动的基本结论紊流的脉动现象及时均的概念、紊流的切应力、紊流的粘性底层、紊流的壁面、紊流的流速分布、水头损失系数的试验(尼古拉兹试验)研究结论谢才公式局部水头损失及其计算4有压管中的恒定流长管、短管的概念短管的计算长管的计算串联与并联的概念及水力计算特征5明渠恒定均匀流明渠的底坡及其分类明渠的横断面、棱柱体明渠与非棱柱体明渠明渠均匀流的特性及产生条件均匀流的计算水力最佳断面明渠的允许流速6明渠恒定非均匀流急流与缓流及其判别方法弗劳德数的定义及物理意义断面比能及断面比能曲线临界水深的概念、影响因素及计算临界底坡、缓坡与陡坡水面曲线的定性分析(分区、命名、规律)7水跃水跌与水跃现象矩形棱柱体平坡明渠中共轭水深的计算8堰流堰流与闸孔流的判别堰的分类堰的淹没出流判别堰流的基本公式及水力计算闸孔出流的基本公式及水力计算9泄水建筑物下游的水流衔接与消能三种消能方式底流消能的计算10有压管中的非恒定流水击现象、水击的周期与相直接水击与间接水击直接水击压强的计算减小水击压强的工程措施11明渠非恒定流明渠非恒定流的特性及波的分类明渠非恒定流连续性方程12液体运动的流场理论流线方程液体质点运动的基本形式无涡流与有涡流液体运动的连续性方程14恒定平面势流流函数及其性质流速势及等势线流函数与流速势的关系15渗流水在土中的存在形式渗流模型及其必须遵守的三个基本原则达西定律及其适用条件渗透系数的确定方法地下河槽中的均匀渗流地下河槽中非均匀渐变渗流棱柱体地下河槽中恒定渐变渗流的浸润线。
水力学考试重点总结
水力学考试重点总结(总9页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除水力学考试重点总结水力学考试重点总结篇一:水力学课程总结1,水力学基础知识(液体的基本特征及其物理力学性质,量纲分析法。
a,液体只承拉不受压;b,牛顿内摩擦定律;c,作用于液体上的力为表面力和质量力。
d,p定理法)2,水静力学(静水压强的基本性质、量测以及压强分布,静水总压力的计算。
a,静水压强的指向性和各向等值性;b,相对压强、绝对压强概念;c,图解法、解析法求解静水总压力。
)3,水动力学基本方程(液体运动的基本概念与分类,恒定总流的连续方程、能量方程以及动量方程。
a,描述液体运动的方法拉格朗日法、欧拉法;b,流管、元流、总流的概念;c,恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流;d,恒定总流能量方程。
)4,液流型态与水头损失(水头损失的分类:局部、沿程;均匀流沿程水流损失;雷诺试验确定水流型态:层流、紊流;层流水流特性及沿程水头损失计算;紊流水流特性及沿程水流损失计算;实际工程中沿程水头损失计算的经验公式:舍齐公式;局部水头损失的成因及计算。
)5,有压管道流动(有压管流的特点及分类:长管、短管;简单管道恒定流的水力计算分自由出流与淹没出流;复杂管道恒定流的水力计算:管道串联与并联。
有压管中的非恒定流:水击现象的分类、消弱和水击压强计算。
)6,恒定明渠水流(明渠水流概念、水力要素的定义与计算;渠道的允许流速、水力最佳断面的计算;明渠水流的流态及其判别:缓流、临界流以及急流;断面比能以及最小断面比能对应的临界水深与临界低坡计算;水跌现象以及水跃现象的水力计算:共轭水深、水跃长度计算;棱柱体明渠恒定流非均匀渐变流水面曲线的分析:12种水面曲线;明渠恒定非均匀渐变流的水面曲线计算:分段求和法。
)7,过流建筑物的水力计算(堰闸出流的特点与区别:堰流、闸孔出流;堰流的类型及水力计算:薄壁堰、宽顶堰、WES堰的过流能力计算;闸孔出流水力计算;泄水建筑唔下游水流衔接与消能:底流消能与调流消能。
《水力学》课程复习提纲汇总
《水力学》课程复习提纲2010-2•第1章绪论考核知识点:1.液体运动的基本特征,连续介质和理想液体的概念;2.液体主要物理性质:惯性、万有引力特性(重力)、粘滞性、可压缩性和表面力特性;3.物理量量纲的概念和单位;4.作用在液体上的两种力:质量力、表面力。
考核要求:1.了解液体的基本特征,理解连续介质与理想液体的概念和在水力学研究中的作用;2.理解液体5个主要物理性质及其特征值和度量单位,重点掌握液体粘滞性及粘滞系数、牛顿内摩擦定律及其适用条件。
了解什么情况下需要考虑液体的可压缩性和表面张力特性;3.了解量纲的概念,并且能表示各种物理量的量纲和单位;4.了解质量力、表面力的定义,理解单位表面力(压强、切应力)和单位质量力的物理意义。
• 第2章静力学考核知识点:1.静水压强及其两个特性,等压面概念;2.静水压强基本公式及其物理意义;3.静水压强的表示方法、单位和水头的概念;4.静水压强的量测和计算;5.作用于平面上静水总压力的计算;6.作用在曲面上静水总压力的计算。
1.理解静水压强的两个特性和等压面的概念和性质;2.掌握静水压强基本公式,理解公式的物理意义;3.理解静水压强三种表示方法(绝对压强,相对压强,真空度)及它们间的相互关系,注意真空度的概念,理解表示压强的单位和位置水头、压强水头、测压管水头的概念;4.了解静水压强量测原理和方法,掌握静水压强的计算;5.掌握绘制静水压强分布图和计算作用在平面上静水总压力的图解法和解析法。
6.掌握压力体剖面图的绘制和计算作用在曲面上的静水总压力水平分力和铅垂分力的方法。
•第3章液体运动的基本理论考核知识点:1.描述液体运动的两种方法:拉格朗日法和欧拉法;2.液体运动的分类和基本概念;3.恒定总流连续性方程及其应用;4.恒定总流能量方程及其应用;5.有势流动和有涡流动的概念。
考核要求:1.了解描述液体运动的拉格朗日方法和欧拉法;2.理解液体流动的分类和基本概念(恒定流与非恒定流,均匀流与非均匀流,渐变流与急变流;流线与迹线,元流,总流,过水断面,流量与断面平均流速,一维流动、二维流动和三维流动等),并能在分析水流运动时进行正确判断和应用;3.掌握恒定总流连续性方程的不同形式和应用;4.掌握恒定总流能量方程的形式、应用条件和注意事项,理解能量方程的物理意义、水头线绘制方法和水力坡度的概念,能熟练应用恒定总流能量方程进行计算;5.掌握恒定总流投影形式的动量方程、应用条件和注意事项,正确分析作用在控制体上的作用力和确定作用力及流速投影分量的正负号,能熟练应用恒定总流动量方程、能量方程和连续方程求解实际工程中的水力学问题;6.了解有势流动和有涡流动的概念及特点。
水力学复习重点(可编辑修改word版)
水力学复习重点1绪论1、作用在液体上力的分类:表面力、质量力2、流体的粘性:牛顿内摩擦定律,粘滞系数3、什么是理想液体?4、什么是牛顿液体?1.与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是)。
切应力和压强切应力和剪切变形速度切应力和剪切变形 2.液体的粘性是液体具有抵抗剪切变形的能力。
( √ )3.作用于液体上的力可以分为质量力和表面力两类。
惯性力属于质量力。
4.液体流层之间的内摩擦力与液体所承受的压力有关。
( ×) 粘度为常数无粘性不可压缩符合pRT 5.凡符合牛顿内摩擦定律的液体均为牛顿液体。
( √ ) 6.自然界中存在着一种不具有粘性的液体,即为理想液体。
( × )2流体静力学欧拉平衡微分方程1、液体平衡微分方程的表达式及其理解2、等压面概念,静止液体形成等压面的条件;质量力与等压面正交3、重力作用下流体压强分布规律;静止液体压强基本方程及其应用; 4、测压管水头概念及其理解1.在重力作用下静止液体中,等压面是水平面的条件是。
同一种液体,相互连通相互连通不连通同一种液体2.等压面不一定和单位质量力相互垂直。
( ×) 3.在重力作用下平衡的液体中,各点的单位势能相等。
( √) 4.静止液体中某一点的测压管水头是)。
测压管的液柱高度测压管液面到测点的高差测压管液面到基准面的高差点的位置与基准面的高差 5.一密闭容器内下部为水,上部为空气,液面下米处的测压管高度为,则容器内液面的相对压强为-2m 水柱。
水5.液体平衡微分方程为X1p1p1p,Y ,Z 。
xzy液体压强的测量1、绝对压强、相对压强、真空度2、金属测压计和真空计的区别1.某点的真空度为65000Pa,当地大气压为,该点的绝对压强为 35000 Pa 。
2.水力学中的真空现象是指该处没有任何物质。
( ×)3.水中某点的绝对压强 pabs=55kPa,其相对压强 p =-43 kPa ,真空高度hv= m 。
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。
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第一章绪论 1.水力学的研究方法:理论分析方法、实验方法,数值计算法。
2.实验方法:原型观测、模型试验。
3.液体的主要物理性质:①质量和密度②重量和重度③易流动性与粘滞性④压缩性⑤气化
特性和表面张力。
4.理想液体:没有粘滞性的液体(µ=0)。
5.实际液体:存在粘滞性的液体(µ≠0)。
6.
牛顿液体:τ与du/dy呈过原点的正比例关系的液体。
7.非牛顿液体:与牛顿内摩擦定律不相符的液体。
8.
作用在液体上的力:即作用在隔离体上的外力。
9.按物理性质区分:粘性力、重力、惯性力、弹性力、表面张力。
10.按力的作用特点区分:质量力和表面力两类。
11.质量力:作用在液体每一质点上,其大小与受作用液体质量成正比例的力。
12.表面力:作用于液体隔离体表面上的力。
第二章水静力学 1.静水压强特性:
①垂直指向作用面②同一点处,静水压强各向等值。
2.静水压强分布的微分方程:dp=ρ(Xdx+ Ydy+ Zdz),它表明静水压强分布取决于液体所受的单位质量力。
3.等压面:液体压强相等各点所构成的曲面。
等压面概念的应用应注意,它必须是相连通的同种液体。
4.压强的单位可有三种表示方法:①用单位面积上的力表示:应力单位Pa,kN/m2②用液柱高度表示:m(液柱),如p=98kN/m2,则有p/γ=98/9.8=10m(水柱)③用工程大气压Pa的倍数表示:1p a=98kP a。
5.绝对压强p abs:以绝对真空作起算零点的压强(是液体的实际压强,≥0)p abs=p o+γh
6.相对压强pγ:以工程大气压p a作起算零点的压强,pγ=p abs-p a= (p o+γh)-p a 真空:绝对压强小于大气压强时的水力现象。
真空值p v:大气压强与绝对压强的差值。
7.帕斯卡原理:在静止液体中任一点压强的增减,必将引起其他各点压强的等值增减。
应用:水压机、水力起重机及液压传动装置等。
8.压强分布图的绘制与应用要点:①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。
②压强分布图与受压面所构成的体积,即为作用于受压面上的静水总压力,其作用线通过此力图体积的重心。
③由于建筑物通常都处于大气之中,作用于建筑物的有效力为相对压强,故一般只需绘制相对压强分布图。
④工程应用中可绘制建筑物有关受压部分的压强分布图。
9.水静力学基本方程z+p/γ=C,z——计算点的位置高度,p/γ——由p=γh,称为压强高度,z+p/γ——计算点处测压管中水面距计算基准面的高度,z+p/γ=C ——静止液体中各位置高度与压强高度之和不变。
10.浮体:漂浮在液体自由表面的物体。
潜体:沉没于液体底部的物体。
浮力:物体在液体中所受铅锤向上的浮托力。
11.压力体:以曲面为底直至自由表面间铅垂液体的体积。
虚压力体:液体和压力体分居曲面两侧。
实压力体:液体和压力体居曲面同一侧。
12.阿基米德原理:物体在静止液体中所受曲面总压力p z,其大小等于物体在液体中所排开的同体积液体重量。
第三章水动力学基础 1.描述液体运动的两种方法:拉格朗日法(把液体看成质点系,用质点的迹线来描绘流场中的运动情况),欧拉法(以空间点的流速、加速度为研究对象)。
2.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。
3.流线:同一时刻与流场中各点运动速度矢量相切的曲线。
4.流线特性:1、一般不会相交,也不会成90°转折。
2、只能是一根光滑曲线。
3、任一瞬时,液体质点沿流线的切线方向流动,在不同瞬时,因流速可能有变化,流线的图形可以不同。
5.流管:在流场中取一封闭的几何曲线C,在此曲线上各点作流线则可以构成一管状流面。
6.过水断面:垂直于流线簇所取的断面A。
元流:过水断面无限小的流股,成为元流。
7.液流分类:1、恒定流(运动要素不随时间变化的流动)与非恒定流2、均匀流(流线簇彼此呈平行直线的流动)与非均匀流(又分为渐变流与急变流)3、有压流(过水断面全部边界都与固体边壁接触且无自由表面、液体压强大部分不等于大气压强的流动)与无压流。
8.理想液体元流能量方程各项意义z—计算点距基准面的位置高度,又称位置水头p/r—测压管中水面距计算点的压强高度,又称为压强水头z+p/r—测压管水面距基准面的高度,又称测管水头或单位重量液体的总势能u2 /2g—流速u所转化的高度。
H计算点处液体的总水头。
9.水力坡度:单位长度上的水头损失。
10.测管坡度:单位长度上的测管水头变化。
11.控制断面:在总流中任取一流段作隔离体,其前后过水断面称为控制断面。
12.什么是理想液体?什么为实际液体?没有粘滞性的液体称为理想液体,反之有粘滞性的液体称为实际液体。
13.恒定流是否可以同时为急变流?均匀流是否可以同时为非恒定流?答:恒定流可以为急变流。
恒定流是运动要素不随时间变化的流动,急变流是流线簇彼此不平行,流线间夹角大或流线曲率大的流动,二者定义之间不存在矛盾。
均匀流不可以为非恒定流。
均匀流中过水断面为平面,沿程断面流速分布相同,断面流速相等,而非恒定流的这些运动要素是随时间变化的。
第四章水流阻力与水头损失 1.水头损失:单位重量液体在流动中的能量损失。
2.沿程阻力:液体内摩擦力,它与液体流动的路程成正比 3.局部阻力:局部边界条件急剧改变引起流速沿程突变所产生的惯性阻力。
4.层流:液体质点在流动中互不发
生混掺而是分层有序的流动 5.紊流:液体质点互相混掺的无序无章的流动。
6.量纲:物理性质类别,又称因次。
7.单位:量度各物理量数值大小的标准。
8.绝对粗糙度:管壁粗糙突出的绝对高度。
9.水力光滑管:管壁绝对粗糙度被粘性底层淹没对紊流结构基本上没有影响,粘性底层成了紊流流核的天然光滑壁面。
10.水力粗糙管:管壁绝对粗糙度突出于粘性底层之外,伸入到紊流的流核之中,可造成液流产生漩涡加剧紊流的脉动。
11.当量粗糙度:和工业管道沿程阻力系数相等的同直径人工均匀粗糙管道的绝对粗糙度。
12.水力光滑区:粘性底层大于粗糙凸起高度,沿程阻力系数只与雷诺数有关而与壁面粗糙无关的区域。
13.水力粗糙区:粗糙凸起高度高出粘性底层、沿程阻力系数只与壁面粗糙有关而与雷诺数无关的区域,水流阻力与流速平方成正比,又称阻力平方区。
14.阻力平方区为什么可为自动模型区?在阻力流区内对于模型试验研究的阻力相似条件因λ与雷诺数无关,只与管壁粗糙有关,只要保证模型与原型的几何相似,既可达到阻力相似的目的,故可以称为自动模型区。
15.均匀流基本方程的结论是什么?它对水头损失计算有什么意义?答:它导出了沿程水头损失与水流阻力间的关系。
它表明,沿程水头损失与液体重度和水力半径成反比,与切应力及流程长度成正比。
它对有压流、无压流、层流、紊流都适用,但τ0尚待确定,所以它不能用来解决沿程水头问题。
第六章明渠水流与有压管流的水力特性有何差异?明渠水流具有自由表面,其表面处相对压强为零,故又称无压流。
明渠水流因断面尺寸,底坡,糙率的变化,都可引起过水断面,渠中水深和流速等一系列变化。
有压管流的基本特征是断面形状多为圆形,整个断面上被水充满,无自主表面,管中流量变化,只会引起过水断面的压强和流速变化,有压管流一般多为若干等直径管段组成。
什么是水力最佳断面?什么是流量模数?当渠道过水
断面面积A,糙率n及渠道底坡i一定时,过水能力最大的断面形状,称为水力最佳断面形状,简称水力最佳断面。
河水某一断面以上流域单位面积上的来水量称为流量模数。
渠底高程变化值称为渠道底坡《i》i>0顺坡渠道,i<0逆坡渠道。
明渠均匀流发生条件:1,属恒定流,流量沿程不变;2,长直的棱柱形顺坡(i>0)渠道;3,渠道糙率n及底坡i沿程不变。
干扰:破坏明渠均匀流条件的局部因素;桥梁涵洞压缩了渠道断面,渠道底坡折变。
临界水深与底坡i及糙率无关,只与流量与断面形状尺寸有关。
明渠非均匀流水力现象可有四类:壅水曲线:水深沿程增大的水面曲线;降水曲线:水深沿程减小的水面曲线;水跌现象:底坡突降或由缓变陡折变处附近局部渠段内,水面曲线急剧下降的水力现象。
水跌是一种急变流,渐变流水面曲线至此终止;水跃现象:渠中水深在局部渠段内曾突跃性增大的水力现象,在水跃区内,水深曾突跃性增大,流速沿程急剧减小,主流位于底部,表面有掺气的逆流向旋滚,能量损失大,属急变流,上游渐变流水面曲线至此终止。
第七章堰 1.堰:明渠水流中的局部障壁。
2.堰的三种类型:薄壁堰、实用堰、宽顶堰。