水力學主要知識點

1、 1 水力學 水力學主要 主要知識點 知識點 （水工專業(yè) （水工專業(yè)） 緒 論 （一）液體的主要物理性質 1．慣性與重力特性 2．粘滯性：液體的粘滯性是液體在流動中產生能量損失的根本原因. 描述液體內部的粘滯力規(guī)律的是牛頓內摩擦定律 : 注意牛頓內摩擦定律適用范圍：1)牛頓流體， 2)層流運動 3．可壓縮性。 在研究水擊時需要考慮 4．表面張力特性。 進行模型試驗時需要考慮 水力學的

2、兩個基本假設： (二)連續(xù)介質和理想液體假設 1.連續(xù)介質：液體是由液體質點組成的連續(xù)體,可以用連續(xù)函數描述液體運動的物理量. 2．理想液體：忽略粘滯性的液體 （三）作用在液體上的兩類作用力 第 1 章水靜力學 章水靜力學 水靜力學包括靜水壓強和靜水總壓力兩部分內容。通過靜水壓強和靜水總壓力的計 算，可以求作用在建筑物上的靜水荷載。 (一) 靜水壓強： 靜水壓強： 主

3、要掌握靜水壓強特性,等壓面,水頭的概念，以及靜水壓強的計算和不同表示方法. 1．靜水壓強的兩個特性： （1）靜水壓強的方向垂直且指向受壓面 （2）靜水壓強的大小僅與該點坐標有關，與受壓面方向無關， 2.等壓面與連通器原理：在只受重力作用,連通的同種液體內, 等壓面是水平面. (它是靜水壓強計算和測量的依據） 3．重力作用下靜水壓強基本公式（水靜力學基本公式） p=p0+ g ? h 或

4、 其中 z—位置水頭，p/ g ? —壓強水頭 （z+p/ g ? ）—測壓管水頭 請注意， “水頭”表示單位重量液體含有的能量。 4．壓強的三種表示方法：絕對壓強 p′，相對壓強 p， 真空度 pv, 它們之間的關系為：p= p′-pa pv=│p│（當 p＜0 時 pv存在） 相對壓強:p= g ? h,可以是正值，也可以是負值。要求掌握絕對壓強、相對壓強和真空度三者的概

5、念和它們之間的轉換關系。 c gp z ? ? ?dy du ? ? ?3 （二）液體運動基本方程 （二）液體運動基本方程 1. 1.恒定總流連續(xù)方程 v 1A1= v 2A2 , Q=vA 利用連續(xù)方程，已知流量可以求斷面平均流速，或者通過兩斷面間的幾何關系求斷面平均流速。 2.恒定總流能量方程

6、 J= —水力坡度 ，表示單位長度流程上的水頭損失。 能量方程是應用最廣泛的方程， 能量方程中的最后一項 hw是單位重量液體從 1 斷面流到 2 斷面的平均水頭損失 （1） 能量方程應用條件： 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 （2）能量方程應用注意事項: 三選：選擇統(tǒng)一基準面便于計算

7、 選典型點計算測壓管水頭 : 選計算斷面使未知量盡可能少 （ 壓強計算采用統(tǒng)一標準） （3）能量方程的應用： 它經常與連續(xù)方程聯解求 ：斷面平均流速，管道壓強，作用水頭等。 文丘里流量計是利用能量方程確定管道流量的儀器。 畢托管則是利用能量方程確定明渠（水槽）流速的儀器。 當需要求解水流與固體邊界之間的作用力時，必須要用到動量方程， 3.恒定總流動量方程

8、 ∑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—動量修正系數，一般取β=1.0 式中：∑Fx、∑Fy、∑Fz 是作用在控制體上所有外力沿各坐標軸分量的合力，V1i,V2i是進口和出口斷面上平均流速在各坐標軸上投影的分量。 動量方程的應用條件與能量方程相似，恒定流和計算斷面應位于漸變流段。