水力学复习汇总.ppt

北京工业大学建筑工程学院市政系,1,水力学基本概念,第一章 绪论 1、连续介质模型(p.7) 2、流体的粘性 （1）粘性(p.10)； （2）粘性系数(p.11)；运动粘性系数(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） 。 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),北京工业大学建筑工程学院市政系,2,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) （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)； （2）几何意义(p.38) （3）测压管高度（压力水头）； （4）测压管水头 5、静水压强分布与静水压强分布图(p.38-39),北京工业大学建筑工程学院市政系,3,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,北京工业大学建筑工程学院市政系,4,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 （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),北京工业大学建筑工程学院市政系,5,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、流管、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）,北京工业大学建筑工程学院市政系,6,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.116-117） 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）,北京工业大学建筑工程学院市政系,7,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（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（p.183） 12、总流动量方程适用条件（p.184）,北京工业大学建筑工程学院市政系,8,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、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）,北京工业大学建筑工程学院市政系,9,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（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,北京工业大学建筑工程学院市政系,10,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）,北京工业大学建筑工程学院市政系,11,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）。,北京工业大学建筑工程学院市政系,12,水力学基本概念,第九章 有压管流和孔口、管嘴出流 10、收缩系数与圆孔口的流量系数（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),北京工业大学建筑工程学院市政系,13,水力学基本概念,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）,北京工业大学建筑工程学院市政系,14,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,北京工业大学建筑工程学院市政系,15,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；,pp. 64-70： 2-4；2-20；2-27 2-28；2-29,熟练掌握的作业题,北京工业大学建筑工程学院市政系,16,水力学计算公式,第三章 流体运动学 1、连续性微分方程,2、连续性方程（积分形势，沿流管）,北京工业大学建筑工程学院市政系,17,水力学计算公式,第三章 流体运动学 3、线变率,4、角变率,5、角转速,北京工业大学建筑工程学院市政系,18,水力学掌握习题,第三章 流体运动学 pp. 103-105 3-8； 3-19。,北京工业大学建筑工程学院市政系,19,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,3、势函数,4、流函数,2、皮托管测速,北京工业大学建筑工程学院市政系,20,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；,北京工业大学建筑工程学院市政系,21,水力学计算公式,第五章 实际流体动力学基础 1、总流伯努利方程,2、总流的动量方程,北京工业大学建筑工程学院市政系,22,水力学掌握习题,第五章 实际流体动力学基础 pp.193-199 5-11； 5-17； 5-30； 5-31。,北京工业大学建筑工程学院市政系,23,水力学掌握习题,第六章 量纲分析与相似原理 （p. 223） 6-2， 6-3。,北京工业大学建筑工程学院市政系,24,水力学计算公式,第七章 流动阻力与能量损失 1、均匀流基本方程,2、圆管速度分布,适用于圆管,层流：,湍流,指数律,对数律,北京工业大学建筑工程学院市政系,25,水力学计算公式,第七章 流动阻力与能量损失 3、达西魏斯巴赫公式,4、谢齐公式,5、局部损失计算公式,北京工业大学建筑工程学院市政系,26,水力学掌握习题,第七章 流动阻力与能量损失 pp. 282-283 7-27； 7-32 。,北京工业大学建筑工程学院市政系,27,水力学基本计算式,第八章 边界层理论基础和绕流运动 层流边界层厚度： 湍流边界层厚度： 升力： 阻力：,北京工业大学建筑工程学院市政系,28,水力学计算公式,第九章 有压管流、孔口出流与管嘴出流 1、短管计算,2、长管,3、串联管的阻抗,4、并联管的阻抗,5、并联管的水头损失,6、结点流量方程,北京工业大学建筑工程学院市政系,29,水力学计算公式,第九章 有压管流、孔口出流与管嘴出流 7、孔口出流,8、管嘴出流,北京工业大学建筑工程学院市政系,30,水力学掌握习题,第九章 有压管流 下册pp. 61-68 9-1； 9-5； 9-24；,北京工业大学建