水利学复习题.ppt

1、第一章 绪论 第二章 水静力学 第三章 水流运动的基本原理 第四章 水流型态与水头损失 第五章 有压管道中的恒定流 第六章 明渠恒定均匀流 第七章 明渠恒定非均匀流 第八章 堰流与闸孔出流 第九章 泄水建筑物下游水流衔接与消能,目录,第一章 绪论,本章学习指导,本章讲述水力学研究的内容和任务 、连续介质概念和理想液体概念 、液体的主要物理性质和作用于液体上的力 等问题。 由于液体运动非常复杂 ，通过原型观测、系统实验、模型实验，获得丰富的试验资料，运用数据分析方法，建立水流运动理论，并在生产实践中检验、补充、发展、完善，这是水力学发展的基本途径。 学习了解我国古代治水的光辉成就，水力学同生产及

2、社会发展的关系，激发了我们的爱国主义精神，提高学习的自觉性和积极性，坚定并增强为我国建设事业和水利科学发展的献身精神。,第一章 绪论,本章重点,水力学的性质和任务； 液体的主要物理性质和作用于液体上的力。,第一节 水力学的研究对象与任务,一、水力学的定义和研究对象,水力学就是研究以水为代表液体的机械运动规律和实际工程应用的科学。,水力学的基本原理也适用于一般常见的液体和可以忽略压缩性影响的气体,水力学研究的内容是液体的机械运动规律,水力学研究的目的在于应用,第一章 绪论,一、液体的基本特征,容易流动(易变形),不易被压缩,第二节 液体的基本特性和主要物理力学性质,二、液体的主要物理性质,（一）

3、液体的惯性,单体体积均质液体所具有的质量，称为密度,非均质液体时任一点密度,第一章 绪论,第二节 液体的基本特性和主要物理力学性质,（二）液体的重量和容重,单位体积均质液体所具有的重量称为容重,非均质液体时任一点容重,容重和密度的关系,第一章 绪论,第二节 液体的基本特性和主要物理力学性质,（三）液体的粘滞性,液体运动时若质点间存在相对运动，则质点间就要产生内摩擦力，并具有抵抗剪切变形的能力，这种性质即为液体的粘滞性,第一章 绪论,液体遵循牛顿内摩擦定律,第二节 液体的基本特性和主要物理力学性质,单位面积上的内摩擦力称为粘滞切应力,牛顿内摩擦定律只适用于牛顿流体和层流运动,举例,第一章 绪论,

4、第二节 液体的基本特性和主要物理力学性质,（四）液体的压缩性,液体压缩性常以体积压缩系数或体积弹性系数来表示,体积压缩系数,体积弹性系数,举例,第一章 绪论,第二节 液体的基本特性和主要物理力学性质,（五）液体的表面张力特性,液体内部的分子之间的相互作用力是相互平衡的。液体自由面由于水分子及空气分子间的引力不平衡，使自由面能承受微弱拉力的性质，称为表面张力，,产生于：,液体与气体相接触的自由表面,液体与固体接触表面,两种不同液体接触表面,第一章 绪论,第二节 液体的基本特性和主要物理力学性质,表面张力大小可用自由面上单位长度所受的拉力，即表面张力系数来度量。20C的水=0.074N/m,水银=

5、0.54 N/m。,在水力学实验中，当测压管内径过小（d10mm）时，就会引起毛细管现象，读数产生误差 。,第一章 绪论,第二节 液体的基本特性和主要物理力学性质,把以上所讲的概括起来就是，水力学所研究的对象,连续介质、牛顿流体,具有密度、容重和粘滞性,一般情况下：压缩性、表面张力可以忽略。只有在一些特殊问题中才需要考虑。,第一章 绪论,一、连续介质假设,第三节 连续介质假设与理想液体的概念,为了研究方便，我们把液体看成是由质点组成的，而质点之间没有间隙的物质，这就叫连续介质。,二、理想液体,为了研究方便，我们把液体看成是绝对不可压缩、不能膨胀、完全没有粘滞性、也没有表面张力特性的液体。,第一

6、章 绪论,一、质量力,第四节 作用于液体上的力,作用于所研究液体的每一个质点上，其大小与液体的质量成比例的力，如重力、惯性力等,单位质量力,第一章 绪论,一、面积力,第四节 作用于液体上的力,作用于液体表面，其大小与受作用液体的表面积成比例的力，如粘滞力、压力、表面张力等。,压力液体单位面积上所受的压力称为压强,切力液体单位面积上的所受的切力称为切应力,第一章 绪论,液体主要物理力学性质,课后小结,水力学的任务及其应用,液体的基本特性,连续介质假设,理想液体的概念,作用于液体上的力,密度,容重,粘滞性,压缩性,表面张力特性,第一章 绪论,返回,1-1水力学的研究对象与任务,第一章 绪论,第一节

7、 水力学的研究对象与任务,二、水利工程中的水力学问题和任务,第一章 绪论,第一节 水力学的研究对象与任务,水利工程中的水力学问题和任务,水力荷载问题,建筑物的过水能力和尺寸问题,水能利用和消能问题,河渠的水面曲线计算问题,建筑物的渗流问题,第一章 绪论,返回,1-1水力学的研究对象与任务,返回,第一章 绪论,1-1水力学的研究对象与任务,第一章 绪论,返回,1-1水力学的研究对象与任务,第一章 绪论,返回,1-1水力学的研究对象与任务,第一章 绪论,返回,1-1水力学的研究对象与任务,返回,固体的切应力与剪切变形的大小成比例,液体的切应力与剪切变形的速度成正比,第一章 绪论,第二节 液体的基本特性和主要物理力学性质,粘滞系数,随着液体的温度升高，粘滞系数降低,（相对误差在1%以内）,返回,第一章 绪论,第二节 液体的基本特性和主要物理力学性质,返回,第一章 绪论,第二节 典型例题,返回,第一章 绪论,第二节 典型例题,返回,第一章 绪论,第二节 典型例题,第一章 绪论,