水力学第四版复习资料整理.docx

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1、水力学一、概念1.水力学：是一门技术学科，它是力学的一个分支。水力学的任务是研究液体（主要是水）的平衡和机械运动的规律及其实际应用。2.水力学：分为水静力学和水动力学。3.水静力学：关于液体平衡的规律，它研究液体处于静止（或相对平衡）状态时，作用于液体上的各种力之间的关系。4.水动力学：关于液体运动的规律，它研究液体在运动状态时，作用于液体上的力与运动要素之间的关系，以及液体的运动特性与能量转换等。5.粘滞性：当液体处于运动状态时，若液体质点之间存在着相对运动，则质点间要产生内在摩擦力抵抗其相对运动，这种性质称为液体的粘滞性，此内摩擦力又称为粘滞力。6.连续介质：一咱连续充满其所占据空间毫无

2、空隙的连续体。7.理想液体：就是把水看作绝对不可压缩、不能膨胀、没有粘滞性、没有表面张力的连续介质。8.质量力：通过所研究液体的每一部分质量而作用于液体的、其大小与液体的质量与比例的力。如重力、惯性力。9.单位质量力：作用在单位质量液体上的质量力。10.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。p’>01.相对压强：把当地大气压Pa作为零点计量的压强。p2.真空：当液体中某点的绝对压强小于当地压强，即其相对压强为负值时，则称该点存在真空。也称负压。真空的大小用真空度Pk表示。3.恒定流：在流场中任何空间点上所有的运动要素都不随时间而改变，这种水流称为恒定流。4.非恒定流：

3、流场中任何空间点上有任何一个运动要是随时间而变化的，这种水流称为非恒定流。5.流管：在水流中任意取一微分面积dA，通过该面积周界上的每一个点，均可作一根流线，这样就构成一个封闭的管状曲面，称为流管。6.微小流束：充满以流管为边界的一束液流。7.总流：有一定大小尺寸的实际水流。8.过水断面：与微小流束或总流的流线成正交的横断面。9.流量：单位时间内通过某一过水断面的液体体积。Q10.均匀流：流线为相互平行的直线的水流11.非均匀流：流线不是互相平行的直线的水流。按流线不平行和弯曲的程度，可分为渐变流和急变流两种类型。12.渐变流：当水流的流线虽然不是互相平行直线，但几乎近于平行直线时称为渐变流

4、（或缓变流）。所以渐变流的情况就是均匀流。13.急变流：若水流的流线之间夹角很大或者流线的曲率半径很小，这种水流称为急变流。1.水头损失：因实际液体具有粘滞性，在流动过程中会产生水流阻力，克服阻力就要耗损一部分机械能，转化为热能，造成水头损失。2.沿程水头损失：在固体边界平直的水道中，单位重量的液体自一断面流至另一断面所损失的机械能就叫做两断面之间的水头损失，这种水头损失是沿程都有并随沿程长度而增加的，所以又叫做沿程水头损失。3.湿周：液流过水断面与固体边界接触的周界线叫做湿周。χ4.层流：当流速较小时，各流层的液体质点是有条不紊地运动，互不混杂，这种型态的流动叫做层流。5.湍流：当流速较大

5、时，各流层的液体质点形成涡体，在流动过程中，互相混掺，这种型态的流动叫做湍流。6.运动要素的脉动：当一系列参差不齐的涡体连续通过湍流中某一定点时，必然会反映出这一定点上的瞬时运动要素（如流速、压强等）随时间发生波动的现象。7.绝对粗糙度：固体边界的表面总是粗糙不平的，粗糙表面凸出高度叫做绝对粗糙度。△8.水力光滑面9.水力粗糙面10.过渡粗糙面一、公式1．惯性力：F=-ma2．密度：ρ=mV3．重力（重量）：G=mg4．τ=ηdudy牛顿内摩擦定律相邻液层接触面的单位面积上所产生的内摩擦力τ的大小，与两液层之间的速度差du成正比，与两液层之间距离dy成反比，同时与液体性质有关。η称为动力粘度

6、，简称粘度。牛顿内摩擦定律：作层流运动的液体，相邻液层间单位面积上所作用的内摩擦力（或粘滞力），与流速梯度成正比，同时与液体的性质有关。τ=ηdθdt液体作层流运动时，相邻液层之间所产生的切应力与剪切变形速度成正比。所以粘滞性可视为液体抵抗剪切变形的特性。5.运动粘度νν=ηρ6.对于水，ν的经验公式为：ν=0.017751+0.0337t+0.000221t2牛顿内摩擦定律只能适用于一般液体，对于某些特殊液体是不适用的。一般把符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体，反之称为非牛顿流体。7.体积压缩率κ（Pa-1）κ=-dVVdp体积压缩率是液体体积有相对缩小率与压强的增值之比。8．体积模量Κ

7、，体积压缩率的倒数Κ=1κ9.单位质量力f=Fm与加速度有一样的量纲10.液体平衡微分方程分式∂p∂x=ρfx∂p∂y=ρfy∂p∂z=ρfz物理意义：平衡液体中，静水压强没某一方向的变化率与该方向单位体积上的质量力相等。积分式dp=ρ(fxdx+fydy+fzdy)11.巴斯加原理p=p0+ρ(U-U0)平衡液体中，边界上的压强p0将等值地传递到液体内的一切点上;即当p0增大或减小时，液体内任意点的压强也相