河海大学814水力学

814水力学

Gungi Peng 2016.11.22

一、绪论

1.牛顿内摩擦定律τ=μdu

dy

（du

dy 为角变形率或流速梯度，

μ为动力粘度系数=ρv ）（注意各物理量单位） 2.牛顿内摩擦定律的适用条件为牛顿液体层流运动 3.F =τA 。（F 为相邻层之间的内摩擦力） 4.圆盘F = τ2πrdr ；M = τ2πrrdr

5.宾汉塑性流体切应力与切应变率也成线性关系，但不过原点，牛顿流体过原点。（p7图）

6.表面力：压力、切力。 质量力：重力、惯性力。

7.液体在流动(连续不断变形)过程中，其内部会出现抵抗，液体在流动状态下抵抗剪切的性质称为液体的粘性（又称粘滞性）

二、水静力学

1.静水压强：垂直指向作用面，一点压强各方向数值相等。

2.平衡微分方程：dP =ρ（xdx +ydy +zdz ），当dP=0，即等压面，质量力与等压面垂直。

3.液体处于相对平衡：1.等压面水平，只有重力作用；2.等压面为斜面，重力和惯性力（产生水平加速度）作用；3.等压面为旋转抛物面，重力和惯性力（离心力）作用

4.标准大气压为101.4KN/m 2，绝对压强等于标准压强加相对压强

5.真空高度与真空压强的换算，P =ρgh ，真空压强=∣负压∣

6.静止液体基本方程：z +

P ρg

=C ，静止液体中任一点相等。

7.解析法：平面上压力计算：P=AP c ，即受压平面形心压强。与放置方向无关，只与形心位置有关。yd =yc +Ic

ycA 。矩形：Ic =1

12bh 3，圆：Ic =1

4πr4

8.压力图法：P=Ωb，压强分布图面积。压强分布：三角形e=1/3h，梯形：e=a

32 1+ 2 1+ 2

9.曲面：Px=PxcAx；Pz=ρgV，p=2+Pz2，θ=arctan Pz

Px

10.虚压力体：水面和压力体在两侧，实压力体在同侧

三、液体一元恒定总流基本原理

1.恒定流与非恒定流：液体流动时空间各点处的所有运动要素都不随时间而变化的流动称为恒定流，反之为非恒定流（与t是否有关，有无当地加速度）

2.均匀流与非均匀流：流场中位于同一流线上各质点的流速矢量不沿程变化（流线不相交）为均匀流，反之为非均匀流。非均匀流可以分为渐变流和急变流（有无迁移加速度）

3.元流：微小流管中的液流

4.总流：由无数元流集合而成的整股水流称为总流

5.一元流与三元流：液体的运动要素仅是一个坐标变量的函数，这种运动称为一元流，运动要素是三个坐标变量的函数，称三元流

6.流线：某一瞬间在流场中绘出的曲线，在此曲线上所有液体质点的速度矢量都和该曲线相切。

7.迹线：同一质点在一个时段的运动轨迹线

8.连续方程：V1A1=V2A2

9.能量方程：z1+P1

ρg +αv12

2g

+ P=z2+P2

ρg

+αv22

2g

+ w；hw=hf（沿程）+hj（局部）

10.动量方程：P1?P2+R=ρQβ2v2?β1v1；R为固体边壁对水流的作用力

11.动能/动量校正系数，越不均匀越大，因此层流远大于紊流

12.同一管流断面上，动能校正系数α比动量校正系数β大

13.过水断面上的压强大小与基准面选择无关

14.均匀流断面上（非“流场内”）的压强分布规律与静水压强规律相同

四、层流和紊流、液流阻力和水头损失

1.管流：Re=ud

v ，小于2300为层流，大于2300为紊流，Re=uR

v

=Q

v

1

πd

2.明渠：Re=uR

v

，小与500为层流，大于500为紊流，R=A/X

3.雷诺数为惯性力与粘性力之比

4.均匀流：τ=ρgRJ

5.层流流速分布：抛物线分布；紊流流速分布：对数分布（普朗特动量传递理论）

6.上临界流速：层流变紊流；下临界流速：紊流变层流

7.圆管层流沿程水头损失系数：λ=64/Re，明渠层流：λ=24/Re

8.紊流瞬时流速=时均流速+脉动流速（可正可负）

9.紊流切应力=粘性切应力+雷诺应力(质点掺混引起的附加切应力)

10.紊流附加切应力与脉动流速、液体密度有关，与动力粘性系数μ无关

11.粘性底层：粘性起主要作用，流速近似按直线变化。（边界层不是粘性底层）

12.运动流体的全部摩擦损失都发生在紧靠固体边壁的薄层（边界层），层外的流体可以看作理想液体求解

13.局部水头损失通过理论分析与实验来确定

14.紊流核心区：脉动现象，紊流切应力等于紊流附加切应力

16.紊流压强摆动：紊流具有脉动作用

17.谢才公式：Q =CA RJ ；曼宁公式：C =1

n R 1

J =

Q 2C A R

；J =

f l

，hf =λ

l 4R v 22g

→ λ=

8g C

18.冷水水力坡度J1大于热水水力坡度J2 19.粗糙区紊流散热效果最佳

20.随着流量增大，紊流从光滑区到过渡粗糙区到粗糙区

21.紊流粗糙区，同一材料的管道，d 越小，沿程水头损失系数λ越大

22.同一种管径和粗糙度的管道，雷诺数不同时，可以在管中形成紊流光滑区，粗糙区，过渡粗糙区

23.文德里管测流量，流量公式是根据能量方程、连续方程推导 24.文德里管的流量系数小于1的原因：能量损失，μ=Q 实际Q 理论

25.毕托管测流速原理是驻点原理

26.断面面积沿程增大的水平管道，其管轴压强不一定沿程增大，考虑水头损失 27.液体作紊流运动时，相对粗糙度越大，沿程水头损失λ可能越大（穆迪图） 28.只有粘性液体才有层流紊流之分

五、液体三元流动基本原理

1.三元连续方程：eux ex

+

euy ey

+

euz ez

=0，流函数存在条件

2.线变形：εxx =

eux ex

3.旋转角速度：ωz =1

2（euy ex

?

eux ey

），判断无旋运动，势函数存在条件

4.角变形：εxy =1

2（

euy ex

+

eux ey

），是否剪切变形

5.恒定平面势流：流函数ψ x ，y ；eψey =ux ，eψ

ex =?uy ；连续方程满足平面流动 6.速度势函数φ x ，y ；

eψex

=ux ，

eψey

=uy ；无旋满足

7.d ψ= ?uy dx +ux dy ；d φ= uy dy +ux dx

8.不可压缩恒定平面流动中，任意两流线之间通过的单宽流量等于该两流线的流函数之差 9.液体是否为有旋运动，取决于液体微团本身是否旋转，而与液体微团的运动轨迹无关 10.沿着流动方向，在同一流线上各点的势函数值是增大的

11.欧拉液体平衡方程对理想液体和实际液体均适用（欧拉方程只用于静止状态，而静止液体不考虑粘性）

六、有压管流

1.长管和短管：沿程水头损失占95%以上为长管

2.长管不计流速水头和局部水头

3.长管的总水头线与测压管水头线相重合

4.串联管道流量相同：Q =Q1=Q2=Q3=?.

5.并联管道沿程水头损失相等：Q =Q1+Q2+Q3+?

6.并联管道由于液流总重量不同，所以总机械能不等，但单位能量相等

7.水击相长：Tc =2l

c ，周期T =4l

c

8.直接水击：Ts Tc

9.直接水击压强：?P =ρc v0?v ，阀门完全关闭时，水击压强?P =ρcv0，则g?H =cv0 10.水击研究中，液体和管道假设都是弹性体，产生可压缩的非恒定流

11.管流负压区是指测压管水头线在管轴线以下的部分。 12.水流在等直径直管中作恒定流动时，其测压管水头线沿程下

降

13.水泵：扬程Hp=z+hw；安装高度hs=?（P2

ρg +αv2

2g

+ w）

14.v02 ≠0，出口处为突然扩大的水流，总水头线下降至下游水面上方，测管水头线上升后与下游水面相接，此时两者相差流速水头。v02 ≈0，此时局部水头损失等于管道的流速水头，总水头线下降至下游水面处，测管水头线与下游水面相接。

七、明渠均匀流

1.J=Jp水面坡度=i底坡，v=C Ri

2.正坡i>0，平坡i=0，负坡i<0

3.正常水深h0与流量Q，糙率n，底坡i，宽度b，坡度m有关；临界水深hc与流量Q，

宽度b，坡度m有关，矩形断面hc=αq2

g

3，q=Q/b

4.梯形断面：A=（b+mh0）h0，X=b+2h02R=A/X，C=1

n

R1

5.水力最佳断面：当渠道的底宽i，糙率n一定，在通过已知设计流量时所选定的过水面积最小，或者是过水面积一定时通过的流量最大，符合这种条件的断面称为水力最佳断面

.b

=21+m2?m ，矩形=2（b=2h）

6.缓坡明渠中的均匀流只能是缓流，陡坡明渠中的均匀流只能是急流

7.组合糙率断面：nc=x1n1+x2n2+?+xknk

x1+x2+?xk ，nmax

nmin

<1.5~2.0

nc=x1n12+x2n22+?+xknk2

x1+x2+?xk ，nmax

nmin

>2.0

8.复式断面：Q=Q1+Q2+?=K1i1+K2i2+?=C1A1R1i1+C2A2R2i2+?

9.渠道断面设计时，选用糙率n偏小，引起输水能力不足或溢漫现象

八、明渠非均匀流

1.缓流和急流判别：1.v

2.Fr<1，水流为缓流，Fr =，动能与势能之比

3.

dEs d

>0，水流为缓流，Es =h +

αv 22g

4.h>hc ，水流为缓流，hc =

αq 2g

3

5.ihc ，即缓坡上的均匀流为缓流

2.缓流断面单位能量随水深增大而增加，急流断面单位能量随水深增大而减小。

3.急流到缓流发生水跃（Fr>1→Fr<1,存在一点Fr=1），缓流到急流发生水跌

4.水跃方程：h2=

12

（ 1+8Fr 2?1），矩形：Fr =

h2> t 为远离式水跃,h2=ht 为临界水跃，h2< t 为淹没水跃

5.正坡分为缓坡（iic)

6.十二条水面线熟记

规律1： 1区，3区升，2区降

规律2： 接近N-N 线时，以N-N 线为其渐进线 规律3： 接近C-C 线时，垂直于C-C 线

均匀流的水面线是N-N 线

7.明渠水流中，断面单位能量Es 沿程增大：缓坡M1；陡坡S1，S2；临界坡C1。断面单位能量Es 沿程减小：缓坡M2，M3；陡坡S3；临界坡C3；平坡H2，H3；负坡A2，A3 8.壅水曲线的水深增大，高程一般减小

9.缓流通过矩形断面明渠中障碍物时，障碍物上的水面必然下降(流速与波速关系)

九、堰流和闸孔出流

1.δH <0.67，薄壁堰；0.67<δH <

2.5，实用堰；2.5<δ

H <10，宽顶堰

2.堰流基本集散公式：Q =ε?mB 03

，三个系数分别是侧收缩系数，淹没系数，流量系

3.薄壁堰、实用堰淹没出流条件：1.下游水位高于堰顶，2.下游发生淹没水跃

4.宽顶堰淹没出流条件： s

H0

>0.8,hs为下游水位高于堰顶的数值，H0为堰上总水头

5.实用堰：e

H >0.75为堰流，e

H

<0.75为孔流；宽顶堰：e

H

>0.65为堰流，e

H

<0.65为孔流。

6.实用堰水头H大于设计水头Hd时，流量系数m大于设计流量系数md

7.堰流由于流线在极短的范围内急剧变化，是急变流，能量损失以局部损失为主

8.防止薄壁堰水舌下面形成局部真空，应安装通气管

十、泄水建筑物下游水流的衔接与消能

1.消能方式：底流消能，面流消能，挑流消能

2.底流消能：消力池水力设计，池深ｄ，池长ｌ

3.取最大流量为设计流量时，消力池的长度不一定最大；最大流量不一定是消力池深度的设计流量。

4.利用底流消能时，以略有淹没的水跃消能为宜（保证水跃位置稳定）

十一、渗流

1.渗流模型：假设全部渗流空间（土壤和孔隙的总和）均被流体所充满，但任一断面上的渗流量等于实际渗流量，水头损失等于实际水头损失，而整个模型区内任一点的渗流运动要素，可以表示成渗流空间的连续函数，这样就便于用水力学或流体力学的方法进行研究。

2.达西定律：v=kJ，渗流流速v与水力坡度J的一次方成比例，只适用于层流

3.流网计算：u=k

n?s ；q=m

n

k ，m为流线-1，n为势线-1

4.渗流一点处压强：P=ρg H+Z，H=h??H（ni?1）

5.渗流系数及边界条件相同，作用水头不同，渗流流网相同。

十三、水力相似与模型试验基本原理

1.量纲：区别物理量类别的标志。基本量纲和诱导量纲。

2.单位：量度各种物理量数值大小的标准。

，雷诺数Re，弗劳德数Fr，沿程阻力系数λ，流量3.无量纲数：水力坡度J，相对粗糙度?

d

系数m

4.渗流系数k具有速度的量纲

5.几何相似：原型和模型所有的相应的线段长度维持一定比例

6.运动相似：原型与模型所有相应点的速度，加速度大小维持一定的比例，方向相同

7.动力相似：原型和模型所有对应点上的各种作用力的方向相同，大小成比例

：1，阻力相似准则；2，重力相似准则（弗劳德8.动力相似的水流牛顿数相等。Ne=F

ρl v

数相等）

9.重力相似准则下换算：长度比尺λl，原型是模型流速的λl0.5，原型是模型流量的λl2.5。

(完整版)水力学复习题目

水力学复习题目 一、选择题 1、根据静水压强 的特性，静止液体中同一点各方向 的压强 （A ） A 数值相等 ; B 数值不等 ; C 仅水平方向数值相等 ; D 铅直方向数值最大 。 2、已知水流 的沿程水力摩擦系数 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于 （D ） A C 层流区 ； B D 紊流光滑区 紊流粗糙区 ； 。 紊流过渡粗糙区 ； 2 3、液体中某点 的绝对压强为 A 1 kN/m 2 100kN/m ，则该点 的相对压强为 B 2 kN/m 2 （B ） C 5 kN/m 2 D 10 kN/m 2 4、长管 的总水头线与测压管水头线 A 相重合； （A ） （ A ） B 相平行，呈直线； D 以上答案都不对。 C 相平行，呈阶梯状； 5、渗流 的达西公式只能适用于 A 恒定均匀层流 B 恒定均匀紊流 6、紊流粗糙区 的水头损失与流速成 C 恒定均匀流； D 非恒定流。 （B ） A 一次方关系； B 二次方关系； C 1.75～2.0次方关系。 7、在平衡液体中，质量力与等压面 （C ） A 重合； B 平行； C 正交。 8、雷诺数是判别下列哪种流态 的重要 的无量纲数 C A C 急流和缓流 ； B 均匀流和非均匀流 D 恒定流和非恒定流。 ； 层流和紊流； 9、图示容器中有两种液体，密度 A B 管高于 A 管； 2 > 1，则 A 、B 两测压管中 的液面必为 (B) B A 管高于 B 管； C AB 两管同高。

10、盛水容器 a和 b 的测压管水面位置如图pb。若两容器内水深相等，则 pa和 p 的关系为 A pa > pb B pa < pb (a)、(b)所示，其底部压强分别为pa和 （A） b C p = pb D无法确定 a 二、填空题（在空格中填写正确答案） 3 1．有一明渠均匀流，通过流量Q 55m / s，底坡 i 0.0004，则其流量模数 K= 3 2750m /s . 2 2．水泵进口真空计的读数为p k 24.5KN / m，则该处的相对压强水头为–2.5m 3．当液流为恒定流流时，流线与迹线重合。 4．直径为 1m 的管道中的水流，其水力半径为0.25m 。 三、作图题 ( 1、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。 v =0 总水头线 测压管水头线 v0=0 2、定性绘出图示曲面 AＢＣ上水平方向的分力 和铅垂方向压力体。 A B C

河海大学2005-2006学年第二学期水力学期末试卷(A卷)

2005-2006学年第二学期水力学期末试卷(A卷) （水文、给排水、环工、资环04级、资环03级） 班级学号姓名成绩 一．是非题（每小题1分，共10分） 1．水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。 ( ) 2．水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 ( ) 3．在恒定紊流中时均流速不随时间变化。 ( ) 4．不论平面在静止液体内如何放置，其静水总压力的作用点永远在平面形心之下。（）5．同一种管径和粗糙度的管道，雷诺数不同时，可以在管中形成紊流光滑区、粗糙区或过渡粗糙区。（）6．恒定总流的总水头线沿流程下降,而测压管水头线沿程可升可降。 ( ) 7．只要下游水位高于堰顶，一定是堰的淹没出流。 ( ) 8．棱柱形明渠中形成M3 型水面曲线时，其断面单位能量E s 沿程增大。( ) 9．如果两个液流中作用于相应点上的相同性质的力的大小成一定比例，则两个液流就是动力相似的。（）10．渐变无压渗流中任意过水断面各点的渗流流速相等，且等于断面平均流速。 ( ) 二．单项选择题（每小题2分，共20分） 1．已知水流某处的绝对压强值为2.94N/cm 2，当地大气压强为10 米水柱高，则该处真空度是（） (1) 3ｍ (2) 7ｍ (3) 2.94ｍ (4) 没有真空 2．在恒定流中 ( ) (1)流线一定互相平行 (2)断面平均流速必定沿程不变 (3)不同瞬时流线有可能相交 (4)同一点处不同时刻的动水压强相等 3．紊流过渡粗糙区的沿程水头损失系数λ ( ) (1) 只与雷诺数有关 (2) 只与相对粗糙度有关 (3) 只与绝对粗糙度有关 (4) 与相对粗糙度和雷诺数有关 4．按普朗特动量传递理论，紊流的断面流速分布规律符合() (1)对数分布(2)椭圆分布(3)抛物线分布(4)直线分布。 5．陡坡渠道上如发生非均匀流 ( ) (1) 一定是急流 (2) 一定是缓流 (3) 可以是缓流或急流 (4) 一定是渐变流 6．矩形断面渠道的均匀流，若断面单位能量与水深之比E s/h =2。则水流为（） (1)急流 (2)缓流 (3)临界流 (4) 急变流 共5页第1页

上计算水力学课的心得

上计算水力学课的心得 水利水电学院水力学及河流动力学 胥慧1030201016 摘要：首先通过计算水力学这门课程的学习，联想到不规则的平面图形面积的求解；还简要说明了从中学到的内容，着重说明了离散的有关问题；最后阐述了自己对这门课程的几点意见。 关键词：面积，区域离散，控制方程离散，意见 1、不规则图形面积求解 上计算水力学这门课程时，我突然想起小时候学过对于一个边界形状不规则的平面图形面积问题的求解方法。当时是先把那个不规则的平面图形誊画在一个透明的玻璃板上，再把一张事先做好的1cm×1cm方格纸铺在玻璃板下边，先记录一下不规则图形里显示完整的小方格数目，对于不完整的小方格，正好满半个格算的两个算一个格，大于半个格计一个格，不满半个格的舍去，这样相加在一起就是这个不规则的几何图形的近似面积。同样的办法，再分别用0.5cm×0.5cm 的方格纸和0.1cm×0.1cm的方格纸对不规则图形面积进行计算。结果不言而喻，必然是用0.1cm×0.1cm的方格纸得到的近似解更接近真实解。通过缩短方格纸的边长，来实现接近真实解的方法。用类比的方法学习了计算水力学这门课。2、学到的内容 在以前的学习中我了解到，描述流体流动及传热等物理问题的基本方程为偏微分方程，想要得它们的解析解或者近似解析解，在绝大多数情况下都是非常困难的，甚至是不可能的，就拿我们熟知的Navier-Stokes方程来说，现在能得到的解析的特解也就70个左右。通过学习计算水力学这么课程，我知道对这些问题进行研究，可以借助于现在已经相当成熟的代数方程组求解方法，对于这种方法简单来说就是将连续的偏微分方程组及其定解条件按照某种方法遵循特定的规则在计算区域的离散网格上转化为代数方程组，以得到连续系统的离散数值逼

水力学例题 (1)

第1章 绪论 例1： 已知油品的相对密度为0.85，求其重度。 解：3 /980085.085.0m N ?=?=γδ 例2： 当压强增加5×104Pa 时，某种液体的密度增长0.02%，求该液体的弹性系数。 解：0=+=?=dV Vd dM V M ρρρ ρρd dV V -= Pa dp d dp V dV E p 84105.2105% 02.01111?=??==-==ρρβ 例3： 已知：A ＝1200cm 2，V ＝0.5m/s μ1＝0.142Pa.s ，h 1＝1.0mm μ2＝0.235Pa.s ，h 2＝1.4mm 求：平板上所受的内摩擦力F 绘制：平板间流体的流速分布图及应力分布图 解：（前提条件：牛顿流体、层流运动） dy du μ τ= ??? ???? -=-=?2221110 h u h u V μτμτ 因为 τ1＝τ2 所以 s m h h V h u h u h u V /23.02 112212 2 11 =+= ?=-μμμμμ

N h u V A F 6.41 1=-==μ τ

第2章 水静力学 例1： 如图，汽车上有一长方形水箱，高H ＝1.2m ，长L ＝4m ，水箱顶盖中心有一供加水用的通大气压孔，试计算当汽车以加速度为3m/s 2向前行驶时，水箱底面上前后两点A 、B 的静压强（装满水）。 解： 分析：水箱处于顶盖封闭状态，当加速时，液面不变化，但由于惯性力而引起的液体内部压力分布规律不变，等压面仍为一倾斜平面，符合0=+s gz ax 等压面与x 轴方向之间的夹角 g a tg = θ Pa L tg H h p A A 177552=??? ?? ?+==θγγ Pa L tg H h p B B 57602=??? ?? ?-==θγγ 例2： （1）装满液体容器在顶盖中心处开口的相对平衡 分析：容器内液体虽然借离心惯性力向外甩，但由于受容器顶限制，液面并不能形成旋转抛物面，但内部压强分布规律不变： C z g r p +-?=)2( 2 2ωγ 利用边界条件：r ＝0，z ＝0时，p ＝0 作用于顶盖上的压强： g r p 22 2ωγ =（表压） （2）装满液体容器在顶盖边缘处开口的相对平衡 压强分布规律： C z g r p +-?=)2( 2 2ωγ

《水力学》课程教学大纲

《水力学》课程教学大纲 课程名称：水力学（Hydraulics） 课程类型：专业基础课；范围选修课 学时：72学时，4.5 学分 适用对象：水利水电工程、农业水利工程、给水排水工程本科 先修课程：高等数学、大学物理、理论力学 一、课程性质、目的与任务以及对先开课程要求 水力学是水利类各专业必修的一门主要专业基础课。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。通过本课程的学习，使学生掌握水流运动的基本概念、基本理论与分析方法，理解不同水流的特点，学会常见水利工程中的水力计算，并具备初步的试验量测技能，为学习后续课程和专业技术工作打下基础。 二、教学重点及难点 本课程教学重点：水静力学，水动力学理论基础，流动阻力与水头损失， 有压管路，明渠均匀流，明渠非均匀流。 难点：液体的相对平衡，作用在平面、曲面上的力，实际液体的运动微分方程，恒定总流伯诺里方程，恒定总流动量方程，紊流沿程损失的分析与计算，复杂长管的水力计算，管网的水力计算，无压圆管均匀流水力计算，断面单位能量、临界水深，恒定明渠流动的流动型态及判别标准，明渠非均匀渐变流微分方程，棱柱体渠道非均匀渐变流水面曲线的计算。 三、与其它课程的关系 学习本课程应具备高等数学中有关微分、积分、简单微分方程等高等数学基础；还应具备理论力学、材料力学中有关静力学、动力学、应力与应变、面积矩等方面的工程力学基础。后续课程为水资源管理、水工建筑物、水利工程施工与水电站。 四、教学内容、学时分配及基本要求 第一章绪论（2学时） 基本要求：了解液体运动的基本规律及研究液体运动规律的一般方法，掌握液体的主要物理性质。 重点：.液体的主要物理性质 难点：液体粘性产生原因及作用

环境水力学案例分析

1、 某河段河水的水温为15 oC ，水力水质数据如下图，试计算距始端60，90km 处的 BOD 、DO 浓度值。 Q 11L 11O 11 解：此题不考虑弥散作用。使用Streeter-Phelps 模型： ) (211s O O K L K dx dO u L K dx dL u -+-=-=在上边界给定L(0)=0L ,O(0)=0O 的条件下，其解为： ) ()(//2 101/0/02121u x K u x K u x K s s u x K e e K K L K e O O O O e L L ------+ --== 水温T 与s O 的关系是：s O ＝T +6.31468 15度时s O =10.06 mg/L 在第一个断面，有01L ＝ ,/8650.686400 400004040*0600*86400 40000 111 11L mg Q q QL L q =+ += ++01O ＝ ,/9563.986400 400004040*1*86400 40000 111 11L mg O Q q QO O q s =+ +=++ x=60000m 时，L mg e L e L L u x K /58.332 .0/60000*86400/3.001/01601===-- O 60=L mg e e K K L K e O O O u x K u x K u x K s s /48.8)()(//2 1011/01212=--+ ----- 在第二个断面，先发生混合，然后衰减。 L mg q Q q L q L Q q L /2889.4)(2 12 260102=++++=

河海大学水力学2003年至2007年真题及答案

河海大学 2003 年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目名称：水力 学 一、是非题（每题 2分，共 20 分） 1．紊流过渡粗糙区的沿程水头损失系数 与雷诺数。 （ ） 2．断面单位能量 E s 沿流程总是减小的。 （ ） 3．计算消力池池深和池长时，设计流量一般选择使池深和池长最大的流量。 （ ） 4．渗流的达西定律既适用于层流也适合于紊流。 （ ） 5．在恒定均匀流中，沿程水头损失与速度的平方成正比。 （ ） 6．两个液流在重力作用下的动力相似条件是它们的弗劳德数 F r 相等。 （ ） 7．因为各并联支管的长度、 直径及粗糙度可能不同， 因此在各支管的水头损失也不同。 （ ） 8．均匀流可以是恒定流，也可以是非恒定流。 （ ） 9．流体质点做圆周运动不一定是有旋运动。 （ ） 10．相对压强可以大于、等于或小于零。 （ ） 二、选择题（每题 2分，共 20 分） 1．当水流流态从层流转变为紊流后，过水断面上水流动能校正系数 和动量校正系数 将 2．溢流坝下泄水流收缩断面水深的跃后水深为，此时下游水深为，则形成远离水跃的条件 是 （ ） （1） h t h co2 （ 2） h t h co2 （3） h t h co2 （ 4）无法确定 3．渗流模型流速与实际渗流流速相比较 （ ） （1）前者大于后者 （ 2）二者相等 （3）前者小于后者 （ 4）无法比较 4．明渠的临界水深决定于 （ ） （1）流量和底坡 （ 2）断面形状、尺寸和底坡 1）均增大 3） 增大、 减小 2）均减小 4） 减小、 增大

3）流量和糙率（4）流量和断面形状、尺寸 5．均匀流断面和渐变流断面上的动水压强 1）均按静水压强规律分布 2）前者按静水压强规律分布，后者不静水压强规律分布 3）前者不静水压强规律分布，后者静水压强规律分布 4）均不按静水压强规律分布 6．下列哪个条件满足时，明渠水流是缓流 1) F r 12) F r 1 3) F r 14）无法确定 7．毕托管可以用来测 1）脉动流速（2）时均流速（3）脉动流速（4）脉动压强 8．满足dE s/ ds 0条件的流动是 1）非均匀渐变缓流非均匀渐变急流 3）均匀流4）临界流 9．有压管流，管轴线水平，管径逐渐增大且通过的流量不变，其总水头线沿流向应（1）逐渐升高（2）逐渐降低（3）与管轴线平行（4）无法确定 10．雷诺数的物理意义是 1）重力与惯性力之比2）重力与粘滞力之比 3）粘滞力与惯性力之比4）惯性力与粘滞力之比 三、作图题（每题 5 分，共10 分） C 1．绘出下列两段不同糙率棱柱形渠道的水面曲线。（渠道每段都充分长） S2 i>i c ( > 2)

河海大学814水力学考研高分学长经验分享

河海大学水力学814高分学长考研经验水力学题量虽然大，其实只要理解透彻并不难的，静下心来仔仔细细的学明白教材，毕竟教材是根本。在熟悉书中知识结构的脉络的基础上理解知识点。做一些练习题巩固巩固，水力学考的是基础和细心，基础要扎实。 说下我的复习过程：我是从5月份开始看书，那时候边看书边做课后习题，大概花了我两个月的时间，整理一些概念性的知识点，然后暑期参加了南京胜研考研的二期强化集训营，集训营上是水力学考研高分学长（专业课第一名，总分第二名）给我们把整个教材结合考试题内容深入讲了一遍，说实话讲的很透彻，总的来说感觉自己的知识理解上和熟练程度上比自己看的那些时间得到了很大提高，有很多讲的考试重难点和做题方法经验什么的确实自己悟不出来。完了我从开学的时候开始自己独立结合集训营老师讲的考试重点看第二遍，这一遍就是重点整理重点的知识点，大题常考的点，做一些相关的练习题，适当的结合真题，看书的时候碰到真题里的题目重点标注，重点整理，重点练习，我当时是用16开的白纸整理的，这一遍可能会花费的时间长些，做笔记是一个学习的过程，这遍下来我感觉自己当时的知识体系应该算建立起来了，我当时用了1个半月的时间，第三遍我就开始系统的做些练习和系统的做真题了，在做题的过程中进一步巩固知识点，做到拿起题目就知道它重点考的什么，反复的练习，做题的过程中可能会有些遗忘，多做多看做到温故而知新，然后就是第四遍，完全把课本看成一个整体，如果你的时间充裕，你可以拿着真题像考试那样做按时间做，这样效果更好，然后就可以上考场了。我总分三百八十多分，专业课挺好的，英语政治底子薄拉分了，要不能考的更高，总分算中等水平吧，也算考上了河海的好专业，希望你们也能参照我的学习方法，好好复习。

计算流体力学实例

汽车外部气体流动模拟 振动和噪声控制研究所 1.模型概述 在汽车外部建立一个较大的长方体几何空间，长度约为30m，宽度和高度约为5m，在空间内部挖出汽车形状的空腔，汽车尺寸参照本田CRV为4550mm*1820mm*1685mm。由于汽车向前开进，气体从车头流向车尾，因此将汽车前方空间设为气体入口，后方空间设为气体出口，模拟气体在车外的流动。另外为了节省计算成本将整个模型按1:100的比例缩小，考虑到模型和流体均是对称的，因此仅画出几何模型的一半区域，建立对称面以考虑生成包含理想气体的流体域。在Catia中建立的模型如图1.1所示。 图1.1几何模型 2.利用ICEM CFD进行网格划分 a)导入有Catia生成的stp格式的模型； b)模型修复，删除多余的点、线、面，允许公差设为0.1； c)生成体，由于本模型仅为流体区域，因此将全部区域划分为一个体，选取方法可以 使用整体模型选取； d)为了后面的设置边界方便，因此将具有相同特性的面设为一个part,共设置了in， out，FreeWalls，Symmetry和Body； e)网格划分，设置Max element=2，共划分了1333817个单元，有225390个节点； f)网格输出，设置求解器为ANSYS CFX，输出cfx5文件。 3.利用ANSYS CFX求解 a)生成域，物质选定Air Ideal Gas，参考压强设为1atm，浮力选项为无浮力模型，

域运动选项为静止，网格变形为无；流体模型设定中的热量传输设定为Isothermal，流体温度设定为288k，湍流模型设定为Shear Stress Transport模型，壁面函数 选择Automatic。 b)入口边界设定，类型为Inlet，位置选定在in，质量与栋梁选定Normal Speed，设 定为15m/s，湍流模型设定类型为Intensity and Length Scale=0.05，Eddy Len.Scale=0.1m。 c)出口边界设定，边界类型为Outlet，位置选out。质量与动量选项为Static Pressure，相对压强为0pa。 d)壁面边界设定，边界类型为Wall，位置选在FreeWalls。壁面边界详细信息中指定 WallInfluence On Flow为Free Slip。 e)对称边界设定，边界类型为Symmetry，位置选在Symmetry。 f)汽车外壁面设定，边界类型为Wall，位置设在Body，壁面详细信息选项中指定Wall Influence On Flow为No Slip，即汽车壁面为无滑移壁面。 g)初始条件设定，初始速度分量设为U方向为15m/s，其他两个方向的速度为零。 h)求解设置，残差类型选为RMS，残差目标设定为1e-5，当求解达到此目标时，求解 自动终止。求解之前的模型如图3.1所示。 图3.1求解之前的模型 4.结果后处理 从图4.1中可以看出计算收敛。

河海大学水力学2019年至2019年考研真题试卷共26页word资料

河海大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目名称：水力学 一、是非题（每题2分，共20分） 1．紊流过渡粗糙区的沿程水头损失系数 与雷诺数。（） 2．断面单位能量 E沿流程总是减小的。 s （） 3．计算消力池池深和池长时，设计流量一般选择使池深和池长最大的流量。（） 4．渗流的达西定律既适用于层流也适合于紊流。（） 5．在恒定均匀流中，沿程水头损失与速度的平方成正比。（） 6．两个液流在重力作用下的动力相似条件是它们的弗劳德数 F相等。 r （） 7．因为各并联支管的长度、直径及粗糙度可能不同，因此在各支管的水头损失也不同。（） 8．均匀流可以是恒定流，也可以是非恒定流。（） 9．流体质点做圆周运动不一定是有旋运动。（） 10．相对压强可以大于、等于或小于零。

（ ） 二、选择题（每题2分，共20分） 1．当水流流态从层流转变为紊流后，过水断面上水流动能校正系数α和动 量校正系数β将 （1）均增大 （2）均减小 （3）α增大、β减小 （4）α减小、β增大 2．溢流坝下泄水流收缩断面水深的跃后水深为，此时下游水深为，则形 成远离水跃的条件是 （ ） （1）2t co h h = （2）2t co h h > （3）2t co h h < （4）无法确定 3．渗流模型流速与实际渗流流速相比较 （ ） （1）前者大于后者 （2）二者相等 （3）前者小于后者 （4）无法比较 4．明渠的临界水深决定于 （ ） （1）流量和底坡 （2）断面形状、尺寸和底坡 （3）流量和糙率 （4）流量和断面形状、尺寸 5．均匀流断面和渐变流断面上的动水压强 （ ） （1）均按静水压强规律分布

河海大学水文学及水资源考研之详细介绍

河海大学水文学及水资源考研之详细介绍 一、历年报录比： 河海大学研究生招生考试水文学及水资源专业，2011年报考216人，复试82人，录取82人，保研18人，调剂录取0人；2010年报考235人，复试85人，录取82人，保研18人，调剂录取人数为0；2009年报考251人，复试80人，录取80人，保研17人，调剂录取0人。 分数基本上是在340+。 二、初试参考书目： 811水文学原理 《水文学原理》芮孝芳，中国水利水电出版社，2004年。 814水力学 《水力学》李家星，赵振兴主编，河海大学出版社。 《河海大学水力学考研复习精编》昌明河海考研网 《河海大学水文学原理考研复习精编》昌明河海考研网 三、研究方向 01水文物理规律分析模拟及预报 02水文不确定理论及水灾害防治 03水资源系统理论与可持续利用 04水环境演变规律与保护 05水信息理论与技术 06数字水文 07水文气象与气候 08地下水系统控制 四、初试科目 ①101思想政治理论 ②201英语一或202俄语 ③301数学一 ④811水文学原理或814水力学 五、专业介绍：

其实称水文为工科倒不如称其为自然学科。水文讨论的就是水如何循环的问题，从降水、蒸发、产流、汇流这一系列的过程，有个经典的说法就是水文学的核心问题就是“天上的水降下来到哪边了”。为此，要更好地了解水文学通常还需要很好地掌握自然地理学、气象学方面的知识，因为气象学研究的是降水的气候条件，而自然地理学要研究流域的下垫面，降水和下垫面是产汇流的两个最关键的因素。现在很多人研究数字高程、地貌瞬时单位线以及陆气耦合，为的就是从根本上探讨产汇流的规律。当然，说其为工科到底是因为水文学主要作为技术应用在洪水预报、水资源调度之类的事情中，作为技术，就没有对理论那么高深的要求了，一般能掌握几个常用的模型和经验方法即可，比如水文预报里的蓄满产流模型、马斯京根法、单位线法等等。说对高数的要求如何，这倒不是太明显。至少大三、大四各门专业课中，没有什么对高数要求高的，最多不过是几个简单的积分而已，如果连积分都用不好，那高数也是白学啦。另外需要用到高数的地方就是动力波模型，大三开设的计算水力学选修课就学的这个，这是用水力学手段进行水文预报，对平原地区和感潮河段特别适用，里面有很多差分方程和级数的内容。还有要注意的是，一定要把水文统计学好，这是和大三专业基础课里和水文学原理平行的两门最核心最重要的课程。因为水文学科中最有应用性的一门课水文计算就要用到很多概率统计的知识。而且，学好其中的概率论和数理统计也是为考研打下了良好的基础。关于就业，前景只能说不错，很多人都会去水利设计院之类的地方，还有些民营企业也常年来河海招生，比如北京的江河瑞通，还有福州的四创软件。说就业前景怎么样这个要更多的看个人的情况了，对于其他专业亦是如此。

2008河海大学水力学试题及答案

河海大学水力学试卷 水工港行农水 一\选择题部分 （1）在水力学中，单位质量力是指（） a、单位面积液体受到的质量力； b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力； d、单位重量液体受到的质量力。 答案：c （2）在平衡液体中，质量力与等压面（） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。 答案：d （3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b （4）水力学中的一维流动是指（） a、恒定流动； b、均匀流动； c、层流运动； d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 答案：d （5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（） a、8； b、4； c、2； d、1。 答案：b （6）已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于 a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区 答案：c （7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案：c （8）在明渠中不可以发生的流动是（） a、恒定均匀流； b、恒定非均匀流； c、非恒定均匀流； d、非恒定非均匀流。 答案：c （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（）。 a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。 答案：b （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为

河海大学814水力学

814水力学 Gungi Peng 2016.11.22 一、绪论 1.牛顿内摩擦定律τ=μdu dy （du dy 为角变形率或流速梯度， μ为动力粘度系数=ρv ）（注意各物理量单位） 2.牛顿内摩擦定律的适用条件为牛顿液体层流运动 3.F =τA 。（F 为相邻层之间的内摩擦力） 4.圆盘F = τ2πrdr ；M = τ2πrrdr 5.宾汉塑性流体切应力与切应变率也成线性关系，但不过原点，牛顿流体过原点。（p7图） 6.表面力：压力、切力。 质量力：重力、惯性力。 7.液体在流动(连续不断变形)过程中，其内部会出现抵抗，液体在流动状态下抵抗剪切的性质称为液体的粘性（又称粘滞性） 二、水静力学 1.静水压强：垂直指向作用面，一点压强各方向数值相等。 2.平衡微分方程：dP =ρ（xdx +ydy +zdz ），当dP=0，即等压面，质量力与等压面垂直。 3.液体处于相对平衡：1.等压面水平，只有重力作用；2.等压面为斜面，重力和惯性力（产生水平加速度）作用；3.等压面为旋转抛物面，重力和惯性力（离心力）作用 4.标准大气压为101.4KN/m 2，绝对压强等于标准压强加相对压强 5.真空高度与真空压强的换算，P =ρgh ，真空压强=∣负压∣ 6.静止液体基本方程：z + P ρg =C ，静止液体中任一点相等。 7.解析法：平面上压力计算：P=AP c ，即受压平面形心压强。与放置方向无关，只与形心位置有关。yd =yc +Ic ycA 。矩形：Ic =1 12bh 3，圆：Ic =1 4πr4

8.压力图法：P=Ωb，压强分布图面积。压强分布：三角形e=1/3h，梯形：e=a 32 1+ 2 1+ 2 9.曲面：Px=PxcAx；Pz=ρgV，p=2+Pz2，θ=arctan Pz Px 10.虚压力体：水面和压力体在两侧，实压力体在同侧 三、液体一元恒定总流基本原理 1.恒定流与非恒定流：液体流动时空间各点处的所有运动要素都不随时间而变化的流动称为恒定流，反之为非恒定流（与t是否有关，有无当地加速度） 2.均匀流与非均匀流：流场中位于同一流线上各质点的流速矢量不沿程变化（流线不相交）为均匀流，反之为非均匀流。非均匀流可以分为渐变流和急变流（有无迁移加速度） 3.元流：微小流管中的液流 4.总流：由无数元流集合而成的整股水流称为总流 5.一元流与三元流：液体的运动要素仅是一个坐标变量的函数，这种运动称为一元流，运动要素是三个坐标变量的函数，称三元流 6.流线：某一瞬间在流场中绘出的曲线，在此曲线上所有液体质点的速度矢量都和该曲线相切。 7.迹线：同一质点在一个时段的运动轨迹线 8.连续方程：V1A1=V2A2 9.能量方程：z1+P1 ρg +αv12 2g + P=z2+P2 ρg +αv22 2g + w；hw=hf（沿程）+hj（局部） 10.动量方程：P1?P2+R=ρQβ2v2?β1v1；R为固体边壁对水流的作用力 11.动能/动量校正系数，越不均匀越大，因此层流远大于紊流 12.同一管流断面上，动能校正系数α比动量校正系数β大 13.过水断面上的压强大小与基准面选择无关 14.均匀流断面上（非“流场内”）的压强分布规律与静水压强规律相同

河海大学水力学2019年至2019年考研真题试卷word资料19页

河海大学2019年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目名称：水力学 一、是非题（每题2分，共20分） 1．紊流过渡粗糙区的沿程水头损失系数λ与雷诺数。 （ ） 2．断面单位能量s E 沿流程总是减小的。 （ ） 3．计算消力池池深和池长时，设计流量一般选择使池深和池长最大的流量。 （ ） 4．渗流的达西定律既适用于层流也适合于紊流。 （ ） 5．在恒定均匀流中，沿程水头损失与速度的平方成正比。 （ ） 6．两个液流在重力作用下的动力相似条件是它们的弗劳德数r F 相等。 （ ） 7．因为各并联支管的长度、直径及粗糙度可能不同，因此在各支管的水头损失也不同。（ ） 8．均匀流可以是恒定流，也可以是非恒定流。 （ ） 9．流体质点做圆周运动不一定是有旋运动。 （ ） 10．相对压强可以大于、等于或小于零。 （ ） 二、选择题（每题2分，共20分） 1．当水流流态从层流转变为紊流后，过水断面上水流动能校正系数α和动量校正系数β将 （1）均增大 （2）均减小 （3）α增大、β减小 （4）α减小、β增大 2．溢流坝下泄水流收缩断面水深的跃后水深为，此时下游水深为，则形成远离水跃的条件是 （ ） （1）2t co h h = （2）2t co h h > （3）2t co h h < （4）无法确定 3．渗流模型流速与实际渗流流速相比较 （ ） （1）前者大于后者 （2）二者相等 （3）前者小于后者 （4）无法比较 4．明渠的临界水深决定于 （ ） （1）流量和底坡 （2）断面形状、尺寸和底坡 （3）流量和糙率 （4）流量和断面形状、尺寸

5．均匀流断面和渐变流断面上的动水压强 （ ） （1）均按静水压强规律分布 （2）前者按静水压强规律分布，后者不静水压强规律分布 （3）前者不静水压强规律分布，后者静水压强规律分布 （4）均不按静水压强规律分布 6．下列哪个条件满足时，明渠水流是缓流 （ ） （1）1r F > （2）1r F = （3）1r F < （4）无法确定 7．毕托管可以用来测 （ ） （1）脉动流速（2）时均流速（3）脉动流速（4）脉动压强 8．满足/0s dE ds =条件的流动是 （ ） （1）非均匀渐变缓流 （2）非均匀渐变急流 （3）均匀流 （4）临界流 9．有压管流，管轴线水平，管径逐渐增大且通过的流量不变，其总水头线沿流向应（ ） （1）逐渐升高（2）逐渐降低（3）与管轴线平行（4）无法确定 10．雷诺数的物理意义是 （ ） （1）重力与惯性力之比 （2）重力与粘滞力之比 （3）粘滞力与惯性力之比 （4）惯性力与粘滞力之比 三、作图题（每题5分，共10分） 1．绘出下列两段不同糙率棱柱形渠道的水面曲线。（渠道每段都充分长） 2．绘出下列二向曲面的水平压强分布图和压力体图。 四、计算题（本题6小题，共100分） 1．粘度测量仪由两个圆筒组成，两筒的间隙充满某种液体。外筒与转轴连接，其半径为2r ，旋转角速度为ω。内筒悬挂于一扭丝上，其半径为1r ，扭丝所受的力矩M 可以测出。外筒与内筒底面间隙为a ，内筒高为H ，如图所示。试推出该液体的动力粘滞系数μ的计算式。 2．有一锥形容器如图所示，在容器的底部A 处接一U 形水银测压计，当容器没有水时，在A 以下注水后测压计压差读书为19cm ，当容器充满水后，测压计的压差读书又为多少？ 3．一泄洪管道直径4d m =，管长2l km =，上游水箱水面管道中心的水头25H m =，沿

2015年秋季 水力学 中期试题(带答案)

四川大学期中考试试题 （2015 ——2016 年第一学期） 课程号：课序号：课程名称：水力学任课教师：成绩：

液流型态无关。 （ × ） 12、湍流中，紧靠固体边界表明有一层极薄的粘性底层存在，粘性底层内为层流。 （ √ ） 13、谢齐公式是基于明渠均匀流的实测资料，因此不能用于不同的流态或流区。 （ × ） 14、串联管道可以按长管计算，也可能按短管计算。 （ √ ） 15、明渠均匀流的过水断面应与底坡线相垂直，同时也与水面线相垂直。 （ √ ） 二、选择题（本大题分10小题，每小题2分，共20分） 1、静止液体中同一点各方向的压强（ A ）。 A 数值相等 B 大小不等 C 水平方向分量数值相等 D 垂直方向分量数值相等 2、图示为两种液体盛于容器中，处于静止状态，且密度21ρρ>，则A 、B 两测压管中 的液面相对位置关系为（ B ）。 A B 管高于A 管 B A 管高于B 管 C A 、B 两管同高 D 与A 、B 测压管管径有关 3、关于水流流向问题的正确说法为（ D ）。 A 水流一定从高处向低处流 B 水流一定从压强大处向压强小处流 C 水流一定从流速大处向流速小处流 D 水流一定从机械能大处向机械能小处流 4、下列各组物理量中，属于同一量纲的是（ C ）。 A 长度、宽度、动力粘度 B 速度、密度、运动粘度 C 水深、管径、测压管水头 D 密度、重量、加速度

5、从作用力角度分析，在下列渠道中能产生均匀流的渠道为（ B ）。 A 平坡渠道 B 正坡渠道 C 逆坡渠道 D 非棱柱形正坡渠道 6、矩形断面渠道最小断面比能min s E 与相应的临界水深k h 之比min s k E h 的值为（ B ）。 A 2.0 B 3/2 C 2/3 D 1/3 7、矩形断面渠道中，水深为1.0m ，单宽流量为1m 3/(s ·m)，则该水流为（ A ）。 A 缓流 B 急流 C 临界流 D 层流 8、谢齐系数C 与沿程阻力系数λ的关系，下列正确的为（ C ）。 A 8/g C λ= B 8g C λ= C 28g C λ= D 2 8/g C λ= 9、已知水流的沿程阻力系数λ与雷诺数Re 无关，可判断该水流属于（ D ）。 A 层流区 B 湍流光滑区 C 湍流过渡粗糙区 D 湍流粗糙区 10、公式v RJ = 不能用于（ C ）。 A 均匀流 B 急流 C 管流 D 明渠流 三、简答题（本大题共1小题，共18分） 1、图示A 、B 、C 为三条高程不同的坝身泄水管，其管径d ，长度L ，沿程阻力系数λ均相同，试问它们的泄流量是否相同，为什么？（6分） 答：三条泄水管的泄流量相同。 (2 分) 三条泄水管都是淹没出流，根据简单管道的流量公式: 淹没出流：2A gH μ=Q ，因为A 、B 、C 三条泄水管的作用水头H 都是上下水位之差，且它们的管径d ，长度L ，沿程阻力系数λ均相同，因此流量系数μ和断面面积A 也相同，所以三条泄水管的泄流量==A B C Q Q Q 。 (4 分)

河海大学研究生考试-水力学-2003真题答案

河海大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试题解析 考试科目名称：水力学 一、是非题（每题2分，共20分） 1． × 【参考答案】对于紊流： ①光滑区 λ仅仅是e R 的函数，λ～14 e R -，λ～14 v - ，f h ～14 v ； ②过渡区 λ是e R 和 d ?的函数，即(,)e R d λλ?=； ③粗糙区（又称阻力平方区） λ仅仅时d ?的函数，λ与e R 、v 均无关，f h ～2 v 。 2． × 【参考答案】由22221[1()]1()1c c dEs Fr dh k dEs i k ds k dh k i ds Fr ? =-???=-?-? =?-? 当, 1c c k h h k >< 即,c dEs h h ds ?>↑；同理,c dEs h h ds ?<↓ 亦即断面单位能量沿流程可能增大也可能减小。 【点 评】这种推导的方法要能熟悉运用。 3． × 【参考答案】根据通过泄水建筑物的几个不同的流量计算相应的co h 、2co h ，并确定t h ，使 2()co t h h -为最大值所对应的流量作为计算消力池深度d 的设计流量，而消力池长度则取最 大流量作为设计流量。 4． × 【参考答案】达西定律： v k J =，式中：w h J l = —渗流水力坡度；w h —渗流水头损失； l —渗流长度；k —渗流系数。反映土壤渗流能力大小，其有速度的量纲。 适用条件：均匀层流，砂土，具有线性规律。 5． √

【参考答案】2 2f l v h d g λ=??，故在恒定均匀流中，沿程水头损失与速度的平方成正比。 6． √ 【参考答案】动力相似?牛顿相似定律。两个液流在重力作用下的动力相似条件是它们的弗劳德数r F 相等。 7． × 【参考答案】几条管道在同一点分叉，然后又在另一点汇合的管道称为并联管道，其特点为： ①各条管道在分叉点和汇合点之间的水头损失相等； ②管道系统中的总流量等于各并联管道中的流量之和。 8． √ 【参考答案】这几组概念具体分类如下：?????????????? ?????? 均匀流 恒定流急变流非均匀流渐变流均匀流非恒定流（仅限于管道）非均匀流 【点 评】?? ?层流紊流、 ???恒定流非恒定流、 ??? 均匀流 非均匀流以及???急变流渐变流，对这四组概念要区别清楚，其中这 四组概念之间并无必然的关系。 9． √ 【参考答案】流体质点做圆周运动不一定是有旋运动，流场中各点的旋转角速度0ω≠的液流运动称为有旋流动。 10． √ 【参考答案】相对压强可以大于、等于或小于零。 二、选择题（每题2分，共20分） 1． （2） 【参考答案】对于能量方程：22 1112221222w p v p v z z h g g g g ααρρ++=+++ α β ???与流速分布有关，分布越不均匀，α越大；层流的α、β比紊流的大；同是层（紊）流，

河海大学水力学考研讲义(重要知识点总结)

第1章概论 内容提要 本章主要介绍水力学的定义及研究内容。同时介绍了连续介质模型、波体的特征及主要物理力学性质和作用在波体上的力。 1.1 液体的连续介质模型 液体是由无数没有微观运动的质点组成的没有空隙存在的连续体,并且认为表征液体运动的各物理量在空间和时间上都是连续分布的。 在连续介质模型中,质点是最小单元,具有“宏观小”、“微观大”的特性。 1.2 液体的主要物理性质 液体的主要物理性质有质量和重量、易流性、黏滞性、压缩性、表面张力等。 液体单位体积内所具有的质量称为液体的密度,用ρ表示。 一般情况下,可将密度视为常数，水银的密度p=13600 kg/m3。 2.黏滞性 易流性: 液体受到切力后发生连续变形的性质。 黏滞性：液体在流动状态之下抵抗剪切变形的性质。 切力、黏性、变形率之间的关系可由牛顿内摩擦定律给出 3．压缩性 液体受压后体积减小的性质称为液体的压缩性。用体积压缩系数来衡量压缩性 大小，K值越大，液体越难压缩。 4．表面张力 表面张力是液体自由表面在分子作用半径一薄层内，由于分子引力大于斥力而 在表层沿表面方向产生的拉力。通常用表面张力系数来度量，其单位为N/m。 1.3 作用于液体的力 (1)无论是处于静止或运动状态都受到各种力的作用，这些力可以分为两类。 表面力：作用在液体的表面或截面上且与作用面的面积成正比的力，如压 力P、切力F。表面力又称为面积力。 质量力：作用在脱离体内每个液体质点上的力，其大小与液体的质量成正 比。如重力、惯性力。对于均质液体，质量力与体积成正比，故又称为体积力。 第2章水静力学 内容提要 水静力学研究液体平衡（包括静止和相对平衡）规律及其在工程实际中的应用。其主要任务是根据液体的平衡规律，计算静水中的点压强，确定受压面上静水压强的分布规律和求解作用于平面和曲面上的静水总压力等。 2.1 静水压强及其特性 在静止液体中，作用在单位面积上的静水压力定义为静水压强，用字母p表示。单位是N/m2(或Pa)，kN/m2(或kPa)。 静水压强具有两个特性： (1)静水压强的方向垂直指向作用面； (2)静止液体中任一点处各个方向的静水压强的大小都相等，与该作用面的方位无关。 2.2 液体平衡微分方程 1．欧拉液体平衡微分方程

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河海大学--水力学河海大学是一所有百年办学历史，以水利为特色，工科为主，多学科协调发展的教育部直属全国重点大学，是国家首批授权授予学士、硕士和博士学位，国家“211工程”重点建设、“985工程优势学科创新平台”建设及设立研究生院的高校，拥有水文水资源与水利工程科学国家重点实验室和水资源高效利用与工程安全国家研究中心。1、院校基本情况1、院系设置河海大学在南京市、常州市设有西康路校区、江宁校区和常州校区，总占地面积2300余亩。研究生院坐落在南京市区风景优美的清凉山麓。培养领域覆盖了工、理、经、管、文、法等多学科，尤其是在水利学科研究生培养方面具有广泛的社会影响，是我国最大的水利学科研究生培养基地。河海大学设有水文水资源学院、水利水电学院、港口海岸与近海工程学院、土木与交通学院、环境学院、能源与电气学院、计算机与信息学院、机电工程学院、物联网工程学院、力学与材料学院、地球科学与工程学院、海洋学院、理学院、商学院、企业管理学院、公共管理学院、法学院、马克思主义学院、外国语学院、体育系等专业院系和大禹学院（拔尖人才培养学院）、国际教育学院、远程与继续教育学院。2、王牌专业081501 水文学及水资源，081502水力学及河流动力学，081503水工结构工程，081504水利水电工程，082802 农业水土工程，081505 港口、海岸及近海工程 ，070701 物理海洋学，081401岩土工程，081402结构工程，083000环境科学与工程 ，080802电力系统及其自动化等。 3、住宿环境一间宿舍四张床，有阳台、独立卫生间、热水器、教学区的宿舍空调已经安装完毕。房间上面还有一个转头风扇，宿舍新装了空调。饮水机、保险柜是可以租的，学期结束后还给学校就会退押金。 4、研究生主要从事的是什么？一般研一就可以把所以的课程修完，研二研三都是导师带着项目或者出去实习。二、了解专业基础情况：1、目标专业考什么？专业课代码+专业名称814 水力学2、了解目标专业代码+方向、管路敷设技术通过管线敷设技术，不仅可以解决吊顶层配置不规范问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。