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水力学课程总结

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水力学:

1,水力学基础知识(液体的基本特征及其物理力学性质,量纲分析法。a,液体只承拉不受压;b,牛顿内摩擦定律;c,作用于液体上的力为表面力和质量力。d,p定理法)

2,水静力学(静水压强的基本性质、量测以及压强分布,静水总压力的计算。a,静水压强的指向性和各向等值性;b,相对压强、绝对压强概念;c,图解法、解析法求解静水总压力。)3,水动力学基本方程(液体运动的基本概念与分类,恒定总流的连续方程、能量方程以及动量方程。a,描述液体运动的方法拉格朗日法、欧拉法;b,流管、元流、总流的概念;c,恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流;d,恒定总流能量方程。)

4,液流型态与水头损失(水头损失的分类:局部、沿程;均匀流沿程水流损失;雷诺试验确定水流型态:层流、紊流;层流水流特性及沿程水头损失计算;紊流水流特性及沿程水流损失计算;实际工程中沿程水头损失计算的经验公式:舍齐公式;局部水头损失的成因及计算。)

5,有压管道流动(有压管流的特点及分类:长管、短管;简单管道恒定流的水力计算分自由出流与淹没出流;复杂管道恒定流的水力计算:管道串联与并联。有压管中的非恒定流:水击现象的分类、消弱和水击压强计算。)

6,恒定明渠水流(明渠水流概念、水力要素的定义与计算;渠道的允许流速、水力最佳断面的计算;明渠水流的流态及其判别:缓流、临界流以及急流;断面比能以及最小断面比能对应的临界水深与临界低坡计算;水跌现象以及水跃现象的水力计算:共轭水深、水跃长度计算;棱柱体明渠恒定流非均匀渐变流水面曲线的分析:12种水面曲线;明渠恒定非均匀渐变流的水面曲线计算:分段求和法。)

7,过流建筑物的水力计算(堰闸出流的特点与区别:堰流、闸孔出流;堰流的类型及水力计算:薄壁堰、宽顶堰、WES堰的过流能力计算;闸孔出流水力计算;泄水建筑唔下游水流衔接与消能:底流消能与调流消能。)

8,渗流(渗流量、浸润线、渗透压力的确定,达西定律的应用。)

水力学实验报告思考题答案(想你所要)..

实验二不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺利方程)实验 成果分析及讨论 1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么? 测压管水头线(P-P)沿程可升可降,线坡J P可正可负。而总水头线(E-E)沿程只降不升,线坡J 恒为正,即J>0。这是因为水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互转换。测点5至测点7,管收缩,部分势能转换成动能,测压管水头线降低,Jp>0。测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高,J P<0。而据能量方程E1=E2+h w1-2, h w1-2为损失能量,是不可逆的,即恒有h w1-2>0,故E2恒小于E1,(E-E)线不可能回升。(E-E) 线下降的坡度越大,即J越大,表明单位流程上的水头损失越大,如图2.3的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。 2.流量增加,测压管水头线有何变化?为什么? 有如下二个变化: (1)流量增加,测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。这是因为测压管水头 ,任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时,Q增大, 就增大,则必减小。而且随流量的增加阻力损失亦增大,管道任一过水断面上的总水头E相应减 小,故的减小更加显著。 (2)测压管水头线(P-P)的起落变化更为显著。 因为对于两个不同直径的相应过水断面有 式中为两个断面之间的损失系数。管中水流为紊流时,接近于常数,又管道断面为定值,故Q增大,H亦增大,(P-P)线的起落变化就更为显著。 3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题? 测点2、3位于均匀流断面(图2.2),测点高差0.7cm,H P=均为37.1cm(偶有毛细影响相差0.1mm), 表明均匀流同断面上,其动水压强按静水压强规律分布。测点10、11在弯管的急变流断面上,测压管水头差为7.3cm,表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”,而在急变流断面上其质量力,除重力外,尚有离心惯性力,故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。在绘制总水头线时,测点10、11应舍弃。 4.试问避免喉管(测点7)处形成真空有哪几种技术措施?分析改变作用水头(如抬高或降低水箱的水位)对喉管压强的影响情况。 下述几点措施有利于避免喉管(测点7)处真空的形成: (1)减小流量,(2)增大喉管管径,(3)降低相应管线的安装高程,(4)改变水箱中的液位高度。

(完整版)水力学试题带答案

水力学模拟试题及答案 1、选择题:(每小题2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 a、缓流; b、急流; c、临界流;

水力学知识点讲解.

1 第一章 绪 论 (一)液体的主要物理性质 1.惯性与重力特性:掌握水的密度ρ和容重γ; 2.粘滞性:液体的粘滞性是液体在流动中产生能量损失的根本原因。 描述液体内部的粘滞力规律的是牛顿内摩擦 定律 : 注意牛顿内摩擦定律适用范围:1)牛顿流体, 2)层流运动 3.可压缩性:在研究水击时需要考虑。 4.表面张力特性:进行模型试验时需要考虑。 下面我们介绍水力学的两个基本假设: (二)连续介质和理想液体假设 1.连续介质:液体是由液体质点组成的连续体,可以用连续函数描述液体运动的物理量。 2.理想液体:忽略粘滞性的液体。 (三)作用在液体上的两类作用力 第二章 水静力学 水静力学包括静水压强和静水总压力两部分内容。通过静水压强和静水总压力的计算,我们可以求作用在建筑物上的静水荷载。 (一)静水压强: 主要掌握静水压强特性,等压面,水头的概念,以及静水压强的计算和不同表示方法。 1.静水压强的两个特性: (1)静水压强的方向垂直且指向受压面 (2)静水压强的大小仅与该点坐标有关,与受压面方向无关, 2.等压面与连通器原理:在只受重力作用,连通的同种液体内, 等压面是水平面。 (它是静水压强计算和测量的依据) 3.重力作用下静水压强基本公式(水静力学基本公式) p=p 0+γh 或 其中 : z —位置水头, p/γ—压强水头 (z+p/γ)—测压管水头 请注意,“水头”表示单位重量液体含有的能量。 4.压强的三种表示方法:绝对压强p ′,相对压强p , 真 空度p v , ↑ 它们之间的关系为:p= p ′-p a p v =│p │(当p <0时p v 存在)↑ 相对压强:p=γh,可以是正值,也可以是负值。要求 掌握绝对压强、相对压强和真空度三者的概念和它们之间的转换关系。 1pa(工程大气压)=98000N/m 2=98KN/m 2 下面我们讨论静水总压力的计算。计算静水总压力包括求力的大小、方向和作用点,受压面可以分为平面和曲面两类。根据平面的形状:对规则的矩形平面可采用图解法,任意形状的平面都可以用解析法进行计算。 (一)静水总压力的计算 1)平面壁静水总压力 (1)图解法:大小:P=Ωb, Ω--静水压强分布图面积 方向:垂直并指向受压平面 作用线:过压强分布图的形心,作用点位于对称轴上。 静水压强分布图是根据静水压强与水深成正比关系 绘制的,只要用比例线段分别画出平面上俩点的静水压强,把它们端点联系起来,就是静水压强分布图。 (2)解析法:大小:P=p c A, p c —形心处压强 方向:垂直并指向受压平面 作用点D :通常作用点位于对称轴上,在平面的几何中心之下。 求作用在曲面上的静水总压力P ,是分别求它们的水平分力P x 和铅垂分力P z ,然后再合成总压力P 。 (3)曲面壁静水总压力 1)水平分力:P x =p c A x =γh c A x 水平分力就是曲面在铅垂面上投影平面的静水总压力,它等于该投影平面形心点的压强乘以投影面面积。要求能够绘制水平分力P x 的压强分布图,即曲面在铅垂面上投影平面的静水压强分布图。 2〕铅垂分力:P z =γV ,V---压力体体积。 在求铅垂分力P z 时,要绘制压力体剖面图。压力体是由自由液面或其延长面,受压曲面以及过曲面边缘的铅垂平面这三部分围成的体积。当压力体与受压面在曲面的同侧,那么铅垂分力的方向向下;当压力体与受压面在曲面的两侧,则铅垂分力的方向向上。 3〕合力方向:α=arctg 下面我们举例来说明作用在曲面上的压力体和静水总 压力。 例5图示容器左侧由宽度为b 的直立平面AB 和半径为R 的1/4圆弧曲面BC 组成。容器内装满水,试绘出AB 的 压强分布图和BC 曲面上的压力体剖面图及水平分力的压强分布图,并判别铅垂作用力的方向, 铅垂作用力大 小如何计算? 解:(1)对AB 平面,压强分布如图所示。总压力P=1/2 γH 2b ; (2)对曲面BC ,水平分力的压强分布如图所示, c p z =+γ x z P P d y d u μ τ=

水力学实验报告思考题答案

水力学实验报告 实验一流体静力学实验 实验二不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺利方程)实验 实验三不可压缩流体恒定流动量定律实验 实验四毕托管测速实验 实验五雷诺实验 实验六文丘里流量计实验 实验七沿程水头损失实验 实验八局部阻力实验 实验一流体静力学实验 实验原理 在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 或(1.1) 式中: z被测点在基准面的相对位置高度; p被测点的静水压强,用相对压强表示,以下同; p0水箱中液面的表面压强; γ液体容重;

h被测点的液体深度。 另对装有水油(图1.2及图1.3)U型测管,应用等压面可得油的比重S0有下列关系: (1.2) 据此可用仪器(不用另外尺)直接测得S0。 实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线? 测压管水头指,即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B<0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。 ,相应容器的真空区域包括以下三部分: (1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。 (2)同理,过箱顶小水杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定γ0。 最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0,由式,从而求得γ0。 4.如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响?

水力学考试试题与答案

1、选择题:(每小题2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 a、缓流; b、急流; c、临界流; 答案:b

水力学总结

● 流体的力学特征: 静止时抗拉;运动时抗拉,抗切 ● 连续介质模型概念: 把流体视为密集质点(含有大量分子,体积忽略不记,具有一定质量的流体微团)构成的无空隙连续介质,且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的一种假设模型 ● 流体的主要物理性质: 1. 惯性(不可压缩流体,可压缩流体); 2. 粘滞性 (动力粘滞系数,运动粘滞系数 ) μ随压强变化不大,温度升高液体粘滞系数降低,气体粘滞系数升高。理想流体不 考虑粘滞性 3. 压缩性和热胀性 4. 表面张力特性(毛细现象 测压管的管径不小于10mm ) 5. 汽化压强(空化和气浊现象) ● 静压强的两个特征: 特征1: 静压强的方向与作用面的内法线方向一致 特征2: 静压强的大小与作用面方位无关, 只与空间坐标点的位置有关. ● 重力作用下静止液体压强分布规律: 压强p 的大小与水深h 成正比,与液体体积无直接关系; 压强相等时,水深h 为常数,即等压面与液面平行的水平面; 对于任意两点压强: p B =p A +ρgh AB ; 压强等值传递 ● 压强的量度方法及计算量换算: 绝对压强:p abs ≥0 相对压强:p=pabs-pa 真空压强:pv=pa-pabs=-p 标准大气压:1atm=101.3kpa=10.33mH2O=760mmHg 工业大气压:1at=98kpa=10mH2O=736mmHg ● 液柱式测压计测压原理: 等压面是指流体中压强相等p=Const 的各点组成的面 ● 液体的相对平衡: 1. 处于相对平衡的流体,质量力除重力外还有牵连惯性力,因此等压面不是水平面 2. 处于相对平衡的流体,只要单位质量力在铅直轴向分力与重力一致,则铅直方向的 压强分布规律与静止液体相同 3. 处于相对平衡的流体,各点测压管水头不是常数 压强分布图和曲面压力体的绘制: 1. 根据基本方程式p=γh 绘制静水压强大小; 2. 静水压强垂直于作用面且为压应力; 3. 在受压面承压的一侧,以一定比例尺的矢量线段表示压强的大小和方向 解析法:潜没在液体中的任意形状的静水总压力P ,大小等于受压面面积A 与其形心 点的静压强pc 之积 du T du T A dy A dy μτμ===或μνρ=

流体静力学实验报告终结版

中国石油大学(华东)流体静力学实验报告 实验日期:2011.3.17 成绩: 班级:石工09-8 学号:09021374:李陆伟教师:王连英 同组者:李凯蒋光磊 实验一、流体静力学实验 一、实验目的 1.掌握用液式测压及测量流体静压强的技能。 2.验证不可压缩流体静力学基本方程,加深对位置水头,压力水头和测压管水头的理解。 3.观察真空度(负压)的生产过程,进一步加深对真空度的理解。 4.测量油的相对密度。 5.通过对诸多流体静力学现象的实验分析,进一步提高解决静力学实际问题的能力。 二、实验装置 本实验的装置如图1-1所示。 1. 测压管; 2. 代表吃的测压管; 3. 连通管; 4. 通气阀; 5. 加压打气球; 6. 真空测压管; 7. 截止阀;8. U型测压管;9. 油柱; 10. 水柱;11. 减压放水阀 图1-1 流体静力学实验装置图

三、实验原理 1.在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程。 形式一: z+p/r=const (1-1-1a) 形式二: P=po+rh (1-1-1b) 式中z-测点在基准面上的位置高度; P-测点的静水压强(用相对压强表示,以下同); Po-水箱中液面的表面压强; r-液体的重度; h-测点的液体深度; 2.有密度测量原理。 当U型管中水面与油水界面齐平(见图1-1-2),取油水界面为等压面时,有:Po1=rwh1=roH 另当U型管中水面与油面齐平(见图1-1-3),取油水界面为等压面时,有:Po2+rwH=roH (1-1-2) 即 Po2=-rwh2=roH-rwH (1-1-3) 由式(1-1-2),式(1-1-3)两式联立可解得: H=h1+h2 代入式(1-1-2)可得油的相对密度do为: do=ro/rw=h1/(h1+h2) (1-1-4) 根据式(1-1-4),可以用仪器直接测得do。 图1-2 图1-3 四、实验要求

工程流体力学及水力学实验报告(实验总结)

工程流体力学及水力学实验报告实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线? 测压管水头指,即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测 压管液面的连线。实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B <0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。 ,相应容器的真空区域包括以下三部分: (1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。 (2)同理,过箱顶小水杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定γ 。 最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂 直高度h和h 0,由式,从而求得γ 。 4.如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响? 设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算 式中,为表面张力系数;为液体的容量;d为测压管的内径;h为毛细升高。常温(t=20℃)的水,=7.28dyn/mm, =0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小,可认为cosθ=1.0。于是有(h、d单位为mm) 一般来说,当玻璃测压管的内径大于10mm时,毛细影响可略而不计。另外,当水质不洁时,减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机玻璃作测压管时,浸润角较大,其h较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象,但在计算压差时,互相抵消了。 5.过C点作一水平面,相对管1、2、5及水箱中液体而言,这个水平面是不是等压面?哪一部分液体是同一等压面? 不全是等压面,它仅相对管1、2及水箱中的液体而言,这个水平面才是等压面。因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面:(1)重力液体;(2)静止;(3)连通;(4)连通介质为同一均质液体;(5)同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件(4),因此,相对管5和水箱中的液体而言,该水平面不是等压面。 6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗? 关闭各通气阀门,开启底阀,放水片刻,可看到有空气由c进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。因为由观察可知,测压管1的液面始终与c点同高,表明作用于底阀上的总水头不变,故为恒

流体力学知识点(1)

1.方法:理论分析;实验;数值计算。 2.容重(重度)容重:指单位体积流体的重量。 水的容重常用值: γ =9800 N/m3 3.流体的粘性 流体内部质点之间或流层间因相对运动而产生内摩擦力(切力)以反抗相对运动的性质。粘性产生的原因 1)分子不规则运动的动量交换形成的阻力 2)分子间吸引力形成的阻力 运动的流体所产生的内摩擦力(即粘性力)的大小与与下列因素有关: 接触面的面积A成正比; 与两平板间的距离h 成反比; 与流速U 成正比; 与流体的物理性质(黏度)成正比; 牛顿内摩擦定律公式为: 4. 压缩系数β 压缩系数β:流体体积的相对缩小值与压强增值之比,即当压强增大一个单位值时,流 体体积的相对减小值: (∵质量m 不变,dm=d(ρv)= ρdv+vd ρ=0, ∴ ) 体积弹性模量K 体积弹性模量K是体积压缩系数的倒数。 液体β 与K随温度和压强而变化,但变化甚微。 5.流体的压缩性是流体的基本属性。 6.理想流体:是一种假想的、完全没有粘性的流体。实际上这种流体是不存在的。根据理想流体的定义可知,当理想流体运动时,不论流层间有无相对运动,其内部都不会产生内摩擦力,流层间也没有热量传输。这就给研究流体的运动规律等带来很大的方便。因此,在研究实际流体的运动规律时,常先将其作为理想流体来处理。 Eg:按连续介质的概念,流体质点是指: A 、流体的分子; B 、流体内的固体颗粒; C 、几何的点; D 、几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。(D) 如图,在两块相距20mm 的平板间充满动力粘度为0.065(N·s )/m2的油,如果以1m/s 速度拉动距上平板5mm ,面积为0.5m2的薄板(不计厚度)。 求(1)需要的拉力F ; (2)当薄板距下平面多少时?F 最小。 1.解 (1) 平板上侧摩擦切应力: 平板下侧摩擦切应力: 拉力: (2) 对方程两边求导,当 求得 此时F 最小。 一底面积为40 ×45cm2,高为1cm 的木块,质量为5kg ,沿着涂有润滑油的斜面向下作等速运动,如图所示,已知木块运动速度u =1m/s ,油层厚度d =1mm ,由木块所带动的油 h AU T μ∝dy du A h U A T μμ==(m 2 /N ) dp d dp V dV ρρβ//= -=dp d dp dV ρ= -ρ ρβ//1d dp V dV dp K = - ==(N/m 2 ) δ μ μτu dy du ≈=13005 .01065.01=?=τ(N/m 2) 33.4015 .01 065.01=? =τ(N/m 2) 665.85.0)33.413()(21=?+=+=A F ττ(N ) )201 1(065.0H H F -+ =0' =F mm H 10=

水力学考试重点总结

水力学.docx? 以下是该文档的文本预览效果,预览是为了您快捷查看,但可能丢失了某些格式或图片。打印|下载? 水力学总结 概念 1粘性;粘滞性是流体固有的物理属性,当液体处于运动状态时,若液体质点之间存在相对运动则质点之间要产生内摩擦力,抵抗其相对运动,这种性质称为液体的粘滞性,其中的内摩擦力称为粘滞力。 2质量力;作用于隔离体内每一个液体质点上的力,其大小与受作用的液体的质量成正比,与加速度有关。在均质液体中,质量力也必然与受作用的液体的体积成比例,所以又称为体积力。最常见的质量力包括重力、惯性力。 3表面力;作用于隔离体表面上的力,并与受作用的液体表面积成比例。 4牛顿内摩擦定律(公式);液体的内摩擦力与其速度梯度du成正比,与液层的接触面积A成正比,与流体的性质有关,而与接触面的压力无关。液体的粘滞性是液体发生机械能损失的根源。内摩擦力:T=μAdu切应力:t=μdu 5静水压强;静水压力除以接触面积称为静水压强。 6静水压强特性;第一特性:压强方向与作用面内法线方向重合。第二特性:静止液体中任一点静水压强的大小与作用面的方向无关,或者说,作用于同一点各方向的静水压强大小相等。 7静水压强基本方程(两种形式);;Z+p/r=C 8Z+p/r=C公式中各项的几何意义及能量意义;几何意义:z—位置水头(计算点位置高度)、p/γ—压强水头(压强高度或测压管高度)、z+p/γ—测压管水头、z+p/γ=C—静止液体中各点位置高度与压强高度之和不变。能量意义:z—单位势能、p/γ—单位压能、z+p/γ—单位全势能、z+p/γ=C—静止液体中各点单位质量液体的全势能守恒。 9绝对压强、相对压强、真空度;绝对压强:以毫无一点气体存在的绝对真空为零点起算的压强,称为绝对压强pabs相对压强:以同高程大气压强pa为零点起算的压强,称为相对压强。p=p’-pa。p为正值称为正压,p为负值称为负压,负压的绝对值称为真空度pv=-p 10描述液体运动的两种方法(各自的概念);拉格朗日法定义:把流场中的液体看做是由无数连续质点所组成的质点系,追踪研究每一质点的运动轨迹并加以数学描述,从而求得整个液体运动规律的方法。欧拉法定义:直接从流场中每一固定空间点的流速分布入手,建立速度、加速度等运动要素的数学表达式,来获得整个流场的运动特性。 11欧拉法中加速度场的公式; 12恒定流;均匀流;一元、二元、三元流动;恒定流:流场中所有空间点上一切运动要素不随时间改变,这种流动称为恒定流。均匀流:各流线为平行直线的流动称为均匀流。运动要素是一个坐标的函数,称为一元流。运动要素是两个坐标的函数,称为二元流。运动要素是三个坐标的函数,称为三元流。 13流线的定义与特性;定义:流线是同一时刻由液流中许多质点组成的线,线上任一点的流速方向与该线在该点相切.流线上任一点的切线方向就代表该点的流速方向,

水力学的实验报告

水力学的实验报告 水力学的实验报告 今天为大家收集资料整理回来了关于水力学实验报告,希望能够为大家带来帮助,希望大家会喜欢。 本学期我们进行了七周的水力学实验,从这些实验中我学到了很多。 例如,所有实验都是需要耐心地去测量一组一组的数据,还需要在实验后认真处理核对每一组数据。这些实验加强了我的动手能力,并且培养了我的独立思考能力。特别是在做实验报告时,因为在做数据处理时出现很多问题,如果不解决的话,将会很难的继续下去。 例如:数据处理时,遇到要进行数据获取,插入图表命令,这些就要求懂得excel软件一些基本操作。通过这几次的实验,我不仅学会了如何正确使用实验仪器,还学习到了认真严肃的科研精神,并且激发了我学习新事物的兴趣,这些我个人觉得都是极为可贵的。 在实验开始之前,我认为最为重要的就是提前预习实验内容:包括实验仪器、实验原理、实验步骤以及实验分析总结。我认为这里面需要我们花费很多心思去思考体会,想出自己对什么有疑问,以便上课时向老师提问寻求解答。 以我们的电拟实验为例:当时我们做这个实验时反复做了很多遍,也向老师提出了一些疑问。在开始时,仪器需要校准。因为上下游电势差不是10V,仅仅这一点我们就搞了很长时间。最终我们得出的误差原因是因为电笔接触不好影响实验进行,所以我们更换了其他不可使用仪器的完好的电笔,实验才得以进行。其次,实验分析阶段是培养我们自己独立思考、分析问题和解决问题的能力的阶段。

我认为培养这种能力的前题是你对每次实验的态度。如果我们每次对待实验都是随随便便的态度,抱着等老师教你怎么做,拿同学的报告去抄,必然会导致我们对待实验过程的懈怠。尽管可能也会的到好的成绩,但这对将来工作态度的养成是极为不利的。 最后,也是最为重要的就是关于实验的思考问题:哪些实验仪器能改进,哪些数据需要重新获取等都是我们要考虑的。像堰流实验,以为我们分析的实验误差很大,所以我和同组的王琦玮同学就去做了3遍才最终确定的数据,局部水头损失也是如此。关于动量方程实验仪器,做实验中砝码的固定和加载都是一项难题,同时这也对实验精确性产生了极大影响,对此,我想到是不是可以采用电磁体来代替人工加载(不知可不可行)。虽然没有对实验仪器改进产生正面意义,但是这促进了我深入思考,我想这便是让学生做实验的最终目的吧。

水文水资源知识点汇总

水文水资源专业技术知识整理 专题1:名词解释 1.1水文类 (1)实测径流系列: (2)天然径流系列: (3)可能蒸发:可能蒸发量是指在一定的气温和环流条件下的蒸发能力,实际蒸发量是测量得到的具体数据。 (4)最大可能蒸发量:指在下垫面足够湿润条件下,水分保持充分供应的蒸发量。它表示一个地方自然条件下潜在的蒸发能力。 (5)参考作物蒸发: (6)超渗产流:地面径流产生的原因是同期的降水量大于同期植物截留量、填洼量、雨期蒸发量及下渗量等的总和,多余出来的水量产生了地面径流。(7)蓄满产流:又称超蓄产流。因降水使土壤包气带和饱水带基本饱和而产生径流的方式,是降雨径流的产流方式之一。在降雨量较充沛的湿润、半湿润地区,地下潜水位较高,土壤前期含水量大,由于一次降雨量大,历时长,降水满足植物截留、入渗、填洼损失后,损失不再随降雨延续而显著增加,土壤基本饱和,从而广泛产生地表径流。 (8)释水系数:水头(水位)下降(或上升)一个单位时,从底面积为一个单位高度等于含水层厚度的柱体中所放(或贮存)的水量。 (9)给水度:一般指饱和水的土或岩石在重力作用下,流出来的水体积与土或岩石总体积的比值,称为土或岩石的给水度,又称重力给水度。它是表征土或岩石给水能力的重要参数。 (10)持水度:饱和岩石经重力排水后所保持水的体积与岩石体积之比。(11)容水度:岩石空隙能够容纳水量的体积与岩石体积之比。 (12)潜热:物质发生相变(物态变化),在温度不发生变化时吸收或放出的热量。 (13)感热:亦称显热,物体在加热或冷却过程中,温度升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放出的热量。 (14)导水系数:渗透系数与含水层厚度的乘积。 (15)可能最大降雨:现代气候条件下,一定历时内的最大降水量。 (16)净雨:指降雨量中扣除植物截留、下渗、填洼与蒸发等各种损失后所剩

水力学试验心得

水力学实验心得体会 HHU water conservancy and hydropower 在做水力学实验前,我以为不会难做,就像以前做物理实验一样,做完实验,然后两下子就将实验报告做完。直到做完测试实验时,我才知道其实并不容易做,但学到的东西与难度成正比,使我受益匪浅。 首先,在做实验前,一定要做好预习好,这是做实验的基础。只有预习好,才能发现实验原理上模糊的地方,从而可以查阅水力学课本,把知识点搞明白。同时,在预习中可以了解实验的大致过程以及注意事项,例如,在做静水压强实验时,通过预习就可以了解到升降调压管时要轻放,而且每次调整高度不宜过大,这样,就可以避免实验中的一些人为误差,提高实验的精确度。否则,在老师讲解时就会听不懂,在做实验时的难度加大,浪费做实验的时间。同时,做实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,这样,印象才深刻,记得才牢固,否则,过后不久你就会忘得一干二净,还不如不做。做实验时,老师还会根据自己的亲身体会,将一些课本上没有的知识教给我们,从而加深对实验的认识。 在实验过程中,我认为最起码要做到两个字:稳,慢。 “稳”就是实验中实验条件改变后,水流稳定后才能继续操作。由于我们所作的不少实验是动水实验,当水在槽中或管中流动时,状态不太稳定,因此得到准确的读数不容易。尤其是下面两个情况:①实验中涉及到管流流速时,比如,能量方程实验,动量定理,沿程局部阻力系数,在流速改变时,要等到水流稳定后在进行读测管数,接水计时等操作;②由于在管流中,水流大部分情况处于紊流状态,因此测管中会发生脉动现象,从而引起水面的波动,因此,在读数时要等到水面大致稳定(也就是波动稳定某个刻度值上下时)再进行读数,取时均值。 “慢”就是操作是一定要缓慢,力度要轻,这样,可使实验条件缓慢改变,或者保持实验中的某些平衡,从而提高实验的精确度。尤其在利用到力的平衡时,比如平面静水总压力实验,放砝码时要做到轻拿轻放,以实验装置的水平,此类还有动量定理等试验。另一种情况,就是在测流速实验时,在改变流速时要缓慢旋转阀门,这样才能保持“稳”。 当然,实验中需要注意的事项还有很多,比如要注意排出装置中的气泡,烧

水力学课程总结

《水力学》课程总结 第一章绪论 1、掌握基本概念:流体、粘性 2、了解连续介质模型 3、掌握牛顿内摩擦定律 4、理解作用于液体上的力:质量力和表面力,什么是单位质量力第二章水静力学 1、掌握静水压强的两个特性 2、掌握等压面概念、特性及判别 3、熟悉水静力学基本方程及其基本概念 4、掌握压强的表示方法:相对压强、绝对压强、真空度(值) 6、熟悉作用在平面上的静水总压力的计算 7、了解作用在曲面上的力的计算、压力体概念 第三章水动力学基础 1、拉格朗日法和欧拉法 2、了解欧拉加速度组成:当地加速度和迁移加速度 3、流线、迹线的性质 4、均匀流、渐变流及其基本特性 5、熟悉伯努利方程、连续性方程, 6、皮托管测速 7、了解动量方程 第四章水头损失 1、沿程水头损失(与长度成正比)和局部水头损失的特点 2、掌握层流与湍流的判别:下临界Re c 4、掌握圆管层流、湍流运动的特点 5、掌握圆管层流h f与v的关系(λ=64/Re) 6、掌握圆管紊流h f与v的关系(尼古拉斯曲线5个区)特点 7、掌握突然扩大管的局部阻力系数计算 8、了解边界层及边界层分离现象 第五章有压管道的恒定流动 1、熟悉薄壁小孔口和管嘴自由出流、淹没出流的计算 2、掌握管嘴恒定出流正常工作的条件及其特点

3、掌握基本概念:长管、短管及其计算 4、串联、并联管路的特点。并联管路各支路沿程水头损失相等 第六章明渠恒定流 明渠流动的特点 明渠均匀流的水力特征与发生条件 明渠水力最优断面和允许流速 题型 一、选择(15*2分=30分) 二、判断(10*1分=10分) 三、问答题(2*10=20分) 四、计算题(3题40分) 思考题库 欧拉法和拉格朗日法有何不同?水文站采用定点测速研究流动用的是哪种方法? 试用伯努利方程分析说明:“水一定是从高处向低处流”这种说法是否正确?为什么? 层流和紊流各自有什么特点?如何判别? 明渠均匀流的水力特征是什么? 均匀流及渐变流过水断面有哪些特性? 均匀流与断面流速分布是否均匀有无关系? 圆管层流与紊流的沿程阻力系数各自与哪些因素有关? “渐变流同一过流断面上各点的测压管高度等于常数”,此说法对否?为什么?湍流研究中为什么要引入时均概念?湍流时,恒定流与非恒定流如何定义? 流线有哪些主要性质?在什么条件下流线与迹线重合? 如图所示,(a)图为自由出流,(b)图为淹没出流,若两种出流情况下作用水头H、管长l、管径d及沿程阻力系数均相同。试问两管中的流量是否相等,为什么? 水力最优断面有何特点?它是否一定是渠道设计中的最佳断面?为什么? 其它条件一样,但长度不等的并联管道,其沿程水头损失是否相等?为什么?

水力学实验报告答案

重庆交通大学 实验一流体静力学实验 水力学实验 重庆交通大学 2013/6/8 重庆交通大学 水力学实验报告 实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线? 测压管水头指,即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B<0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。 ,相应容器的真空区域包括以下三部分: (1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该

水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。 (2)同理,过箱顶小水杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定γ0。 最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0,由式,从而求得γ0。 4.如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响? 设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算 式中,为表面张力系数;为液体的容量;d为测压管的内径;h为毛细升高。常温(t=20℃)的水,=7.28dyn/mm,=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小,可认为cosθ=1.0。于是有 (h、d单位为mm) 一般来说,当玻璃测压管的内径大于10mm时,毛细影响可略而不计。另外,当水质不洁时,减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机玻璃作测压管时,浸润角较大,其h较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象,但在计算压差时,互相抵消了。 5.过C点作一水平面,相对管1、2、5及水箱中液体而言,这个水平面是不是等压面?哪一部分液体是同一等压面?

水力学论文

水面曲线研究 ——伯努利方程的利用 前言:之所以选择这个题目,就是在做水力学实验中,曾经与同学对水箱中水从最高处落下时形成的曲线(相当于大坝溢流形式的平滑曲线)进行了讨论,因此对这种现象进行了研究,本文就就是在基于对水面曲线及其计算的研究过程中,体会到了与水力学课程相关的一些知识的深化应用,并在此处将研究过程中的一些感想与收获表达出来。 摘要:水面曲线,简称水面线,指河流水面与其纵断面的交线。水面曲线就是防洪工程中与输水工程中重要的问题——水面线就是防堤标高的最重要的依据,也就是输水渠道规划的重要依据;水面线也就是水工建筑物设计时必须考虑的重点。水面曲线的计算,就就是根据河道地形、纵横断面资料与河道糙率,推求河段在某一流量下各横断面处的水位值,据此即可连出一条对应于该流量的水面曲线。本文在对现阶段水面曲线计算方法进行对比研究之后,从伯努利能量方程的角度出发对水面曲线进行推求,并指出现阶段传统计算方法的不足与水面曲线推求中需要注意的问题 关键词:水面曲线、曲线计算、伯努利方程、推求问题 对水面曲线的研究在防洪工程与输水工程中具有重要意义,为了对这一工作进行描述,首先必须说明其计算的方式。现阶段在对天然河道水面曲线的传统计算方法一般就是采用不计局部水头损失的能量方程(差分形式)逐段推算,但这种方法必须首先确定初始位置的水高及流速,并且在河段内没有控制断面或水文测站时,一般选择较为顺直、断面变化不大且较长的河段当做均匀流计算其水深,并根据其上、下游河段的情况将该水深作为初始断面的水深,然后以此断面为初始计算断面往上游与下游分别逐段计算全河段的水面线。但就是由于河流断面形状的多变性,考虑其局部损失,下面给出基于伯努利方程的水面曲线的计算方法。 我们选定上下游两个断面,假定推算时从下游到上游逐步推算,则令下游断面的量为已知,根据明渠恒定非均匀渐变流能量方程,有 2g 2g 21w 2221V h V Z Z αα-++= 其中, 1Z 、1V ——上游断面的水位与平均流速;

水力学知识点小结(给排水专业)

2、若以τ代表单位面积上的内摩擦力,则称为切应力,根据牛顿内摩擦定律, 则τ的计算公式为:dy du μτ= 。 3、毛细管现象是在 表面张力 的作用下产生的,用测压管来测管道中水的 压强时,若测压管太细,会使测量结果: 偏大 (偏大或偏小)。 6、理想气体不可压缩流体恒定元流能量方程或伯努利方程为: g u Z P g u Z P 2222222 111++=++γγ 。 7、均匀流(或渐变流)过流断面上的压强分布服从于水静力学规律,则任一均匀流(或渐变流)过流断面上的压强分布规律为:22 11 Z P Z P +=+γγ 。 6、求作用于曲面的液体压力时,我们通常将此压力分为水平方向和铅直方向的 分力分别进行计算,试写出水平分力F x 和铅直分力F z 的数学表达式,F x = z c A h ??γ F z = V ?γ 8、写出恒定总流伯努利方程式:212 222 22 111 122-+++=++l h g V p z g V p z αγαγ 14、孔口自由出流的基本方程式为:02H g A Q ????=μ 。 17、已知流速分布22y x y u x +-=,则旋转线变形速度=x θ ()2222y x xy + 18、不可压缩流体三元流连续性微分方程为:0=??+??+??z u y u x u z y x 。 19、不可压缩流体的速度分量为:0,2,2=-==z y x u y u x u ,则其速度势函数 =? 233 1y x - 。 6、对于空气在管中的流动问题,气流的能量方程式可以简化为:2122 22 1122-++=+l h v p v p ρρ,其中121==αα。 5、盛满水的圆柱形容器,设其半径为R ,在盖板边缘开一个孔,当容器以某一 个角速度ω绕铅直轴转动时,液体中各点压强分布为:??? ? ??-=g r g R P V 222222ωωγ 。 9、测压管水头H p 与同一断面上总水头H 之间的关系为:g v H H P 22 += 。

水力学实验总结报告

水力学实验总结报告 —经过八个星期的学习与实验,我学到了很多相关的知识,也对水力学实验部分有了自认为较为清醒的体会与感悟。 因为之前有做过大学物理实验,明白在实验过程的注意事项和实验结束后的数据处理在实验的整个过程尤为重要,于是在水力学实验开课之前我仔细阅读了水力学实验课本第十一章和第十二章关于测量误差及精度分析与实验数据的处理的内容,从中学到了很多需要在实验时与实验后处理时特别注意的方面,这对我后续所有实验的进行起了很好的指导作用。 在每一次实验前,老师都会向我们讲解实验的大概原理与操作步骤,因为有两个班和很多组的关系,老师的讲解我们也不是能听的很清楚,这就要求我们在实验准备阶段仔细的弄清实验原理与可能得出的实验结果,以便我们在做实验的过程中及时判断实验数据的准确性,从而避免因错误的实验操作导致的错误结果。当然在这一部分我们做的相对并不是很好,有时甚至在上课前并未对实验原理及过程进行很好的预习。在做实验的过程中,我们不能简单的按照实验步骤来操作,在实验的过程中应仔细分析每一次得出的结果(当然,太固执与每一次的结果是无益的。),及时验算并发现错误,以便后续实验步骤的进行。 实验中要注意的事项有很多,一个小小的疏忽就很有可能导致整个实验的失败。我们也吃了这方面的亏,做第一个实验静水

压强实验时没有很好的理解装置的原理与应该特别注意的细节,得出来的实验结果也不是特别的令人满意,在后续处理数据的时候发现有一个实验结果得出的误差很大,效果很不好。开始时我们打算舍弃所有的数据等到第二周重做,可是后来我们在分析思考题时发现在用实验数据来计算油的密度来验算结果时,有一项结果是具有前后联系的,因而它的变化范围也是具有一定区间的,所以我们发现实验的误差来源于我们数据读数的估读位的误差,然后我们将这一数据的估读位做了一小幅度的调整,得出的结果便相对十分准确了。从中我们便明白了一个实验并不是说实验结束了,数据处理完了,它就结束了,相反,在一个实验结束后对它的结果的思考与理解却是整个实验中最关键的一环。 而对于我来说,对一个实验最好的理解无益于在处理实验数据的时候了,有时候通过对计算公式的理解,对结果的分析,对思考题的解读,确实促进了我对水力学每一相关部分的认识。相对于以前需要无数次死记硬背的部分,难以理解的公式,通过对水力学实验这一阶段的学习,我发现再去理解与记忆他们变得容易多了,这确实是一份难得的收获与体会。 当然,在处理实验数据与得出结果的过程中,也并不总是一帆风顺的,我们也遇到了很多难题,最让我印象深刻的是水电比拟实验中流网的绘制与计算。因为实验时仪器总是并不能满足中线附近不能满足电压等于5V的缘故,我们5V的等势线偏向左边0.9厘米左右,这就造成了我们的等势线的左右不对称,给我们

农田水利学重点归纳

The Importance(Aki ver.) 【绪论】 (1) 调节农田水分状况 农田水分状况一般是指农田土壤水、地面水和地下水的状况及其相关的养分、同期、热状况。农田水分的不足或过多,都会影响作物的正常生长和作物的产量。调节农田水分状况的水泥措施一般有: 1、灌溉措施即按照作物的需要,通过灌溉系统有计划的降水量 输送和分配到田间,以补充农田水分的不足 2、排水措施即通过修建排水系统将农田内多余的水分(包括地 面水和地下水)排入容泄区(河流或湖泊等),使农田处于适 宜的水分状况。在易涝易碱地区,排水系统还有控制地下水位 和排盐作用。控制地下水位对增产的重要性,近年来已越来越 被人们所认识和重视. (2) 改变和调节地区水情 地区水情主要指地区水资源的数量、分布情况及其动态。 改变和调节地区水情的措施,一般可分为以下两种: 1、蓄水保水措施通过修建水库、河网和控制利用湖泊、地下水 库以及大面积的水土保持和田间蓄水措施,拦蓄当地径流和河 流来水,改变水量在时间上(季节或多年范围内)和地区上 (河流上下游之间、高低地之间)的分布状况,通过蓄水措施 可以减少汛期洪水流量,避免暴雨径流向低地汇集,可以增加 枯水时期河水流量以及干旱年份地区水量储备 2、调水、排水措施主要是通过引水渠道,使地区之间或流域之 间的水量互相调剂,从而改变水量在地区上的分布状况。用水 时期借引水渠道及取水设备,自水源(河流、水库、河网、地 下含水层等)引水,以供地区用水。某一地区水源缺乏时,可 借人工河道自水源充足地区调配水量. 研究最有效的利用水资源的科学理论,合理调配水资源,最大限度的保证各部门用水要求,同时解决好洪涝灾害,便成为我国水资源工程现代化的一个重要内容,需要研究以下问题: 1、在深入调查水量供需情况的基础上,研究制定地区长远的水资 源规划及水土资源平衡措施 2、研究当地地面水、地下水和外来水的统一开发机联合运用,应

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