水力学复习要点
水力学重点
名词解释
黏滞性:在运动状态下,液体所具有的抵抗剪切变形的能力,称为黏滞性。P5
内摩擦力:在剪切变形过程中,液体质点间存在着相对运动,使液体不但在与固体接触的界面上存在切力,而且使液体内部的流层间也会出现成对的切力,此称为液体内摩擦
力。P5
牛顿液体与非牛顿液体:凡液体内摩擦切应力与流速梯度成过原点的正比例关系的液体,称为牛顿液体。凡与牛顿内摩擦定律不相符的液体,称为非牛顿液体。P6
理想液体:没有黏滞性的液体,称为理想液体。P6
流体的分类:一些多分子结构简单的液体,如水、酒精、苯、各种油类、水银与一般气体多属于牛顿液体。泥浆、血浆、重水中悬浮核燃料颗粒而形成的的流体、胶溶液、橡
胶、纸浆、血液、牛奶、水泥浆、石膏溶液、油漆、高分子聚合物溶液等均属于
非牛顿流体。
汽化:液体分子逸出液面向空间扩散的现象,称为汽化。P7
汽化发生的条件:液体中某处的绝对压强小于等于汽化压强。P8
力的分类:作用在液体上的力按力的物理性质可分为黏性力、重力、惯性力、弹性力与表面张力等,按力的作用特点又可分为质量力与表面力两类。P9
表面力:作用于液体隔离体表面上的力,称为表面力。按连续介质假说,表面力应连续分布在隔离体表面上。在静止液体或无相对运动的液体中,作用于液体表面的表面力只有
压力。P9
静水压强的特性:1垂直指向作用面2同一点处,静水压强各向等值。P12
等压面:液体中压强相等各点所构成的曲面,称为等压面。在等压面上质量力所做的微功等于零。在静止液体中,质量力与等压面必互相垂直。重力液体的等她面就是与重力
加速度互相垂直的曲面。P15
压强的表示方法:1用单位面积上的力表示:用应力单位Pa、2用液柱高度表示3用工程大气压Pa的倍数表示。P17
真空值与真空度:绝对压强小于大气压强时的水力现象,称为真空。大气压强与绝对压强的差值,称为真空值。真空高度,又称真空度。P18
拉格朗日法与欧拉法的区别:欧拉法与拉格朗日法的不同点就是它只以空间点的流速,加速度为研究对象,并不涉及液体质点的运动过程,也不过考虑各点流速及加速度属于哪
一质点,这就大大简化了对运动的分析方法。P41
流线:所谓流线,即同一时刻与流场中各质点运动速度矢量相切的曲线。P42
流谱:欧拉法用一系列流线来描绘流场中的流动状况,由此构成的流线图,称为流谱。P43
流管:在流场中取一封闭的几何曲线,在此曲线上各点作流线,则可构成一管状流动界面,此称为流管。P43
流股:流管内的液流,称为流股,又称为流束。P43
过水断面:垂直于流线簇所取的断面,称为过水断面。P44
元流:过水断面无限小的流股,称为元流。元流上各点的流速压强都相等。P44
总流:无数元流的总与,称为总流。P44
液流分类:1运动要素不随时间变化的流动称为恒定流,否则称为非恒定流。2流线簇彼此呈平行直线的流动,称为均匀流;否则称为非均匀流。(非均匀流中,又可分为渐变流与急变流两类。流线簇彼此呈平行直线的流动,称为渐变流,又称为缓变流。流线簇彼此不平行,流线间夹角大
或流线曲率大的流动,称为急变流。)3过水断面的全部周界都与固体边界接触且无自由表面,液体压强不等于大气压强的流动称为有压流,如自来水管中的水流属于此类。过水断面部分周界具有自由表面的流动,称为无压流或明渠流。P47
能量方程的应用条件:1恒定流2不可压缩液体3重力液体4两计算断面必须为渐变流或均匀流,但两断面可以有渐变流存在。P60
位置水头:计算点距基准面的位置高度;在水力学中称为位置水头,它表征单位重量液体的位置势能,简称单位位能。P53
测压管水头:测压管水面距基准面的高度,称为测压管水头。或单位重量液体的总势能,简称单位总势能。P53
水头损失:单位重量液体沿元流(或流线)两点间的能量损失。
水力坡度:单位长度上的水头损失,称为水利坡度,以J表示;单位长度上的测压管水头变化,称为测压管坡度,以Jp表示。P54
动量方程应用要点:详见P64
层流:管中液体质点在流动中互不发生混掺而就是在分层有序的流动,这种流动称为层流。P72
紊流:液体质点间互相掺杂的无序无章流动,称为紊流,又称为湍流。P72
临界雷诺数:详见P74
湿周:过水断面中液体与固体接触的边界长度。P74
水力半径:过水断面的面积与湿周的比值。
水头损失的分类:沿程阻力造成的水头损失,称为沿程水头损失。局部阻力造成的水头损失,称为局部水头损失。P71
达西公式:详见P79
黏性底层:在紧靠管壁附近的液层流速从零增加到有限值,速度梯度很大,而管壁抑制了其附近液体质点的紊动,混合长度几乎为零。因此,在这一液体层内紊流附加切应力为零,黏性切应力不可忽视,这一薄层称为黏性底层或层流底层。P83
尼古拉兹试验区域特点:详见P85
当量粗糙度:与工业管道沿程阻力系数相等的同直径人工均匀粗糙管道的绝对粗糙度。P87 局部阻力系数:有压管路液流射入大气的出口,此称为自由出流,值为0、有压管路液流在水下的出口,此称为淹没出流,值为1。P94
计算题
曼宁、谢才公式(P88)的计算题
局部水头损失(P92)的计算
静水压力的计算(平面P24曲面P29)
联立连续、动量、能量三大方程的计算(P50-62)