《水力学2复习》PPT课件

'1水力学2总复习 2第三章恒定平面势流一、无涡流与有涡流二、势函数与流函数三、流函数与流速势的关系 3四、流函数的性质五、求解平面势流的方法流网法、势流叠加法、复变函数法、数值计算法1同一流线上各点的流函数的值为常数，或流函数值相等的点连成的曲线就是流线。2两流线间所通过的单宽流量等于该两流线的流函数之差。3平面势流的流函数是一个调和函数。 4例：设有两块平板，一块固定不动，一块在保持平行条件下作直线等速运动。在两块平板之间装有粘性液体。这时的液体流动称为简单剪切流动，如图所示。其分布为，，其中。试判别这个流动是势流还是有涡流。 5一.渗流模型1.何谓渗流模型；2.渗流流速与实际流速的定义及关系。二.渗流的基本定律及适用范围达西定律：第十章渗流适用范围： 8井的渗流 9井群的渗流 10一.明渠非恒定流的特性及分类第十章明渠非恒定流特性：特性之一：明渠非恒定流必定是非均匀流。或特性之二：明渠非恒定流也是一种波动现象。特性之三：波所及之区域内，各过水断面水位流量关系成绳套形曲线关系。 11分类：（1）按水力要素随时间变化的急剧程度：连续波不连续波（2）按波到达以后水位的变化：涨水波落水波（3）按波的传播方向与水流方向是否一致顺波逆波 12明渠非恒定连续性方程式二.基本方程 13（矩形断面明渠非恒定渐变流的基本微分方程组）圣维南（Saint-Venant）方程组（1871年法国）特征线法求解明渠非恒定流的基本思路三.特征线法 14一.泥沙的特性1.推移质及悬移质的运动状态2.推移质和悬移质物理本质上的区别？第十三章泥沙运动的基本原理3.床沙质与冲泻质如何划分及划分的意义？二.泥沙的运动形式 15三.泥沙的起动1.起动条件及三种表示方法起动条件：河床表面上的泥沙颗粒由静止状态转化为运动状态时的临界水流条件，称为泥沙起动条件。起动拖曳力(临界拖曳力)tk起动流速vk起动功率Nk表示方法： 162.Shields曲线特点及Shields的起动拖曳力公式 17一、消能的主要方式底流消能挑流消能消能方式第十五章泄水建筑物下游水流的衔接与消能面流消能戽流消能水流特征消能原理适用条件特点 二、收缩断面水深及共轭水深的计算矩形堰流计算公式：（2）图解法：ξ0=E0/hk，ξc=hc/hk（1）试算法： 19二、消力池的水力计算1.挖深式消力池的水力计算1确定流量Q，计算各级流量下的收缩水深和第二共轭水深。hc需要试算或图解，找出最大差值。2令ΔZ=0，确定池深初始值。3重新计算收缩水深hc1,，试算或图解。4计算和。5再计算池深d1。，与d0比较。若d1与d0不相等，则重新设定d2，回到第三步，直至di+1≈di。6按最大流量计算池长 202.坎式消力池的水力计算1计算各级流量下的收缩水深和第二共轭水深。找出最大差值。2计算坎高。σs＝13若，则消力坎为自由溢流，计算正确，但需检查坎后水流衔接情况。若坎后产生远驱水跃，将第一道坎作为堰来处理，按和计算，建第二道坎。若二道坎后还是远驱式水跃，则要建第三道坎…….。一般只设两道，在多则应改变消能设计方案。4若，消力坎为淹没溢流，此时应重新设计坎高，然后计算：5再由，查表15-2，得，则过坎流量为：6若，则坎高即为，否则重新设………..直至。7池长 21三、辅助消能工趾墩消力墩尾槛四、挑流消能的计算公式给出 22五、新型消能工 23第十六章高速水流一、高速水流的定义二、高速水流产生的水力学问题1定义：将流速达到15-20m/s以上的水流称为高速水流。（1）压强脉动（2）空蚀现象（3）掺气现象（4）冲击波 24三、脉动压强对水工建筑物的影响1.增大建筑物的瞬时荷载。2.引起建筑物的振动。3.增加空蚀发生的可能性。四、空化与空蚀概念空化判别标准空化对水工建筑物的影响减免措施空化发生条件：K≤Ki 25五、水流掺气水流表面掺气的现象水流掺气的机理紊流边界层理论王俊勇：水流掺气浓度水流掺气水深计算 26考试考试地点：考试时间：2014.4.2814:00~15:35 27认真复习预祝同学们考试取得好的成绩!'