《水力学》课程自学要求及学习指导

'《水力学》课程自学要求及学习指导一、课程的性质和任务：水力学是水利水电类专业必修的一门主要技术基础课。通过本课程的学习，使学牛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，学会常见水利工程屮的水力计算，并具备初步的试验量测技能，为学习后续课程和从事专业技术工作打下基础。二、课程的基本要求本课程结业后，应达到以下基本要求：1.具有一定的理论基础：（1）正确理解水力学的基本概念。（2）掌握水动力学三大基木方程：连续性方程、能量方程和动量方程。（3）掌握分析水流运动的总流分析方法，正确理解量纲分析与实验相结合的方法。2.对工程屮的一般水流问题具有分析和计算的能力。如水静力学静水总压力的计算，管道及明渠的断面尺寸和过流能力的确定，明渠水面曲线的分析，堰闸过流能力的计算等。3.具冇正确使用水力计算屮的基本图表和正确进行数字计算的能力。掌握测量水位、压强、流速、流量的操作技能。具有分析实验数据和编写实验报告的能力。三、课程内容的重点、难点、深度及广度绪论（1）掌握液体（主要是水）的主要物理性质和作用在液体上的力，深刻理解粘滞性和牛顿内摩擦定律。（2）全面正确理解连续介质的概念。（3）了解水力学的定义、任务和研究方法。第一章水静力学（1）重点掌握只有重力作用条件下静止液体中各点压强的确定和作用于平面和曲面上静水总压力的计算。其屮，曲面上静水总压力的分析计算是本章的难点。（2）掌握压强的量测与各种表示方法。第二章液体运动的流束理论（1）重点掌握水动力学三大方程，各方程的力学含义、推导过程、方程形式、适用条件，并能够正确进行应用。（2）正确理解欧拉法的实质及其在水力学中的重要作用。（3）理解与掌握液流的分类方法及相关概念，如流线和迹线，恒定流和非恒定流，均匀流和非均匀流等。（4）掌握量纲分析和71定理的原理及应用。第三章液流型态及水头损失(1)重点掌握沿程阻力系数的变化规律，紊流的特征，沿程水头损失和局 《水力学》课程自学要求及学习指导一、课程的性质和任务：水力学是水利水电类专业必修的一门主要技术基础课。通过本课程的学习，使学牛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，学会常见水利工程屮的水力计算，并具备初步的试验量测技能，为学习后续课程和从事专业技术工作打下基础。二、课程的基本要求本课程结业后，应达到以下基本要求：1.具有一定的理论基础：（1）正确理解水力学的基本概念。（2）掌握水动力学三大基木方程：连续性方程、能量方程和动量方程。（3）掌握分析水流运动的总流分析方法，正确理解量纲分析与实验相结合的方法。2.对工程屮的一般水流问题具有分析和计算的能力。如水静力学静水总压力的计算，管道及明渠的断面尺寸和过流能力的确定，明渠水面曲线的分析，堰闸过流能力的计算等。3.具冇正确使用水力计算屮的基本图表和正确进行数字计算的能力。掌握测量水位、压强、流速、流量的操作技能。具有分析实验数据和编写实验报告的能力。三、课程内容的重点、难点、深度及广度绪论（1）掌握液体（主要是水）的主要物理性质和作用在液体上的力，深刻理解粘滞性和牛顿内摩擦定律。（2）全面正确理解连续介质的概念。（3）了解水力学的定义、任务和研究方法。第一章水静力学（1）重点掌握只有重力作用条件下静止液体中各点压强的确定和作用于平面和曲面上静水总压力的计算。其屮，曲面上静水总压力的分析计算是本章的难点。（2）掌握压强的量测与各种表示方法。第二章液体运动的流束理论（1）重点掌握水动力学三大方程，各方程的力学含义、推导过程、方程形式、适用条件，并能够正确进行应用。（2）正确理解欧拉法的实质及其在水力学中的重要作用。（3）理解与掌握液流的分类方法及相关概念，如流线和迹线，恒定流和非恒定流，均匀流和非均匀流等。（4）掌握量纲分析和71定理的原理及应用。第三章液流型态及水头损失(1)重点掌握沿程阻力系数的变化规律，紊流的特征，沿程水头损失和局 部水头损失的计算。第四章有压管中的恒定流(1)重点常握简单管道的长管和短管的水力计算及水头线的绘制。第五章明渠恒定均匀流(1)了解明渠恒定均匀流的特性及产生条件。(2)重点掌握明渠均匀流的水力计算。第六章明渠恒定非均匀流(1)熟练常握明渠水流流态的各种判别方法及相关概念，相对波速法、佛汝德数法、断面比能法、临界水深法和临界底坡法。(2)掌握明渠恒定非均匀渐变流水而曲线的定性分析，这也是本章的难点。第七章水跃(1)重点掌握水跃共辘水深的计算。(2)了解水跃的能量损失、跃长的确定。第八章堰流及闸孔出流(1)重点掌握堰流及闸孔出流过流能力的计算。第九章泄水建筑物下游的水流衔接与消能(1)掌握收缩水深的计算。第十八章相似原理和模型试验基础(1)重点掌握水力试验相似原理的一般条件，重力相似准则及粘滞力相似准则。 自学进度表周次自学内容测验作业平时作业备注1§0绪论0-2,0-3,0-4,0-52-3§1水静力学1-1,1-2,1-5,1-6,1-7,1-11,1-12,1-13,1-14,1-16,1-18,1-19,1-204-5§2水动力学基础2-1,2-3,2-5,2-6,2-9,2-10,2-11,2-12,2-13,2-14,2-15,2-17,2-18,6-8§3液流型态及水头损失3-1,3-2,3-3,3-4,3-5,3-6,3-7,3-8,3-10,3-119§4有压管中的恒定流4-1,4-2,4-3,4-4,4-5,4-610§5明渠恒定均匀流测验一5-1,5-2,5-3,5-4,5-5,5-6,5-7,5-8,5-9,5-10,5-11,5-12,5-13,5-1411-12§6明渠恒定非均匀流66611174—999666|1100529yy66ii639913-14§7水跃7-1,7-2,7-3,7415-16§8堰流及闸孔出流8-1,8-2,8-3,8-4,17§9泄水建筑物下游的水流衔接与消能9-118§18相似原理与模型试验基础测验二18-1,18-2注：1、在平时作业栏标注学生完成作业的章节和题号。2、每门课程的测验作业一般按照三次来布置，学生完成每次测验作业时间约6小吋。3、可参考《水工钢筋混凝土结构》自学进度表范本进行编写，但须进一 步细化习题内容《水力学》课程实验教学大纲—、实验目的和要求1.观察水流现彖，增强感性认识，提高理论分析的能力。2.验证水力学原理，测定实验系数值，以巩固理论知识的学习。3.学会量测水力要素和使用基木仪器的方法，掌握一定的实验技能；并了解现代量测技术。4.培养分析实验数据、整理实验成杲和编写实验报告的能力。5•培养严谨踏实的科洋作风和融洽合作的共事态度以及爱护国家财产的良好风尚。二、实验教学条件水力学实验室占地约300m2,有与课程教学相配套教学实验仪器门循环能量方程实验仪、自循环雷诺实验仪、自循环局部阻力实验仪、自循环沿程阻力实验仪等47台，其中自制实验仪器有静水压強等7台，可开出静水压强实验、能量守恒等实验，满足课程教学需要。、实验课主要内容三、实验材料水位测针流量计口循环能量方程实验仪静水压强实验仪明渠水槽序号实验项目学时实验内容具体要求1静水压强实验验证水静力学基木方程验证静水压强公式，学习使用液体压力计测压强，测定表面压强的真空度，学习测量液体比重的方法。2能量方程实验2验证不可压缩液体恒定总流的能量方程验证不可压缩液体恒定总流的能量方程，绘出各断面测压管水头线和总水头线以及理想液体总水头线，掌握流速、流量、压强等水动力学水力耍素的实验量测技能3明槽水跃实验观察水跃现象的特征和三种类型的水跃，测定跃长和水深，并进行消能实验。观察水跃现象的特征和三种类型的水跃，检验平坡矩形明槽口由水跃共辘水深理论关系的合理性，并将实测值与理论计算值进行比较。U!注：实验应以参观、演示和学生实际操作相结合的形式完成，具体应根据学时数和教学条件來制定。 '