中原工学院-水力学知识点小结(给排水专业).doc

'2、若以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，则的计算公式为：。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：。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：。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Fx和铅直分力Fz的数学表达式，Fx=Fz=8、写出恒定总流伯努利方程式：14、孔口自由出流的基本方程式为：。17、已知流速分布，则旋转线变形速度18、不可压缩流体三元流连续性微分方程为：。19、不可压缩流体的速度分量为：，则其速度势函数。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：，其中。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绕铅直轴转动时，液体中各点压强分布为：。9、测压管水头Hp与同一断面上总水头H之间的关系为：。 10、用相对压强表示的恒定气流能量方程为：。15、管路阻抗的两种表达式为：和（或SP=）。16、对圆断面气体射流，其射流半径R沿射程S的变化规律用公式表示为：。18、已知流速分布，则流体旋转线变形速度。20、无旋流动必然是有势流动，则有势流动的速度势函数与速度分量的关系为：。3、用相对压强表示的气流能量方程式为：。4、在渐变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足(+Z=C)9、管路截面突然扩大的局部损失公式为()4、能量损失计算公式用水头损失表达时，其沿程水头损失为：。7、恒定流动量方程式为：4．请写出对于气体情况下总压和静压、动压以及位压之间的关系表达式：。7．请写出圆管中层流流动沿程阻力系数的一般表达式：。10．气体中当地音速的一般计算公式为：。１、无旋流动必然是有势流动，则有势流动的速度势与速度分量 的关系为：。１、盛满水的半径为的圆柱形容器，在盖板边缘开一个孔，当容器以某一个角速度绕铅直轴转动时，液体中各点压强分布为：　。3、绕铅直轴做等角速度旋转的容器中，旋转角速度为，液体密度为，则其液体内部压强的计算公式为：。3、作等加速直线运动容器中，液体相对平衡时压强分布规律的一般表达式为：。（设容器的加速度为a）6、薄壁小孔口的流速系数、流量系数μ与圆柱形外管嘴的流速系数n、流量系数的大小关系为：。3、对于气体而言，同一过流断面上全压与静压之间的关系为：4.压强损失：8、有一管径d=25mm的室内上水管，如管中流速v=1.0m/s，水的运动粘滞系数，则管中水的流态为：紊流。层流：Re=紊流：Re=4、在开口水箱中，当地大气压，则在水箱中距自由面处的绝对压强P‘=117.7kN/m2=12mH2O=1.2标准大气压。8、一圆管直径d=2cm，流速v=12cm/s，水的运动粘滞系数，则沿程阻力系数为：。（=）1、简述运用动量方程式时注意的几个内容。 答：1）所选的坐标系必须是惯性坐标系；（1分）2）标明坐标系；（0.5分）3）正确选择控制体（0.5分）4）必须明确地假定待求的固体壁面对流体的作用力的方向，并用符号表示。（1分）5）注意方程式本身各项的正负及压力和速度在坐标上投影的正负。（1分）6）问题往往求的是流体对固体壁面的作用力，最后明确回答力的大小和方向。（1分）2、简述尼古拉兹实验曲线中五个阻力分区的沿程阻力系数的影响因素。（1分）答：Ⅰ、层流区（1分）Ⅱ、临界过渡区（1分）Ⅲ、紊流光滑区（1分）Ⅳ、紊流过渡区（1分）Ⅴ、紊流粗糙区（阻力平方区）（1分）1、有图1所示的两个分叉流，下面两个动量方程对否？正确的应如何表达？对于图（a）对于图（b）答：两个动量方程的表达都不正确（1分）正确的动量方程为：对于图（a）（2分） 对于图（b）（3分）2下图2为尼古拉兹粗糙管和工业管道曲线的比较。图中实线A为尼古拉兹实验曲线，虚线B和C为工业管道的实验曲线，根据图示阐述在紊流过渡区工业管道和尼古拉兹曲线的差异，并说明产生这种差异的原因。答：差异：1）工业管道的过渡区曲线在较小的雷诺数下就偏离光滑曲线，（1分）2）工业管道过渡区曲线随着雷诺数的增加平滑下降，而尼古拉兹曲线则存在着上升部分。（1分）原因：1）在于两种管道粗糙均匀性的不同。在工业管道中，粗糙是不均匀的，当层流底层比当量糙粒还大很多时，粗糙中的最大糙粒就将提起对紊流核心内的紊动产生影响，使开始与K/d有关，实验曲线也就过早地离开了光滑区。而尼古拉兹粗糙是均匀的，其作用几乎是同时产生。（2分）2）当层流底层的厚度开始小于糙粒高度后，全部糙粒开始直接暴露在紊流核心内，促使产生强烈的旋涡。同时，暴露在紊流核心内的糙粒部分随雷诺数的增长而不断加大，因而沿程损失急剧上升。这就是为什么尼古拉兹实验中过渡区曲线产生上升的原因。（1分）2、压强的三种量度单位：　单位面积上的力　、　大气压的倍数　、　液柱高度　。9、常压下，15℃时空气的绝热指数k＝1.4,空气常数R＝287m2/(s2.k)，则空气中的音速c=340m/s。（） 10、要保证两个流动问题的力学相似，必须是两个流动几何相似，运动相似，动力相似，以及两个流动的边界条件和起始条件相似。6、在相同作用水头下，圆柱形外管嘴的过流能力是相同直径孔口过流能力的1.32倍。(设)P1398、圆柱形外管嘴正常工作条件是:（1）作用水头H0（2）管嘴长度l=__(3－4)d_。10、弗诺得数是惯性力与重力的相对比值。1.流体静压强的特性有两点，它们是：流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向，任一点的流体静压强的大小与作用面的方向无关，只与该点的位置有关。2.流体流动过程中的能量损失一般分为两类，一是：沿程损失，二是：局部损失。3.在管径d=100mm，管长Ｌ=300mm的圆管中，流动着，v=1.04m/s的水，则沿程水头损失=　3.31m。P1824.无限空间淹没紊流射流的特征有三个，分别为：射流外边界线呈直线向外扩散、射流各个截面的速度是相似的　　、射流各个截面上动量守恒　　。5.我们知道在等压面上P=常数，等压面的两个特征为：　　等压面是等势面　、等压面和质量力正交　　　。6.在紊流中，一方面因时均流速不同，各流层间存在着相对运动，就存在着　　　　　粘性切应力，另一方面还存在着由脉动引起动量交换产生的　惯性切应力。1．流体的主要力学性质有：惯性、重力特性、粘滞性、压缩性和热胀性、表面张力特性。5．总压线和势压线之间的铅直距离为动压；势压线和位压线之间的铅直距离为静压；位压线和零压线之间的铅直距离为位压。6．判别流体流动状态的参数是雷诺数。11．马赫数是指定点的当地速度和当地音速的比值。3．流线是欧拉法对流动的描绘，迹线是拉格朗日法对流动的描绘。8．在紊流光滑管区，沿程阻力系数只与雷诺数有关；在紊流粗糙区，沿程阻力系数只与管壁相对粗糙度有关。10、无限空间淹没紊流射流的特征有三个，分别为： 射流外边界线呈直线向外扩散、射流各个截面的速度是相似的　　、射流各个截面上动量守恒。9、水在直径由d1=150mm突然扩大到d2=300mm的圆管内流动，在直径为d2=300mm的管中的速度为v2=1.5m/s，则突然扩大的局部水头损失hm=1.03m。1、已知压强为98.07kN/m3,0℃时烟气的密度为，则200℃时烟气的密度为：。()8、在运用能量方程式求解流速时，一般分为4个步骤，他们分别为：分析流动划分断面选择基面和写出方程。5、在开口水箱中，当地大气压，则在水箱中距自由面处的绝对压强P‘=117.68kN/m2=12mH2O=1.16标准大气压。一个标准大气压为：101.325KPa6、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Fx和铅直分力Fz的数学表达式，Fx=Fz='