水力学总复习ppt课件.ppt

'复习计划第一次复习课：第一、二、三、四章第二次复习课：第五、七、八、九章1 第一章绪论一、连续介质的概念二、液体的主要物理性质：(1)惯性、质量、密度(2)易流动性、压缩性与表面张力特性(3)粘性：牛顿内摩擦定律三、理想流体与实际流体模型四、作用在液体上的力质量力、表面力2 第二章流体静力学一.静压强的特性1.垂直指向受压面。2.在同一点各方向的静压强大小与受压面方位无关.二.液体平衡微分方程综合式积分式3 等压面等压面的性质（1）等压面为等势面；（2）等压面与质量力正交。等压面是水平面的条件（1）单一重力（2）同一介质（3）连续4 2.基本概念位置水头、压强水头、测压管水头绝对压强、相对压强、真空压强。三.重力作用下静水压强的分布规律1.静力学基本方程5 绘制原则:①找已知点压强.②根据静压强基本公式计算点压强。③依据静压强的两个特性绘图.绘制要求:①表示出压强的方向（特性1）；②表示出压强的大小（特性2，定性画）；举例3.静压强分布图6 四.点压强的计算1.找已知点压强；2.找出等压面；3.由静压强基本方程逐步推求未知点压强;7 （1）作用在平面上的静水总压力大小:（2）压力中心（作用点）:（3）方向:垂直指向受压面.五.作用在平面上的静水总压力8 （1）水平分力：（2）垂直分力：（3）总压力：（4）总压力作用线的方向：五.作用在曲面上的静水总压力9 关键：压力体画法以曲面为底面，向自由液面（自由液面延长面）投影，曲面、铅锤面、自由液面所包围的水体为压力体。压力体与水在同一侧为实压力体，铅锤分力方向向下。反之，为虚压力体，铅锤分力方向向上。10 第三章流体运动学一.描述液体运动的两种方法拉格朗日法欧拉法11 质点加速度迁移加速度由流速不均匀性引起由流速不恒定性引起加速度分量形式时间加速度12 二、欧拉法的基本概念迹线和流线恒定流、非恒定流均匀流、非均匀流（渐变流、急变流）流管、元流、总流和过流断面流量和断面平均流速一元流、二元流和三元流13 或三.连续性微分方程14 能量方程实际液体恒定总流的能量方程理想流体元流能量方程实际流体元流能量方程第四章流体动力学15 例题1:如图示,有一供水系统,集水井水面与水池水面高差z=8m,水泵的扬程H=15m,水泵吸水管、压水管d=0.2m,管路总的水头损失，为管中断面平均流速,求供水流量Q=?16 恒定总流的动量方程表面力、质量力、固体边界的反作用力该方程是矢量方程，应用时一般都要写成分量形式，一定是输出的动量减去输入的动量。17 应用举例18 工程流体力学总复习（2）19 一.液体流动的两种型态液体质点互不混掺，做有条不紊的直线运动；1.层流形成涡体，液体质点脉动、互相掺混；2.紊流3.流态的判别—雷诺数表示惯性力与粘滞力的对比关系圆管非圆形断面的管道或渠道第五章流动阻力与能量损失20 二.水头损失三.沿程水头损失的计算公式1.均匀流基本方程2.圆管过水断面上切应力的分布水力半径21 四.圆管中的层流运动圆管层流中流速为抛物型分布（旋转抛物面）22 2.紊流切应力牛顿粘滞切应力紊流附加切应力五.紊流的特征1.紊流中运动要素的脉动瞬时流速时均流速脉动流速23 3.粘性底层紊流中，在固体边界处，粘滞力起主要作用，靠近固体边界处流体作层流运动，这层流体叫做粘性底层（厚度0）。粘性底层的厚度很薄，一般为十分之几毫米。粘性底层在流体力学研究中有非常重要的意义。l与雷诺数、沿程阻力系数、管径有关。24 4.紊流分区水力光滑管区过渡区水力粗糙管区水力光滑管、水力粗糙管不是一成不变的。25 层流流速分布紊流流速分布抛物型分布对数分布5.圆管紊流流速分布紊流流速分布均匀化了，所以，工程上动能修正系数，动量修正系数。26 六.尼古拉兹试验（的变化规律）27 沿程损失系数的五个分区1．I区，Re<2300，层流区，λ=f(Re)=64/Re，hfv2．II区，Re=2300~4000，层流到紊流过渡区，λ=f(Re)3．III区，40000平坡(平底坡)i=0逆坡(反坡)i<02.按横向几何条件划分矩形渠道………….42 1.底坡线、水面线、总水头线三线平行。（一）明渠恒定均匀流的水力特征2.水深、过流断面平均流速及流速分布等水力要素沿程不变。3.水体重力沿水流方向的分力=渠道对水流的摩阻力。一、明渠恒定均匀流43 （二）明渠均匀流动的形成条件1.恒定流，沿程无流量的流入或流出。2.长、直的棱柱型渠道，n沿程不变。3.i>0（顺坡渠道）（运动条件）（几何条件）（动力条件）44 （三）明渠均匀流的基本公式C--谢才系数（动力方程）（连续性方程）流量模数曼宁公式：巴氏公式：45 （1）水力最优断面定义：过流断面的面积、糙率、底坡一定，通过的流量最大的断面形状与尺寸。梯形断面最佳宽深比水力最优不一定工程最优!（四）水力最优断面46 （一）流动类型及判别标准二、明渠恒定非均匀流47 （二）断面单位能量（断面比能）临界水深与临界流方程矩形渠道临界水深普通形式48 水流从缓流向急流过渡的局部水力现象，称跌水（水跌）。水流从缓流向急流过渡将经过临界水深，产生水面跌落。。（三）水跌与水跃1.跌水49 2.水跃水流从急流过渡到缓流时，发生的水面突然跃起的局部水力现象，称为水跃。共轭水深：水跃方程50 3.水跃的型式远驱式水跃临界式水跃淹没式水跃51 （五）棱柱形渠道中渐变流水面曲线定性分析52 53 第九章堰流一.堰的分类（1）按/H大小薄壁堰实用堰淹没出流宽顶堰（2）按水流形态自由出流54 二.堰流基本公式三、宽顶堰自由出流水力特征水面两次跌落堰顶水流为急流55 三、宽顶堰淹没出流及淹没过程三、宽顶堰淹没出流判别标准必要条件：充分条件：56 答疑时间：待定考试中，诚实守信，严禁作弊行为Stayhungry，stayfoolish57 感谢大家这一学期对老师工作的支持和配合祝大家：考试顺利天天开心失败只有一种，那就是放弃努力Fanjuan2012.6.958'