【知识】水力学知识点小结

'学习必备欢迎下载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，du则的计算公式为：。dy3、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：22P1u1P2u2Z1Z2。2g2g7、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P1P2匀流（或渐变流）过流断面上的压强分布规律为：Z1Z2。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=hcAzFz=V22p11V1p22V28、写出恒定总流伯努利方程式：z1z2hl122g2g14、孔口自由出流的基本方程式为：QA2gH0。y2xy17、已知流速分布ux22，则旋转线变形速度x2xy22xyuxuyuz18、不可压缩流体三元流连续性微分方程为：0。xyz219、不可压缩流体的速度分量为：uxx,uy2y,uz0，则其速度势函数132xy。36、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：22v1v2p1p2hl12，其中121。225、盛满水的圆柱形容器，设其半径为R，在盖板边缘开一个孔，当容器以某一2222Rr个角速度绕铅直轴转动时，液体中各点压强分布为：PV。2g2g2v9、测压管水头Hp与同一断面上总水头H之间的关系为：HHP。2g精品学习资料可选择pdf第1页，共7页----------------------- 学习必备欢迎下载10、用相对压强表示的恒定气流能量方程为：22v1v2p1az2z1p2。22ll88dd15、管路阻抗的两种表达式为：SH24和SP24（或dgdSP=SH）。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：Ras4.3.0294。r0r0x2xy18、已知流速分布uy22，则流体旋转线变形速度y2。xy22xy20、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ux,uy,uz的关系为：dx,y,zuxdxuydyuzdz。3、用相对压强表示的气流能量方程式为：22v1v2p1az2z1p2。22p4、在渐变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足(+Z=C)g2(v1v2)9、管路截面突然扩大的局部损失公式为(hm)2g2lv4、能量损失计算公式用水头损失表达时，其沿程水头损失为：hf。d2g7、恒定流动量方程式为：F022Q2v2011Q1v14．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：2vpzpagZ2Z1。27．请写出圆管中层流流动沿程阻力系数的一般表达式：64。Re精品学习资料可选择pdf第2页，共7页----------------------- 学习必备欢迎下载10．气体中当地音速c的一般计算公式为：ckRT。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ux,uy,uz的关系为：dx,y,zuxdxuydyuzdz。２、盛满水的半径为R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PV分布为：2222RrPV。2g2g3、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122液体内部压强p的计算公式为：prgzc。23、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：paxgzc。（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n的大小关系为：n,n。2v3、对于气体而言，同一过流断面上全压Pq与静压之间的关系为：Pqp22lv4.压强损失：pfd28、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62.13110m/s，则管中水的流态为：紊流。vdvd层流：Re=<2300紊流：Re=>230024、在开口水箱中，当地大气压Pa883.kN/m，则在水箱中距自由面h3m处‘2的绝对压强P=117.7kN/m=12mH2O=1.2标准大气压。28、一圆管直径d=2cm，流速v=12cm/s，水的运动粘滞系数.0013cm/s，则6464沿程阻力系数为：.0035。（==）Revd精品学习资料可选择pdf第3页，共7页----------------------- 学习必备欢迎下载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f1(Re)（1分）Ⅱ、临界过渡区f2(Re)（1分）Ⅲ、紊流光滑区f3(Re)（1分）Ⅳ、紊流过渡区f(Re,K/d)（1分）Ⅴ、紊流粗糙区（阻力平方区）f(K/d)（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）FQvv1022011对于图（b）FQ103v302v201v1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）FQ102v201v1（2分）精品学习资料可选择pdf第4页，共7页----------------------- 学习必备欢迎下载12对于图（b）FQ102v203v301v1（3分）332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。229、常压下，15℃时空气的绝热指数k＝1.4,空气常数R＝287m/(s.k)，则空气中的音速c=340m/s。（ckRT）精品学习资料可选择pdf第5页，共7页----------------------- 学习必备欢迎下载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。(设孔口＝.062)P1398、圆柱形外管嘴正常工作条件是:（1）作用水头H03.9m（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.002，v=1.04m/s的水，则沿程水头损失h=3.31m。P182f4.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，沿精品学习资料可选择pdf第6页，共7页----------------------- 学习必备欢迎下载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。331、已知压强为98.07kN/m,0℃时烟气的密度为.134kg/m，则200℃时烟气3的密度为：.077kg/m。(11T22T)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。25、在开口水箱中，当地大气压Pa88.26kN/m，则在水箱中距自由面h3m处‘2的绝对压强P=117.68kN/m=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=hcAzFz=V精品学习资料可选择pdf第7页，共7页-----------------------'