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1、课程代码：03347流体力学课程自学辅导材料 配套教材：流体力学 主 编：刘鹤年 由版社：武汉大学 版 次：2006年版适应层次：本科内部教学使用第一部分自学指导第一章绪论1第二章流体静力学1第三章流体动力学基础3第四章流体阻力和水头损失4第五章孔口、管嘴出流和有压管道 6第六章明渠流动7第七章堰流8第八章渗流9第九章量纲分析和相似原理10第二部分 复习思考题一、单选选择题11二、多项选择题25三、填空题27-四、名词解释题31五、判断题31六、作图题3743七、计算题及证明题第三部分参考答案一、单选选择题50二、多项选择题51三、填空题51四、名词解释题53五、判断题54六、作图题56七、计
2、算题及证明题61#第一部分自学指导第一章绪论、主要内容1 .流体力学及其任务（1）流体力学的研究对象（2）流体的连续介质假设（3）流体力学的研究方法（4）流体力学与土木工程2 .作用在流体上的力（1）表面力 （2）质量力3 .流体的主要物理性质（1）惯性 （2）粘性 （3）压缩性和膨胀性、重点1 .流体力学及其任务（1）流体力学的研究对象（2）流体的连续介质假设（3）流体力学的研究方法2 .作用在流体上的力（1）表面力 （2）质量力3 .流体的主要物理性质（1）惯性 （2）粘性 （3）压缩性和膨胀性、难点1 .流体的流动性，连续介质模型。2 .作用在流体上的力以及流体的主要物理性质。第二章流体
3、静力学、主要内容1 .静止流体中应力的特性2 .流体平衡微分方程（1）流体平衡微分方程（2）平衡微分方程的全微分形式（3）等压面3 .重力作用下液体静压强的分布（1）液体静力学基本方程（2）气体压强的计算（3）压强的度量（4）测压管水头（5）压强的计量单位4 .测量压强的仪器（1）液柱式测压计（2）金属测压计5 .作用在平面上的静水总压力（1）图算法（2）解析法6 .作用在曲面上的静水总压力（1）曲面上的总压力（2）压力表、重点1 .静止流体中应力的特性2 .流体平衡微分方程（1）流体平衡微分方程（2）平衡微分方程的全微分形式（3）等压面3 .重力作用下液体静压强的分布（1）液体静力学基本方程
4、（2）气体压强的计算（3）压强的度量（4）测压管水头（5）压强的计量单位4 .作用在平面上的静水总压力（1）图算法（2）解析法5 .作用在曲面上的静水总压力（1）曲面上的总压力、难点1 .作用在平面上的静水总压力。2 .作用在曲面上的静水总压力。#第三章流体动力学基础、主要内容1 .流体运动的描述（1）拉格朗日法（2）欧拉法（3）流体质点的加速度2 .欧拉法的基本概念（1）流动的分类 （2）流线 （3）流管、过流断面、元流和总流（4）流量、断面平均速3 .连续性方程（1）连续性微分方程（2）恒定总流的连续性方程4 .流体的运动微分方程（1）无粘性流体运动微分方程（2）粘性流体运动微分方程5 .
5、元流的伯努力方程（1）无粘性流体运动微分方程的伯努利积分（2）伯努力方程的物理意义和几何意义（3）粘性流体元流的伯努力方程6 .总流的伯努力方程（1）均匀流及其性质（2）非均匀渐变流和急变流（3）总流的伯努力方程（4）水头（5）总流伯努利方程应用的扩展7 .总流的动量方程（1）动量定律（2）总流的动量方程、重点1 .流体运动的描述（1）拉格朗日法 （2）欧拉法 （3）流体质点的加速度2 .欧拉法的基本概念（1）流动的分类（2）流线 （3）流管、过流断面、元流和总流（4）流量、断面平均速6 .连续性方程（1）连续性微分方程（2）恒定总流的连续性方程7 .流体的运动微分方程（1）无粘性流体运动微分
6、方程（2）粘性流体运动微分方程8 .元流的伯努力方程（1）无粘性流体运动微分方程的伯努利积分（2）伯努力方程的物理意义和几何意义（3）粘性流体元流的伯努力方程6 .总流的伯努力方程（1）均匀流及其性质（2）非均匀渐变流和急变流（3）总流的伯努力方程（4）水头7 .总流的动量方程（1）动量定律（2）总流的动量方程、难点1 .元流的伯努利方程。2 .总流的伯努利方程。3总流的动量方程。第四章流动阻力和水头损失、主要内容1 .流动阻力和水头损失的分类（1）流动阻力和水头损失的分类（2）水头损失的一般表达式2 .粘性流体的两种流态（1）两种流态（2）雷诺数3 .沿程水头损失与剪应力的关系（1）均匀流动
7、方程式（2）圆管过流断面上剪应力分布（3）壁剪切速度4 .圆管中的层流（1）流动特性 （2）流速分布（3）沿程水头损失的计算5 .紊流运动（1）紊流特性与时均化（2）紊流的剪应力（3）粘性地层6 .紊流的沿程水头损失（1）尼古拉兹实验 （2）流速分布（3）入的半经验公式（4）阻力区的判别（5）工业管道和克列伯洛克公式 （6）沿程摩阻系数的经验公式（7）非圆管的沿程水头损失7 .局部水头损失（1）局部水头损失的一般分析（2）几种典型的局部水头损失系数（3）局部阻力之间的相互干扰8 .边界层概念与绕流阻力（1）边界层概念（2）曲面边界层及其分离现象（3）绕流阻力、重点1 .流动阻力和水头损失的分类
8、（1）流动阻力和水头损失的分类 （2）水头损失的一般表达式2 .粘性流体的两种流态（1）两种流态 （2）雷诺数3 .沿程水头损失与剪应力的关系（1）均匀流动方程式（2）圆管过流断面上剪应力分布（3）壁剪切速度4 .圆管中的层流（1）流动特性 （2）流速分布（3）沿程水头损失的计算5 .紊流运动（1）紊流特性与时均化（2）紊流的剪应力（3）粘性地层6 .紊流的沿程水头损失（1）尼古拉兹实验 （2）流速分布（3）入的半经验公式（4）阻力区的判别（5）工业管道和克列伯洛克公式（6）沿程摩阻系数的经验公式（7）非圆管的沿程水头损失7 .局部水头损失（1）局部水头损失的一般分析（2）几种典型的局部水头损
9、失系数、难点1 .圆管中的层流运动；紊流运动。2 .紊流的沿程水头损失。3 .局部水头损失；绕流阻力。第五章 孔口、管嘴出流和有压管流、主要内容1 .孔口出流（1）圆柱形外管嘴恒定出流（2）孔口变水头出流2 .管嘴出流（1）圆柱形外管嘴恒定出流（2）收缩断面真空（3）圆柱形外管嘴的正常工作条件3 .有压管流（1）短管的水力计算（2）长管的水力计算4 .有压管道中的水击（1）水击现象（2）水击压强的计算 （3）水击波的传播速度（4）防止水击危害的措、重点1 .孔口出流（1）圆柱形外管嘴恒定出流（2）孔口变水头出流2 .管嘴出流（1）圆柱形外管嘴恒定出流（2）收缩断面真空3 .有压管流（1）短管的
10、水力计算4 .有压管道中的水击(1)水击现象(2)水击压强的计算(3)水击波的传播速度(4)防止水击危害的措施三、难点1 .有压管流。2 .有压管道中的水击。第六章明渠流动、主要内容1 .概述(1)明渠流动的特点2 .明渠均匀流(1)(2)底坡明渠均匀流现成的条件及特征(4)1 3)明渠均匀流的基本公式3 .无压圆管均匀流(1)无压圆管均匀流的特征(4)输水性能最优充满度4 .明渠流动状态(1)临界流速，弗劳德数5 .水跃与水跌(3)棱柱形渠道与非棱柱形渠道(2)过水断面的几何要素明渠均匀流的水力计算(5)水力最优断面和设计深过水断面的几何要素(2)(5)最大充满度、设计流速(2)断面单位能量
11、，临界水深(3)无压圆管的水力计算(3)临界底坡(1)水跃 (2)水跌6.棱柱形渠道非均匀渐变流水面曲线的分析(1)棱柱形渠道非均匀渐变流微分方程、重点1.概述(1)明渠流动的特点 (2)底坡 (3)(2)水面曲线分析()水面曲线分析的总结棱柱形渠道与非棱柱形渠道#2 .明渠均匀流(1)明渠均匀流现成的条件及特征(2)过水断面的几何要素(3)明渠均匀流的基本公式(4)明渠均匀流的水力计算(5)水力最优断面和设计深3 .无压圆管均匀流(1)无压圆管均匀流的特征(2)过水断面的几何要素(3)无压圆管的水力计算4 .明渠流动状态(1)临界流速，弗劳德数(2)断面单位能量，临界水深(3)临界底坡5 .
12、水跃与水跌(1)水跃 (2)水跌6 .棱柱形渠道非均匀渐变流水面曲线的分析(1)棱柱形渠道非均匀渐变流微分方程(2)水面曲线分析 (3)水面曲线分析的总结三、难点1 .明渠均匀流。2 .无压圆管均匀流，明渠流动状态。3 .棱柱形渠道非均匀渐变流水面曲线的分析。第七章堰流、主要内容1 .堰流及其特性(1)堰和堰流(2)堰的分类2 .宽顶堰溢流(1)基本公式(2)淹没影响(3)侧收缩影响3 .薄壁堰和实用堰溢流(1)薄壁堰溢流(2)实用堰溢流、重点1 .堰流及其特性（1）堰和堰流（2）堰的分类2 .宽顶堰溢流（1）基本公式（2）淹没影响（3）侧收缩影响3 .薄壁堰和实用堰溢流（1）薄壁堰溢流（2）
13、实用堰溢流、难点1 .宽顶堰溢流。2 .薄壁堰行业使用堰溢流。第八章渗流、主要内容1 .概述（1）水在土中的状态（2）渗流模型 （3）渗流的分类 （4）不计流速水头2 .渗流的阻力定律（1）达西定律 （2）达西定律的适用范围（3）渗流系数的确定 （4）裘皮依公式3 .井和井群（1）普通完全井（2）自流完全井 （3）井群、重点1 .概述（1）水在土中的状态（2）渗流模型 （3）渗流的分类 （4）不计流速水头2 .渗流的阻力定律（1）达西定律 （2）达西定律的适用范围（3）渗流系数的确定 （4）裘皮依公式3 .井和井群（1）普通完全井（2）自流完全井、难点普通完全井的自流完全井的涌水量计算。第九章
14、量纲分析和相似原理、主要内容1 .量纲和谐原理（1）量纲的概念 （2）无量纲量（3）量纲和谐原理2 .量纲分析法（1）瑞利法 （2）兀定律（3）量纲分析方法的讨论3 .相似理论基础（1）相似概念 （2）相似准则4 .模型试验（1）模型率的选择（2）模型设计、重点1 .量纲和谐原理（1）量纲的概念 （2）无量纲量（3）量纲和谐原理2 .量纲分析法（1）瑞利法 （2）兀定律3 .相似理论基础（1）相似概念 （2）相似准则、难点1 .量纲和谐原理，量纲分析法。2 .相似理论基础。第二部分复习思考题一、单项选择题1 .符合下列（B ）条件的液体为可以应用牛顿内摩擦定律。A任何流体作层流运动B.牛顿流体作层流运动C.牛顿流体作紊流运
