天大水力学知识点绪论1. 连续介质2. 实际流体模型由质点组成的连续体 , 具有：易流动性、粘滞性、不可压缩性、不计表面张 力的性质 .3. 粘滞性：牛顿内摩擦定律dy4. 理想流体模型：不考虑粘滞性5. 作用在液体上的力：质量力、表面力例：1.在静水中取一六面体， 分析其所受的外力： 作用在该六面体上的力有 （ ）（a）切向力、正压力(b)正压力（c） 正压力、重力(d)正压力、切向力、重力2. 在明渠均匀流中取一六面体，其所受的外力：作用在该六面体上有 （ ）（a）切向力、正压力(b)正压力（c） 正压力、重力(d)正压力、切向力、重力3. 理想流体与实际流体的区别仅在于，理想流体具有不可压缩性 （ ） 第 1 章 水静力学1. 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2. 等压面：等压面是水平面的条件3. 水静力学基本方程z pg Cp p0 gh2. 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3. 静压强分布图5. 点压强的计算利用：等压面、静压强基本方程 解题思路：① 找等压面② 找已知点压强③利用静压强基本方程推求。
6 作用在平面上的静水总压力图解法： P b解析法： P ghc AyDycIcycA7. 作用在曲面上的静水总压力 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，铅锤分力方向向上例 1. 流体内部某点存在真空，是指 （ ）（a）该点的绝对压强为正值 （ b）该点的相对压强为正值（c）该点的绝对压强为负值 （ d）该点的相对压强为负值2. 流体内部某点压强为 2 个大气压，用液柱高度为 （ ）a） 10 米水柱 b） 22 米水柱 c）20 米水柱 d）25 米水柱3. 无论流体作何种运动，流体内任何一个水平面都是等压面 （ ）第 2 章 液体运动的流束理论1. 描述流体运动的两种方法：拉格朗日 （Lagrange） 法、欧拉 （Euler） 法2. 基本概念二元流和三元流、恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流；渐变流、急变流3. 不可压缩均质流体连续性方程ux uy uz4. 恒定总流连续方程： A1v1 A2 v25. 理想流体元流的能量方程z12 p1 u12 z g 2g z2p2g2 u2 2g6. 实际流体元流的能量方程2 p1 u1 z1 1 1 z21 g 2g 2p2g2u2 '2 hw'2g w7. 实际流体恒定总流能量方程2z p1 1v12 z p21 g 2g 2p1 1v12 Hg 2gz122v22ghw1 2z2 p2 2v22 hw1 22 g 2g w1 2能量方程应用注意事项1）基准面：（可任选，以方便为原则）2）过流断面：（必须是均匀流或渐变流断面，中间可为急变流）3）计算点：（可任选，以方便为原则）8. 恒定总流动量方程Q( 2v2 1v1) F分量形式：Q（ 2v2x 1v2x ） FxQ（ 2v2y 1v2 y） FyQ（ 2v2z 1v2z ） Fz9. 动量方程应用注意事项（1）选择脱离体（控制面）（2）建立坐标系（3）全面分析外力（4）动量方程为矢量式，流速、力均有方向。
5）方程左边为所取流段的动量的变化率，一定是流出的动量减去流入的 动量10. 三大方程联合应用11. 定理 对于任一物理过程，存在有 n 个物理量，总可以写成函数f (q1 , q2 , q3 qn ) 0若选择其中 m 个物理量作为基本量， （流体力学中一般 m 3，一个几何量， 一个运动量，一个动力量） ，其他的物理量可以用这 3 个基本量表示，写为无量 纲的 式，共写出 （n 3） 个有效 式，q4q1 q2 q3此物理过程可写为： F（ 4, 5 6 n） 0 通过量纲和谐原理建立其物理量之间的关系，此乃定理例 .1. 在水箱上接出一条等直径圆管， 末端设有阀门已控制流量， 若水箱内水面 不随时间变化、当阀门开度一定时，管中水流为 （ ）（a） 恒定均匀流 （b）恒定非均匀流 （ c）非恒定均匀流 （d）非恒定非均匀流2. 恒定流一定是均匀流 （ ）3. 在恒定流情况下，流线与迹线重合 （ ）第 3 章 液流型态与水头损失1. 液体流动的两种型态 层流：流体质点互不掺混，做有条不紊的规则运动 紊流：流体质点互相掺混，形成涡体，做杂乱无章的运动1. 流态的判别 — 雷诺数管流：Re vdvR非圆管或明渠水流： ReRec 2000达西公式：l v2d 2g3. 均匀流基本公式固体边界： 0 gRJ流体内部： gR' JRec 5002. 水头损失4. 圆管过水断面上切应力的分布切应力：dudygJ 2 2断面流速分布：u 4 (r02 r 2)umax最大流速：（管轴线上）4gJ r02断面平均流速：gJ 21uumax2hf6. 紊流的特征264 l v2Re d 3g64Rehfl v2d 3g紊流中运动要素的脉动瞬时流速：ux(t)uxux时均流速：ux1' T ux (t)dt ux ux'脉动流速：uxux ux7. 紊流附加切应力du l 2(du)2dydy8. 紊流流速分布1v ln y c对数曲线分布，流速分布均匀化了。
此即 1.0， 1.0 的原因9. 粘流底层受粘滞力作用， 有一极薄层流体附在管壁上不流动； 在靠近固体边界附近的 液层做层流运动，称之为粘性底层粘性底层的厚度用 表示粘性底层的厚 度不是一成不变的，与直径、雷诺数、粗糙度有关10. 紊流分区绝对粗糙度 K 粘性底层 紊流流核（ 1）水力光滑区 K 0.4（ 2）过渡粗糙区 0.4 K 6（ 3）粗糙区（阻力平方区） K 6I 区， Re<2300，层流区 λ=f （Re） ，II 区，Re=2300~4000， 层流到紊流过渡区 λ= f （ Re,K/d）III 区，1054000，紊流水力光滑 区 λ=f (Re).IV 区，过渡粗糙区， λ=f ( Re、K/ d).V区，粗糙管， λ=f ( K/ d). ‘阻力平方区'12. 局部损失计算公式：hjv22g突然放大局部损失计算公式的推导(v1 v2)22gA2(1 A1 )2hjhj(12 A1 )2 v1 A2 ) 2g2gA11)2 v22g22v2g22g(A2A11)等直径圆管中紊流的过流断面流速分布是 ( )(a) 呈抛物线分布 (b) 呈对数线分布(c) 呈椭圆曲线分布 (d) 呈双线分布2. 壁面粗糙的管道一定是水力粗糙管。
( )3. 在进行水力计算时，短管是指管道几何长度较短的管道 ( )4. 临界雷诺数的大小仅与流体的流速有关，与流体的性质无关 ( )5. 圆管中层流与紊流， 其断面流速分布有什么不同？试根据尼古拉兹试验 , 说明紊流各区沿程阻力系数 与Re和K d的关系？7. 层流与紊流的内部切应力有何不同？第 4 章 有压管中的恒定流1. 孔口分类：1）大孔口与小孔口 （大孔口 H 10 ；小孔口 H 10 ）dd（2）薄壁孔口与厚壁孔口（3）自由出流与淹没出流（4）恒定出流与非恒定出流2. 薄壁小孔口恒定出流流量公式： Q A 2gH 03. 管嘴出流流量公式： Q n A 2gH01.32 ，收缩断面压强：pc0.75H管嘴工作条件： （a） l （3~ 4）d；（b） H0 9m（水柱）4. 短管的水力计算Q A 2gH3. 总水头线与测压管水头线的画法1） 总水头线测压管水头线规律：（1）总水头线沿程总是下降的2）测压管水头线总是在总水头线的下方 （反之）（3）测压管水头线沿程可升可降总水头线与测压管水头线重合，为折线6. 长管的水力计算（1）简单管路l v2 8g l Q2 Q2计算公式：H h f 2 2 2 2 lf d 2g c2 4R 2gA2 A2C2R令 K AC R 流量模数Q22lK2l粗糙区（ v 1.2m / s ）： H hQ22lK2l水力光滑区或紊流过渡区（ v 1.2m/ s）H hf k Q2 lf K 2还可表示为： H h fl v2l 16Q2d 2gd 2g 2d 4g 2d5 lQ2s令： s g 2d 5 （比阻）2粗糙区( v 1.2m / s )： H hf QSl 2水力光滑区或紊流过渡区（ v 1.2m/ s ）2H hf kSlQ k —修正系数nHi1Qi22 liKi2li2）串联管路n2 计算原则：（1） H sili Qii1（2） Qi qi Qi 1 （节点流量）3）并联管路；计算原则： （ 1） hf hf1 hf2 hf3 n2） Qi 0 （节点流量） i1例： 1. 总水头线与测压管水头线的基本规律之一，是：a）总水头线总是沿程升高。
（b）总水头线总是在测压管水头线的上方c）测压管水头线沿程升高 （ d）测压管水头线总是沿程下降的2. 外延管嘴的正常工作条件是 （ ）（a） 管长等于 3-4 倍的管径（ b）作用水头小于 9 米水柱（c） 管长 l ＜（3-4）d ，作用水头大于 9米水柱（d）管长 l =（3-4）d ，作用水头小于 9米水柱第 5 章 明渠恒定均匀流1. 明渠的分类：（ 1）按渠身形式分类： 棱柱形渠道 非棱柱形渠道（2）按底坡分类： 顺坡渠道 i 0 ；逆坡渠道 i 0；平坡渠道 i 0（3）按渠道断面分类：梯形渠道、矩形渠道、复式断面渠道⋯⋯流动形态：明渠恒定流、明渠非恒定流、明渠均匀流、明渠非均匀流明渠非均匀流又分为：急变流与渐变流2. 明渠均匀流的水力特征：（1）底坡线、水面线、总水头线，三线平行 i J P J（2）水深、过流断面的形状、尺寸；断面平均流速及流速分布沿程不变（3）水体重力沿水流方向的分力等于固体边界对水流的摩阻力3. 明渠均匀流动的形成条件① 恒定流② 渠道为长、直棱柱型渠道③ i 和 n 沿程不。