第一篇：學(xué)習(xí)《水力學(xué)》心得

學(xué)習(xí)《水力學(xué)》心得

選擇了土木工程就是選擇了學(xué)習(xí)力學(xué)，因?yàn)榱W(xué)是我們土木人的看家之本。其中除了理論力學(xué)，材料力學(xué)，結(jié)構(gòu)力學(xué)三大主體力學(xué)之外，我們本期學(xué)習(xí)的水力學(xué)也是不可小覷的一門看家本領(lǐng)。很榮幸我們本學(xué)期能和我們很喜歡的韓老師一起度過(guò)水力學(xué)的學(xué)習(xí)。

通過(guò)本學(xué)期的水力學(xué)習(xí)，我收獲頗多，略說(shuō)如下：

先從學(xué)習(xí)到的水力學(xué)知識(shí)來(lái)說(shuō)吧。通過(guò)韓老師的教導(dǎo)，我們對(duì)水的一些力學(xué)性質(zhì)有了比以前深一層的理解，以前可以說(shuō)之知道人掉到水里，如果不會(huì)游泳的話會(huì)淹死，其他方面的知道可以說(shuō)是一個(gè)零，于是乎有人曰：欺山莫欺水也。從此覺(jué)得水很神奇，以為水中有蛟龍，有水怪，所以我從小就不敢下河下塘洗澡，結(jié)果變成了現(xiàn)在這個(gè)旱鴨子模樣，要是我早點(diǎn)接觸學(xué)習(xí)水力學(xué)的話我可能對(duì)水不是那么的陌生，也許也就不是旱鴨子啦，可以戲水取樂(lè)。

為何我會(huì)有此感呢？因?yàn)槲覀儚乃撵o力學(xué)和水的動(dòng)力學(xué)做了初步的學(xué)習(xí)和了解，很多的“神奇現(xiàn)像”是可以用水力學(xué)知識(shí)來(lái)解釋的。記得曾經(jīng)我掉到比較深的溪水里，越往下沉就越覺(jué)得有什么東西在壓著我，讓我無(wú)法呼吸。現(xiàn)在知道啦，那不是什么妖怪，而是我們的靜水壓強(qiáng)的分布決定的。由靜水壓強(qiáng)的基本公式：p=p。+rh，其中h。為液面上的表面壓強(qiáng)，r為容重，h為液體質(zhì)點(diǎn)的水深，由此可見(jiàn)，一：靜止液體中，靜水壓強(qiáng)隨深度按線性規(guī)律增加。二：液體內(nèi)任一點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)由兩部分組成一方面是自由液面上的表面壓強(qiáng)，另一部分是單位面積上的垂直液柱質(zhì)量。

學(xué)習(xí)了水力學(xué)后，不僅可以解釋一些疑問(wèn)，而且可以用來(lái)解決一些生活問(wèn)題。比如說(shuō)，由于我在農(nóng)村長(zhǎng)大，種田放水是習(xí)以為常的事情，記得以前由于天旱缺水，本來(lái)可以放水用來(lái)灌溉農(nóng)田的水塘也被放干了，但是塘底還有一些放不出來(lái)，所以爸媽要我去把那些水抽出來(lái)，要怎么抽呢，又沒(méi)有電的，求神來(lái)幫助?。∮谑俏揖湍靡桓L(zhǎng)長(zhǎng)的水管一頭放再水塘的水中，自己在另一條用最大的力氣來(lái)吸，結(jié)果吸了好久，累得精疲力竭之后一個(gè)猛吸水吸出了，結(jié)果自己也喝了一口高有機(jī)的水，使得接下來(lái)的一周都只想吐?，F(xiàn)在想來(lái)我當(dāng)時(shí)是那么的傻，真的是傻的可愛(ài)，其實(shí)也沒(méi)有什么，只是吃了沒(méi)有文化的虧。要是我早日學(xué)習(xí)了水力學(xué)中的虹吸的話，我就不要那樣勞命啦。要是懂虹吸原理再利用虹吸就很簡(jiǎn)單啦，只要把水管注滿水，然后把一頭放進(jìn)水中，跨過(guò)塘圍，另一條垂下，很快管中的水就會(huì)流出，管中就會(huì)有真空出現(xiàn)，于是又產(chǎn)生了壓強(qiáng)差，就把塘中的水又會(huì)吸上來(lái)，于是目的就達(dá)到啦，啊，真神奇吧，水可以往上流啦！

通過(guò)本學(xué)期在韓老師的教導(dǎo)下，不僅學(xué)到了一些專業(yè)方面的知識(shí)，更要的是學(xué)到了做人處事的一些方法。韓老師不僅教了書而且育了人，是一個(gè)難得的好老師。

我身為班長(zhǎng)，所以關(guān)于同學(xué)對(duì)老師的看法評(píng)價(jià)還是相當(dāng)?shù)那宄?。很多都說(shuō)，我們的水力學(xué)課，老師雖然曾來(lái)沒(méi)有點(diǎn)過(guò)名，但是我還是愿意去上課，只是有時(shí)候起來(lái)遲了點(diǎn)會(huì)遲到，他們的理由如下：一上課很開心的，老師經(jīng)常會(huì)穿插一些搞笑的片段來(lái)吸引我們，讓我們?cè)倏鞓?lè)中學(xué)習(xí)。二老師經(jīng)常會(huì)和我們講一些個(gè)人或者是他同學(xué)的一些事跡，這會(huì)啟發(fā)我們，會(huì)喚起我們的危機(jī)感，讓我們發(fā)現(xiàn)，優(yōu)秀的比我們更加勤奮，我們沒(méi)有理由墮落。三老師還會(huì)引導(dǎo)似的教我們?cè)鯓幼x大學(xué)怎樣規(guī)劃人生等等，所以我們不是被逼的來(lái)，而是樂(lè)意來(lái)。

總的來(lái)說(shuō)，這一期的水力學(xué)學(xué)習(xí)沒(méi)有白學(xué)，可能考試的成績(jī)沒(méi)有達(dá)到我的期望，學(xué)習(xí)是自己的事，考試只是一種檢驗(yàn)的方式，分?jǐn)?shù)只是檢驗(yàn)的一種形式，關(guān)鍵是學(xué)到了東西沒(méi)有，而我只想說(shuō)，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)基本上達(dá)到了老師和我自己設(shè)定的的目標(biāo)，所以我要衷心的感謝韓老師，謝謝你的教導(dǎo)，謝謝！

第二篇：水力學(xué)教案

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水

利

系

《水力學(xué)》課程教案

制作人：克里木江

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第一章 緒 論

1.本章的教學(xué)目的及基本要求：

目的：使學(xué)生了解水力學(xué)的任務(wù)及應(yīng)用領(lǐng)域，掌握流體的連續(xù)介質(zhì)理論和流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)以及作用在流體上的力的兩種形式。

基本要求：掌握流體的連續(xù)介質(zhì)模型、流體的主要物理性質(zhì)：易流動(dòng)性、密度與重度、粘性與理想流體模型、壓縮性與不可壓模型、表面張力特性、汽化壓強(qiáng)特性；掌握作用在流體上的力的兩種形式：質(zhì)量力與表面力

2.本章各節(jié)的教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配： §1-1工程水力學(xué)的任務(wù)及發(fā)展史 0.25學(xué)時(shí) §1-2連續(xù)介質(zhì)假定 0.5學(xué)時(shí) §1-3 液體的基本特性 0.25學(xué)時(shí) §1-4流體的主要力學(xué)性質(zhì) 1學(xué)時(shí) §1-5 作用在流體上的力 0.5學(xué)時(shí) 共2.5學(xué)時(shí)，課外3學(xué)時(shí) 3.本章教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)：

重點(diǎn)：流體的連續(xù)介質(zhì)模型、密度與重度、粘性與理想流體模型、牛頓內(nèi)摩擦定律、壓縮性與不可壓模型、質(zhì)量力與表面力

難點(diǎn)：連續(xù)介質(zhì)模型、牛頓內(nèi)摩擦定律、質(zhì)量力與表面力 4.本章教學(xué)內(nèi)容的深化和拓寬：

深化：連續(xù)介質(zhì)模型的應(yīng)用、牛頓內(nèi)摩擦定律應(yīng)用、質(zhì)量力與表面力的應(yīng)用 拓寬：牛頓內(nèi)摩擦定律推廣

5.本章教學(xué)方式（手段）及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題： 教學(xué)方式：講授

注意問(wèn)題：概念理解、記憶并能應(yīng)用。6.本章的主要參考書目：

禹化謙，《工程水力學(xué)（水力學(xué)）》，西南交通大學(xué)出版社，1999.12 聞德蓀、魏亞?wèn)|等，《工程水力學(xué)（水力學(xué)）》，高等教育出版社，1992.9 蔡增基，龍?zhí)煊?，《水力學(xué)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.12 7.本章的思考題和習(xí)題等

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6.本章的主要參考書目：

禹化謙，《工程水力學(xué)（水力學(xué)）》，西南交通大學(xué)出版社，1999.12 聞德蓀、魏亞?wèn)|等，《工程水力學(xué)（水力學(xué)）》，高等教育出版社，1992.9 蔡增基，龍?zhí)煊澹端W(xué)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.12 7.本章的思考題和習(xí)題等

思考題：2-

1、2-

2、2-

3、2-

6、2-

17、2-23習(xí)題：2-

5、2-

8、2-

9、2-

13、2-

15、2-

16、2-

18、2-

19、2-

21、2-22 教學(xué)單元授課教案編寫的具體內(nèi)容： 單元2 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）：

§1-5 作用在流體上的力 0.5學(xué)時(shí)，課外0.75學(xué)時(shí) 1）質(zhì)量力 2）表面力

§2-1靜水壓強(qiáng)及其特性 0.5學(xué)時(shí)，課外0.75學(xué)時(shí) 1）靜水壓強(qiáng) 2）靜水壓強(qiáng)的特性

§2-2液體的平衡微分方程 1學(xué)時(shí)，課外1.5學(xué)時(shí) 1）液體平衡微分方程一般式 2）綜合式

2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授 3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

教師提問(wèn)——學(xué)生思考——教師講授

4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）： 5.本單元的作業(yè)布置： 思考題：2-

1、2-

2、習(xí)題：2-

3、2-5 單元3 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）：

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§2-3重力場(chǎng)的液體平衡 1學(xué)時(shí)，課外1.5學(xué)時(shí) 1）水靜力學(xué)的基本方程 2）靜水壓強(qiáng)分布規(guī)律

§2-4靜水壓強(qiáng)的計(jì)算與測(cè)量 1學(xué)時(shí)，課外1.5學(xué)時(shí) 1）絕對(duì)壓強(qiáng) 2）相對(duì)壓強(qiáng) 3）真空度

4）壓強(qiáng)的計(jì)量單位

5）測(cè)量壓強(qiáng)的儀器：測(cè)壓管、U形測(cè)壓計(jì) 2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授 3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

教師提問(wèn)——學(xué)生思考——教師講授

4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）： 5.本單元的作業(yè)布置： 思考題： 2-4習(xí)題： 2-

8、2-6 單元4 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）：

§2-4靜水壓強(qiáng)的計(jì)算與測(cè)量 1學(xué)時(shí)，課外1.5學(xué)時(shí) 6）測(cè)量壓強(qiáng)的儀器：差壓計(jì) 7）靜水壓強(qiáng)分布圖

§2-5液體的相對(duì)平衡 1學(xué)時(shí)，課外1.5學(xué)時(shí)

1）等加速直線運(yùn)動(dòng) 2）等角速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授 3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

教師提問(wèn)——學(xué)生思考——教師講授

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4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）：

5.本單元的作業(yè)布置： 思考題： 2-6習(xí)題： 2-

9、2-13 單元5 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）：

§2-6作用在平面上的靜水總壓力 2學(xué)時(shí)，課外3學(xué)時(shí) 1）圖解法 2）解析法 3）例題分析

2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授 3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

教師提問(wèn)——學(xué)生思考——教師講授

4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）： 5.本單元的作業(yè)布置： 思考題： 2-

17、2-23習(xí)題： 2-

15、2-18 單元6 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）：

§2-7作用在曲面上的靜水總壓力 2學(xué)時(shí)，課外3學(xué)時(shí) 1）水平分力 2）垂直分力 3）壓力體 4）例題分析

2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授 3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

教師提問(wèn)——學(xué)生思考——教師講授

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4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）： 5.本單元的作業(yè)布置： 思考題： 2-19習(xí)題：2-

21、2-22

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第三章 水動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)

1.本章的教學(xué)目的及基本要求：

目的：使學(xué)生理解連續(xù)性微分方程、理想液體運(yùn)動(dòng)微分方程、實(shí)際流體的運(yùn)動(dòng)微分方程，掌握恒定總流連續(xù)性方程、理想液體元流的能量方程與實(shí)際液體總流的能量方程、恒定總流動(dòng)量方程以及恒定平面勢(shì)流。

基本要求：理解連續(xù)性微分方程、理想液體運(yùn)動(dòng)微分方程、實(shí)際流體的運(yùn)動(dòng)微分方程；牢固掌握，并靈活應(yīng)用恒定總流連續(xù)性方程、理想液體元流的能量方程與實(shí)際液體總流的能量方程、恒定總流動(dòng)量方程以及恒定平面勢(shì)流。

2.本章各節(jié)的教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配： §3-1描述液體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的兩種方法 1學(xué)時(shí)

§3-2流線、跡線、流管、流束、元流、過(guò)流斷面、斷面平均流速 1學(xué)時(shí) §3-3流動(dòng)分類 1學(xué)時(shí)

§3-4液體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)的基本形式 1學(xué)時(shí) §3-5有渦流與無(wú)渦流 1學(xué)時(shí) §3-6液體連續(xù)性微分方程 1學(xué)時(shí) §3-7恒定總流連續(xù)性方程 1學(xué)時(shí) §3-8理想液體運(yùn)動(dòng)微分方程 1學(xué)時(shí) §3-9實(shí)際液體運(yùn)動(dòng)微分方程 1學(xué)時(shí) §3-10恒定元流伯諾里方程 1學(xué)時(shí) §3-11恒定總流伯諾里方程 2學(xué)時(shí) §3-12恒定氣體伯諾里方程 1學(xué)時(shí) §3-13恒定總流動(dòng)量方程 2學(xué)時(shí) §3-14恒定平面勢(shì)流 1學(xué)時(shí) 共16學(xué)時(shí)

3.本章教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)：

重點(diǎn)：連續(xù)性微分方程，理想液體運(yùn)動(dòng)微分方程，實(shí)際流體的運(yùn)動(dòng)微分方程，恒定總流連續(xù)性方程，理想液體元流的能量方程與實(shí)際流體總流的能量方程、恒定總流動(dòng)量方程以及恒定平面勢(shì)流。

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難點(diǎn)：連續(xù)性微分方程，實(shí)際液體的運(yùn)動(dòng)微分方程，實(shí)際液體總流的能量方程、恒定總流動(dòng)量方程以及恒定平面勢(shì)流。

4.本章教學(xué)內(nèi)容的深化和拓寬：

深化：理想液體元流的能量方程的推廣，實(shí)際流體總流的能量方程在實(shí)際工程中的應(yīng)用，恒定總流動(dòng)量方程在實(shí)際工程中的應(yīng)用，恒定平面勢(shì)流的實(shí)際意義。

拓寬：實(shí)際流體的運(yùn)動(dòng)微分方程在三維流場(chǎng)中的數(shù)值計(jì)算，理想液體元流的能量方程的推廣，實(shí)際流體總流的能量方程在實(shí)際工程中的應(yīng)用，恒定總流動(dòng)量方程在實(shí)際工程中的應(yīng)用，平面勢(shì)流的應(yīng)用。

5.本章教學(xué)方式（手段）及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題： 教學(xué)方式：講授——提問(wèn)——講授——習(xí)題課——實(shí)驗(yàn)

注意問(wèn)題：1）概念、原理、計(jì)算方法的理解、掌握。注意實(shí)際流體能量方程和動(dòng)量方程計(jì)算斷面的選取，以及解題步驟與方法；注意有渦流與勢(shì)流

2）注意復(fù)習(xí)高等數(shù)學(xué)的導(dǎo)數(shù)、微分與曲線積分等基本方法 6.本章的主要參考書目：

禹化謙，《工程水力學(xué)（水力學(xué)）》，西南交通大學(xué)出版社，1999.12 聞德蓀、魏亞?wèn)|等，《工程水力學(xué)（水力學(xué)）》，高等教育出版社，1992.9 蔡增基，龍?zhí)煊?，《水力學(xué)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.12 7.本章的思考題和習(xí)題等

思考題：3-

1、3-

3、3-

10、3-

13、3-

24、3-

26、3-30、3-

31、3-

38、3-

39、3-41習(xí)題：3-

2、3-

5、3-

6、3-

7、3-

8、3-

11、3-

17、3-

19、3-

22、3-

23、3-

26、3-

29、3-31、、3-

32、3-

37、3-

39、3-40、3-

42、3-43 單元教案7 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）： §3-1描述液體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的兩種方法 1學(xué)時(shí) 1）歐拉法 2）拉格朗日法

§3-2流線、跡線、流管、流束、元流、過(guò)流斷面、斷面平均流速 1學(xué)時(shí) 1）流線與跡線 2）流管、流束、元流

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3）流量 4）過(guò)流斷面 5）斷面平均流速。

2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授 3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

教師提問(wèn)——學(xué)生思考——教師講授

4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）： 5.本單元的作業(yè)布置： 思考題：3-1習(xí)題：3-2 單元教案8 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）： §3-3流動(dòng)分類 1學(xué)時(shí) 1）恒定流與非恒定流 2）均勻流與非均勻流 3）一元流與二元流、三元流 4）有壓流與無(wú)壓流、射流

§3-4液體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)的基本形式 1學(xué)時(shí) 1）微團(tuán)的四種運(yùn)動(dòng)形式 2）速度分解定理

2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授 3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)： 講授提問(wèn)——學(xué)生思考——講授

4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）： 5.本單元的作業(yè)布置： 思考題：3-3習(xí)題：3-6

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單元教案9 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）： §3-5有渦流與無(wú)渦流 1學(xué)時(shí) 1）有渦流 2）無(wú)渦流

§3-6液體連續(xù)性微分方程 1學(xué)時(shí) 1）液體連續(xù)性微分方程 2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授

3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

講授——提問(wèn)——講授

4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）： 5.本單元的作業(yè)布置： 思考題： 3-

10、3-13習(xí)題： 3-11 單元教案10 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）： §3-7恒定總流連續(xù)性方程 1學(xué)時(shí) 1）恒定元流連續(xù)性方程 2）恒定總流連續(xù)性方程。

§3-8理想液體運(yùn)動(dòng)微分方程 1學(xué)時(shí) 1）理想液體的特點(diǎn) 2）理想液體運(yùn)動(dòng)微分方程 3）理想液體的能量方程

4）理想液體能量方程的應(yīng)用（比托管）2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授

3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

講授——提問(wèn)——講授——習(xí)題——實(shí)驗(yàn)

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4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）：

5.本單元的作業(yè)布置： 思考題： 3-

24、3-26習(xí)題：3-

11、3-

17、3-19 單元教案11 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）： §3-9實(shí)際液體運(yùn)動(dòng)微分方程 1學(xué)時(shí) 1）實(shí)際液體的特點(diǎn)

2）實(shí)際液體微團(tuán)應(yīng)力分析（本構(gòu)關(guān)系）3）實(shí)際液體的運(yùn)動(dòng)微分方程?！?-10恒定元流伯諾里方程 1學(xué)時(shí) 1）恒定元流伯諾里方程 2）恒定元流伯諾里方程的意義 3）總水頭線與測(cè)驗(yàn)管水頭線 4）水力坡度

2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授

3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

講授——提問(wèn)——講授

4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）：

5.本單元的作業(yè)布置： 思考題：3-21習(xí)題： 3-

22、3-25 單元教案12 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）： §3-11恒定總流伯諾里方程 2學(xué)時(shí) 1）均勻流與漸變流的壓強(qiáng)分布規(guī)律 2）恒定總流伯諾里方程（即能量方程）3）能量方程各項(xiàng)意義

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4）能量方程的應(yīng)用條件與注意事項(xiàng)

5）能量方程的應(yīng)用（文丘里管）：例題分析

（一）6）能量方程的推廣（有分流的能量方程與水泵）：例題分析

（二）2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授、實(shí)驗(yàn) 3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

講授——實(shí)驗(yàn)演示

4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）：

5.本單元的作業(yè)布置： 思考題：3-24習(xí)題：3-

23、3-

27、3-28 單元教案13 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）： §3-12恒定氣體伯諾里方程 1學(xué)時(shí) 1）恒定不可壓氣體的伯諾里方程 §3-13恒定總流動(dòng)量方程 1學(xué)時(shí) 1）恒定元流動(dòng)量方程 2）恒定總流動(dòng)量方程。3）動(dòng)量方程適用條件 4）動(dòng)量方程的解題要點(diǎn)與步驟 5）例題分析

（一）2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授

3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

講授——提問(wèn)——講授

4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）：

5.本單元的作業(yè)布置： 思考題： 3-

38、3-

37、3-41習(xí)題： 3-

32、3-

36、3-

39、3-40、新疆水利水電學(xué)校

單元教案14 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）： §3-13恒定總流動(dòng)量方程 1學(xué)時(shí) 1）恒定總流動(dòng)量方程： 例題分析

（二）§3-14恒定平面勢(shì)流 1學(xué)時(shí) 1）勢(shì)流函數(shù)的性質(zhì) 2）流函數(shù)的性質(zhì)

3）勢(shì)函數(shù)與流函數(shù)的關(guān)系

4）流網(wǎng) 5）復(fù)合勢(shì)流

2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授

3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

講授——提問(wèn)——講授——習(xí)題——實(shí)驗(yàn) 4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）： 5.本單元的作業(yè)布置：

思考題： 3-

8、3-

38、3-

39、3-41習(xí)題：3-

9、3-

42、3-43

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第四章 相似原理與量綱分析

1.本章的教學(xué)目的及基本要求：

目的：使學(xué)生掌握流動(dòng)相似的基本概念，動(dòng)力相似準(zhǔn)則及理解模型設(shè)計(jì)的基本方法，能應(yīng)用量綱的和諧原理進(jìn)行量綱分析。

基本要求：理解幾何、運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力、初始與邊界條件相似的基本概念，掌握各種動(dòng)力相似準(zhǔn)則，特別是重力相似準(zhǔn)則、粘性力相似準(zhǔn)則，能靈活應(yīng)用模型律進(jìn)行模型設(shè)計(jì)；理解量綱與單位的基本概念，量綱的和諧原理，掌握量綱的基本分析方法：瑞利法與 定理。

2.本章各節(jié)的教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配： §4-1流動(dòng)相似的基本概念 1學(xué)時(shí) §4-2相似準(zhǔn)則 1學(xué)時(shí) §4-3模型實(shí)驗(yàn) 0.5學(xué)時(shí)

§4-4量綱分析的概念和量綱和諧原理 1學(xué)時(shí) §4-5量綱分析 1.5學(xué)時(shí) 5學(xué)時(shí) 課外7.5學(xué)時(shí)

3.本章教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)：

重點(diǎn)：重力相似準(zhǔn)則、粘性力相似準(zhǔn)則，模型設(shè)計(jì)；量綱的和諧原理，瑞利法與 定理。難點(diǎn)：動(dòng)力相似準(zhǔn)則，量綱分析：瑞利法與 定理 4.本章教學(xué)內(nèi)容的深化和拓寬： 深化：模型設(shè)計(jì)與模型實(shí)驗(yàn)

拓寬：模型實(shí)驗(yàn)的工程實(shí)際問(wèn)題：三峽工程的模型實(shí)驗(yàn)研究 5.本章教學(xué)方式（手段）及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題： 教學(xué)方式：講授——提問(wèn)——講授——習(xí)題

注意問(wèn)題：物理量的量綱單位的記憶；注意觀察實(shí)際工程的模型實(shí)驗(yàn)。6.本章的主要參考書目：

禹化謙，《工程水力學(xué)（水力學(xué)）》，西南交通大學(xué)出版社，1999.12 聞德蓀、魏亞?wèn)|等，《工程水力學(xué)（水力學(xué)）》，高等教育出版社，1992.9 蔡增基，龍?zhí)煊?，《水力學(xué)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.12 7.本章的思考題和習(xí)題等

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蔡增基，龍?zhí)煊?，《水力學(xué)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.12 7.本章的思考題和習(xí)題等

思考題： 7-

1、7-

2、7-

4、7-

5、7-

14、7-15習(xí)題： 7-

3、7-

6、7-

7、7-

9、7-

11、7-12 單元教案27 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）： §7-1明渠均勻流的水力特征 0.5學(xué)時(shí) 1）明渠均勻流

2）明渠均勻流產(chǎn)生的條件 3）明渠均勻流的水力特征 §7-2明渠均勻流的計(jì)算公式 1學(xué)時(shí) 1）濕周 2）水力半徑 3）謝才公式 4）曼寧公式 5）巴浦勒夫斯基公式

§7-3水力最優(yōu)斷面及允許流速 0.5學(xué)時(shí) 1）水力最優(yōu)斷面 2）水力最優(yōu)斷面條件

2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授 3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)： 講授——提問(wèn)——講授

4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）： 電子教案

5.本單元的作業(yè)布置： 思考題： 7-

1、7-2習(xí)題： 7-3 單元教案28

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1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）： §7-3水力最優(yōu)斷面及允許流速 0.5學(xué)時(shí) 2）允許流速 3）最大允許流速

§7-4明渠均勻流水力計(jì)算的幾類問(wèn)題 1學(xué)時(shí) 1）過(guò)流能力的水力計(jì)算 2）底坡的水力計(jì)算 3）粗糙系數(shù)的水力計(jì)算 4）渠道斷面形式的設(shè)計(jì)

§7-5無(wú)壓圓管均勻流水力計(jì)算 0.5學(xué)時(shí) 1）充滿度

2）無(wú)壓圓管的水力要素 2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授

3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

講授——提問(wèn)——講授

4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）： 電子教案

5.本單元的作業(yè)布置： 思考題：7-

4、7-5習(xí)題： 7-

6、7-

7、7-9 單元教案29 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）： §7-5無(wú)壓圓管均勻流水力計(jì)算 0.5學(xué)時(shí) 3）無(wú)壓圓管的最大流速與流量 4）無(wú)壓圓管均勻流的水力計(jì)算

§7-6復(fù)式斷面明渠均勻流水力計(jì)算 0.5學(xué)時(shí) 1）復(fù)式斷面的水力要素 2）復(fù)式斷面的水力計(jì)算

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2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授

3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

講授——提問(wèn)——講授

4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）： 電子教案

5.本單元的作業(yè)布置： 思考題： 8-

14、8-15習(xí)題： 8-

11、8-12

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思考題： 8-

1、8-4習(xí)題： 8-

2、8-

3、8-

5、8-6 單元教案30 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）： §8-1明渠水流的三種流態(tài)、佛汝德數(shù) 0.5學(xué)時(shí) 5）佛汝德數(shù)判別流態(tài)

§8-2斷面比能（單位能量）與臨界水深 1.5學(xué)時(shí) 1）斷面比能 2）比能曲線 3）臨界水深 4）臨界流與臨界底坡 2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授

3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

講授——提問(wèn)——講授

4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）： 電子教案

5.本單元的作業(yè)布置： 思考題：8-1習(xí)題：8-

2、8-3 單元教案31 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）： §8-3明渠非均勻漸變流微分方程 2學(xué)時(shí) 1）明渠非均勻漸變流微分方程 2）明渠非均勻漸變流水面曲線分析 3）明渠非均勻漸變流水面曲線的繪制 2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授

3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

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講授——提問(wèn)——講授

4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）： 電子教案

5.本單元的作業(yè)布置： 思考題： 8-4習(xí)題： 8-5 單元教案32 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）： §8-4水躍與跌水 1學(xué)時(shí) 1）水躍的組成 2）水躍的功能與作用 3）躍前與躍后水深的計(jì)算 4）跌水

§8-5棱柱體渠道非均勻漸變流水面曲線的計(jì)算 1學(xué)時(shí) 1）道非均勻漸變流水面曲線的計(jì)算 2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授

3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

講授——提問(wèn)——講授

4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）： 電子教案

5.本單元的作業(yè)布置： 思考題：習(xí)題： 8-6

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第九章 堰流

1.本章的教學(xué)目的及基本要求：

目的：使學(xué)生了解薄壁堰、實(shí)用堰、寬頂堰的基本功能與用途，掌握堰流基本的水力計(jì)算公式。

基本要求：了解薄壁堰、實(shí)用堰、寬頂堰的基本功能與用途，能進(jìn)行堰流的流量計(jì)算。2.本章各節(jié)的教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配：

§9-1堰流的基本公式 1學(xué)時(shí) §9-2薄壁堰 0.5學(xué)時(shí) §9-3實(shí)用堰 0.5學(xué)時(shí) §9-4寬頂堰 1學(xué)時(shí) 共3學(xué)時(shí)

3.本章教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)： 重點(diǎn)：堰流基本的水力計(jì)算公式 難點(diǎn)：堰的流量系數(shù)的計(jì)算。4.本章教學(xué)內(nèi)容的深化和拓寬： 深化：堰的流量系數(shù)的影響因素 拓寬：工程應(yīng)用

5.本章教學(xué)方式（手段）及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題： 教學(xué)方式：講授——提問(wèn)——講授 注意問(wèn)題：堰的流量系數(shù)公式的選取。6.本章的主要參考書目：

禹化謙，《工程水力學(xué)（水力學(xué)）》，西南交通大學(xué)出版社，1999.12 聞德蓀、魏亞?wèn)|等，《工程水力學(xué)（水力學(xué)）》，高等教育出版社，1992.9 蔡增基，龍?zhí)煊澹端W(xué)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.12 7.本章的思考題和習(xí)題等 思考題：9-

1、9-

2、9-3習(xí)題：9-

4、9-5 單元教案33

536

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單元教案35 1.本單元教學(xué)內(nèi)容（具體到各知識(shí)點(diǎn)）： §10-2滲流模型與達(dá)西滲透定律 1學(xué)時(shí) 1）滲流模型 2）達(dá)西滲透定律

§10-3地下水漸變滲流分析 1學(xué)時(shí) 1）地下水均勻滲流 2）裘皮衣公式

3）漸變聲滲流基本微分方程 4）漸變滲流的侵潤(rùn)曲線 2.本單元的教學(xué)方式（手段）： 教學(xué)方式：講授

3.本單元師生活動(dòng)設(shè)計(jì)：

講授——提問(wèn)——講授

4.本單元的講課提綱、板書設(shè)計(jì)（電子教案）： 電子教案

5.本單元的作業(yè)布置： 思考題：10-

1、10-

2、10-3習(xí)題：10-

4、10-5

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本課程實(shí)驗(yàn)

本課程實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)共10學(xué)時(shí)，設(shè)5個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別如下： 實(shí)驗(yàn)一：靜水壓強(qiáng)特性實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)二：伯努利方程實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)三：動(dòng)量定律實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)四：雷諾數(shù)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)五：水擊綜合演示實(shí)驗(yàn)

940-

第三篇：水力學(xué)學(xué)習(xí)心得

《水力學(xué)》學(xué)習(xí)心得

轉(zhuǎn)眼之間，這學(xué)期就過(guò)完了大半的日子。我們這學(xué)期的課程就要完成了，回頭想想，還真是感慨萬(wàn)千啊。

我們這學(xué)期的水力學(xué)是由韓老師教授的。他是一個(gè)非常風(fēng)趣的人，他知道我們學(xué)土木房建的人不是特別的重視這門課程，所以在上課的時(shí)候，為了提高我們的聽(tīng)課率，他就會(huì)不時(shí)的給我們講一些他自己的人生故事或者說(shuō)一些他在工作中與我們這個(gè)專業(yè)相關(guān)的工作經(jīng)歷來(lái)啟迪我們。韓老師是一個(gè)很會(huì)講故事的人，因?yàn)槊看沃v故事時(shí)我們都聽(tīng)得很認(rèn)真，比聽(tīng)課認(rèn)真多了，總是逗得我們?nèi)喙笮ΑＮ覀円哺S著韓老師的腳步，學(xué)會(huì)了什么是靜水壓、什么是恒定流和非恒定流、什么是水頭損失、什么是倒虹吸、什么是謝才公式，我們也學(xué)會(huì)了在大學(xué)階段要做的三件大事：學(xué)好自己的專業(yè)，它將是我們立足社會(huì)的“天斧神兵”；鍛煉好自己的身體，它是將來(lái)革命的本錢；找個(gè)女朋友，不要總是宅在寢室里，談一場(chǎng)轟轟烈烈的戀愛(ài)。

下面就是我學(xué)完水力學(xué)這門課程后對(duì)它的一些淺薄的認(rèn)識(shí)。首先，我已經(jīng)清楚的明白了 水力學(xué)主要是研究以水為代表的液體的平衡和機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其實(shí)際應(yīng)用的一門科學(xué)。從學(xué)科的角度來(lái)看，水力學(xué)是介乎基礎(chǔ)科學(xué)和工程技術(shù)之間的一門科學(xué)。一方面根據(jù)基礎(chǔ)科學(xué)中的普遍規(guī)律，結(jié)合水流特點(diǎn)，建立理論基礎(chǔ)，同時(shí)又緊密聯(lián)系工程實(shí)踐發(fā)展科學(xué)內(nèi)容。另外我還知道水力學(xué)的應(yīng)用是非常廣泛的，在各類工科中都有它的身影。

1、一方面，它在水利建設(shè)中非常的重要。水力學(xué)在水利建設(shè)中的主要任務(wù)是研究水流與邊界的相互作用，分析在各種相互作用條件下所形成的各種水流現(xiàn)象和邊界上的各種力的作用（例如，水流與堰作用，形成各種形式的堰流與閘門作用形成閘孔出流等），為水利工程的勘測(cè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)轉(zhuǎn)管理等方面提供合理的水力學(xué)依據(jù)。

2、另一方面，它在土木工程的各個(gè)領(lǐng)域也有大量的涉獵。當(dāng)修建大壩時(shí)，必須考慮當(dāng)渲泄洪水時(shí)，要確定校核大壩所能夠通過(guò)的流量，以確保大壩安全泄洪；或已知泄量，確定大壩的溢流寬度。在圍堰修建、橋渡設(shè)計(jì)、基坑排水、地基抗?jié)B穩(wěn)定、給水與排水管渠及給水與污廢水處理、構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)和給排水系統(tǒng)的運(yùn)行管理等過(guò)程都會(huì)遇到一系列的水力學(xué)問(wèn)題。所以只有學(xué)好水力學(xué)課程，才能正確地解決工程中所與到的水力學(xué)方面的設(shè)計(jì)計(jì)算、運(yùn)行管理與測(cè)試等問(wèn)題。我們對(duì)水力學(xué)的主要研究方法有理論分析法、試驗(yàn)研究法和數(shù)值模擬法，三種方法相互結(jié)合，為發(fā)展水力學(xué)理論和解決復(fù)雜的水力學(xué)問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)。

我們還清楚的知道水力學(xué)是以研究水為代表的液體的宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律，及其在工程技術(shù)中的應(yīng)用。水力學(xué)包括水靜力學(xué)和水動(dòng)力學(xué)。

水靜力學(xué)研究液體靜止或相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)下的力學(xué)規(guī)律及其應(yīng)用，探討液體內(nèi)部壓強(qiáng)分布，液體對(duì)固體接觸面的壓力，液體對(duì)浮體和潛體的浮力及浮體的穩(wěn)定性，以解決蓄水容器，輸水管渠，擋水構(gòu)筑物，沉浮于水中的構(gòu)筑物，如水池、水箱、水管、閘門。堤壩、船舶等的靜力荷載計(jì)算問(wèn)題。

水動(dòng)力學(xué)研究液體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的力學(xué)規(guī)律及其應(yīng)用，主要探討管流、明渠流、堰流口流、射流多孔介質(zhì)滲流的流動(dòng)規(guī)律，以及流速、流量、水深、壓力、水工建筑物結(jié)構(gòu)的計(jì)算，以解決給水排水、道路橋涵、農(nóng)田排灌、水力發(fā)電、防洪除澇、河道整治及港口工程中的水力學(xué)問(wèn)題。

水力學(xué)作為學(xué)科而誕生始于水靜力學(xué)。在國(guó)內(nèi)，據(jù)記載，4000多年前的上古時(shí)代就有大禹治水。在戰(zhàn)國(guó)末代至秦代更是修建了都江堰、鄭國(guó)渠和靈渠三大水利工程。在國(guó)外，公元前250年，阿基米德在《論浮體》中，闡明了浮體和潛體的有效重力計(jì)算方法。1586年德國(guó)數(shù)學(xué)家斯蒂文提出水靜力學(xué)方程。十七世紀(jì)中葉，法國(guó)帕斯卡提出液壓等值傳遞的帕斯卡原理。至此水靜力學(xué)已初具雛形。水動(dòng)力學(xué)的發(fā)展是與水利工程興建相聯(lián)系的。公元前三世紀(jì)末，中國(guó)秦代修建規(guī)模巨大的都江堰、靈渠和鄭國(guó)渠。漢初利用山溪水流作動(dòng)力。此后在歷代防洪及航運(yùn)工程上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。但是液體流動(dòng)的知識(shí)，在中國(guó)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，在歐洲直至15世紀(jì)以前，都被認(rèn)為是一種技藝，而未發(fā)展為一門科學(xué)。文藝復(fù)興期間，意大利人達(dá)·芬奇在實(shí)驗(yàn)水力學(xué)方面獲得巨大的進(jìn)展，他用懸浮砂粒在玻璃槽中觀察水流現(xiàn)象，描述了波浪運(yùn)動(dòng)、管中水流和波的傳播、反射和干涉。

十八世紀(jì)初葉，經(jīng)典水動(dòng)力學(xué)有迅速的發(fā)展.歐拉和丹尼爾第一·伯努利是這一領(lǐng)域中杰出的先驅(qū)者。十八世紀(jì)末和整個(gè)十九世紀(jì)，形成了兩個(gè)相互獨(dú)立的研究方向：一是運(yùn)用數(shù)學(xué)分析的理論流體動(dòng)力學(xué)；一是依靠實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用水力學(xué)。開爾文、瑞利、斯托克斯、蘭姆等人的工作使理論水平達(dá)到相當(dāng)?shù)母叨?，而謝才、達(dá)西、巴贊、弗朗西斯、曼寧等人則在應(yīng)用水力學(xué)方面進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，提出了各種實(shí)用的經(jīng)驗(yàn)公式。十九世紀(jì)末，流體力學(xué)的發(fā)展扭轉(zhuǎn) 了研究工作中的經(jīng)驗(yàn)主義傾向，這些發(fā)展是：雷諾理論及實(shí)驗(yàn)研究；雷諾的因次分析；弗勞德的船舶模型實(shí)驗(yàn)；空氣動(dòng)力學(xué)的迅速發(fā)展。二十世紀(jì)初的重要突破是普朗特的邊界層理論，它把無(wú)粘性理論和粘性理論在邊界層概念的基礎(chǔ)上聯(lián)系起來(lái)。

自從二十世紀(jì)以來(lái)蓬勃發(fā)展的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提出了越來(lái)越復(fù)雜的水力學(xué)問(wèn)題：高濃度泥沙河流的治理；高水頭水力發(fā)電的開發(fā)；輸油干管的敷設(shè)；采油平臺(tái)的建造；河流湖泊海港污染的防治等。使水力學(xué)的研究方向不斷發(fā)展，從定床水力學(xué)轉(zhuǎn)向動(dòng)床水力學(xué) ；從單向流動(dòng)到多相流動(dòng)；從牛頓流體規(guī)律到非牛頓流體規(guī)律；從流速分布到溫度和污染物濃度分布；從一般水流到產(chǎn)生滲氣、氣蝕，引起振動(dòng)的高速水流。以電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用為主要手段的計(jì)算水力學(xué) 也得到了相應(yīng)的發(fā)展。水力學(xué)作為一門以實(shí)用為目的的學(xué)科將逐漸與流體力學(xué)合流。

水動(dòng)力學(xué)的數(shù)理分析首先是根據(jù)問(wèn)題的客觀條件和生產(chǎn)任務(wù)或理論要求，對(duì)所研究的液體建立力學(xué)模型，提出假設(shè)，使分析簡(jiǎn)化。最常用的力學(xué)模型有連續(xù)介質(zhì)模型，將由分子組成、分子之間有空隙的的非連續(xù)液體看作分子緊密相依沒(méi)有空隙的連續(xù)介質(zhì)；不可壓縮流體模型，將受壓收縮、受熱膨脹、有彈性的液體，看作無(wú)彈性密度不變的不可壓縮流體；無(wú)粘性流體模型，將流動(dòng)時(shí)因粘性作用產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的液體，看作粘性不起作用，無(wú)內(nèi)摩擦力的流體；理想液體模型，不可壓縮無(wú)粘性的液體。力學(xué)模型確定后，以相適應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基本方程式為工具，結(jié)合起始條件和邊界條件，進(jìn)行各種流動(dòng)的質(zhì)量平衡、動(dòng)量平衡和能量平衡分析，求出所需要的各種變量。以上就是我所知道的一些水力學(xué)方面的知識(shí)，至于一些水力學(xué)中所學(xué)到的公式和計(jì)算方法等，我就不詳細(xì)的說(shuō)明了。

通過(guò)對(duì)水力學(xué)的學(xué)習(xí)，使我開始真正的認(rèn)識(shí)了這門學(xué)科，我發(fā)現(xiàn)我也越來(lái)越喜歡這門學(xué)科了，因?yàn)橥ㄟ^(guò)使用其中的知識(shí)我們可以解決一些我們?nèi)粘Ｉ钪信c它有關(guān)聯(lián)的問(wèn)題。

我們這學(xué)期的水力學(xué)課程雖然在不知不覺(jué)中結(jié)束了，但是我們不會(huì)忘記這門學(xué)科的。我們會(huì)好好的保存這本書，說(shuō)不定在以后的工作中我們就會(huì)遇到與這方面有關(guān)的工程問(wèn)題，到時(shí)候我們就可以拿出這本書出來(lái)，好好地回憶一下水力學(xué)方面的知識(shí)，也許會(huì)幫我們一個(gè)大忙；我們也不會(huì)忘記教授我們水力學(xué)知識(shí)的韓智明韓老師，是他用有趣的方式教授我們水力學(xué)知識(shí)，告訴我們做人處事的方法、告誡我們不要被手機(jī)玩了，同時(shí)，還向我們推薦他認(rèn)為對(duì)我們有好處，對(duì)我們的人生有益的書，例如，《冰鑒》、《誡子書》等等。在次，深深的向我們的韓老師表示衷心的感謝。

第四篇：水力學(xué)復(fù)習(xí)資料匯總

水力學(xué)復(fù)習(xí)資料匯總

第章

緒論

0.1水力學(xué)的任務(wù)與研究對(duì)象(了解)

水力學(xué)的任務(wù)是研究液體(只要是水)的平衡和機(jī)械運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其實(shí)際應(yīng)用.水力學(xué)研究的基本規(guī)律有兩大主要組成部分:一是關(guān)于液體平衡的規(guī)律.它研究液體處于靜止或相對(duì)平衡狀態(tài)時(shí),作用于液體上各種力之間的關(guān)系,這一部分稱為水靜力學(xué);二是關(guān)于液體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,它研究液體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),作用于液體上的力與運(yùn)動(dòng)要素之間的關(guān)系,以及液體的運(yùn)動(dòng)特性與能量轉(zhuǎn)換等,這部分稱為水動(dòng)力學(xué).0.2液體的粘滯性(理想液體與實(shí)際液體最大的差別)

粘滯性

當(dāng)液體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),若液體質(zhì)點(diǎn)之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則質(zhì)點(diǎn)間會(huì)產(chǎn)生內(nèi)摩擦力來(lái)阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng),液體的這種性質(zhì)就稱為粘滯性,產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力叫做粘滯力.0.3牛頓內(nèi)摩擦定律

當(dāng)液體做層流運(yùn)動(dòng)時(shí)，相鄰液層之間在單位面積上作用的內(nèi)摩擦力(或粘滯力)的大小與速度梯度成正比,同時(shí)和液體的性質(zhì)有關(guān).即

.0.4牛頓內(nèi)摩擦定律的另一種表述(了解)P7

0.5運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)

它是動(dòng)力黏度系數(shù)與液體密度的比值,是表征液體粘滯性大小的物理量.其值是隨溫度的變化而變化的,即溫度越高,其值越小(液體的流動(dòng)性是隨溫度的升高而增強(qiáng)的)

0.6牛頓內(nèi)摩擦定律只適用于牛頓流體(符合牛頓內(nèi)摩擦定律的液體,其特點(diǎn)是溫度不變,動(dòng)力黏度系數(shù)就不變P8圖0.3)

0.7體積壓縮率

液體體積的相對(duì)縮小值與壓強(qiáng)的增大值之比.(水的壓縮性很小,一般不考慮)

0.8表面張力

表面張力是指液體自由表面上液體分子由于兩側(cè)引力不平衡,使其受到及其微小的拉力(表面張力僅存在于液體表面,液體內(nèi)部不存在,其值表示為自由面單位長(zhǎng)度受到拉力的大小,并且隨液體種類和溫度的變化而變化,怎樣變化)

0.9毛細(xì)現(xiàn)象

在水力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常使用盛有水或水銀細(xì)玻璃管做測(cè)壓計(jì)，由于表面張力的影響使玻璃管中液面和與之向連通容器中的液面不在同一水平面上.這就是物理學(xué)中所講的毛細(xì)現(xiàn)象.0.10由實(shí)驗(yàn)得知,管的內(nèi)經(jīng)越小,毛細(xì)管升高值越大,所以實(shí)驗(yàn)用的測(cè)壓管內(nèi)徑不宜太小.P10圖0.4,0,5

0.11連續(xù)介質(zhì)

在水力學(xué)中,把液體當(dāng)作連續(xù)介質(zhì)看待,即假設(shè)液體是一種連續(xù)充滿其所占據(jù)空間毫無(wú)空隙的連續(xù)體.(水力學(xué)所研究的液體運(yùn)動(dòng)是連續(xù)介質(zhì)的連續(xù)流動(dòng),但實(shí)際上,從微觀角度來(lái)看,液體分子與分子之間是存在空隙的,但水力學(xué)研究的是液體的宏觀運(yùn)動(dòng),故將液體看作連續(xù)接介質(zhì))

0.12把液體看作連續(xù)介質(zhì)的意義

如果我們把液體看作連續(xù)介質(zhì),則液流中的一切物理量都可以視為空間坐標(biāo)和時(shí)間坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù),這樣,在研究液體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí),就可以運(yùn)用連續(xù)函數(shù)的分析方法.0.13理想液體

所謂理想液體,就是把液體看作絕對(duì)不可壓縮,不能膨脹,沒(méi)有粘滯性,沒(méi)有表面張力的連續(xù)介質(zhì).0.14表面力和質(zhì)量力

表面力

表面力是作用于液體的表面,并于受作用的的表面面積成比例的力.質(zhì)量力

質(zhì)量力是指通過(guò)所研究液體的每一部分質(zhì)量而作用與液體的,其大小和液體的質(zhì)量成比例的力(質(zhì)量力又稱體積力)

課后習(xí)題0.2

第一章

水靜力學(xué)

1.1液體在平衡狀態(tài)下.沒(méi)有內(nèi)摩擦力的存在,因此理想液體和實(shí)際液體都是一樣的,故在靜水中沒(méi)有區(qū)分的必要.1.2靜水壓力

靜止(或處于平衡狀態(tài))的液體作用在與之接觸的表面上的水壓力稱為靜水壓力,常以表示.1.3靜水壓強(qiáng)

取微小面積，令作用在上的靜水壓力為,則面上單位面積上所受的平均靜水壓力為稱為面上的平均靜水壓強(qiáng)，當(dāng)無(wú)限趨近與一點(diǎn)時(shí)，比值的極限值定義為該點(diǎn)的靜水壓強(qiáng).1.4靜水壓強(qiáng)的兩個(gè)重要特性

⑴靜水壓強(qiáng)的方向與受壓面垂直并指向受壓面(若不垂直,則必存在一個(gè)與液面平行的分力,這樣必會(huì)破壞液體的平衡狀態(tài);靜水壓強(qiáng)若不指向受壓面而是背向受壓面,則必會(huì)受到拉力,同樣不能保持平衡狀態(tài))

⑵作用在同一點(diǎn)上的靜水壓強(qiáng)相等(推導(dǎo)過(guò)程:在平衡液體內(nèi)分割出一塊無(wú)限小的四面體,傾斜面的方向任意選取,為簡(jiǎn)單起見(jiàn),建立如圖所示的坐標(biāo)系,讓四面體的三個(gè)棱邊與坐標(biāo)軸平行,并讓軸與重力方向平行,各棱邊長(zhǎng)為,四面體四個(gè)表面上受有周圍液體的靜水壓力,因四個(gè)作用面的方向各不相同,如果能夠證明微小四面體無(wú)限縮小至一點(diǎn)時(shí),四個(gè)作用面上的靜水壓強(qiáng)都相等即可.令為作用在面上的靜水壓力,令為作用在面上的靜水壓力,令為作用在面上的靜水壓力,令為作用在面上的靜水壓力.又假定作用在四面體上單位質(zhì)量力在三個(gè)坐標(biāo)方向的投影為,則總質(zhì)量力在三個(gè)坐標(biāo)方向的投影分別為

…因?yàn)橐后w處于平衡狀態(tài),由力的平衡條件得:+若…以分別表示四面體四個(gè)面的面積,則…將上式都除以,并且有化簡(jiǎn)可得,上式中分別表示面上的平均靜水壓強(qiáng)，如果微小四面體無(wú)限縮小至一點(diǎn)時(shí),均趨近于0,對(duì)上式取極限有,同理可證,故作用在同一點(diǎn)上的靜水壓強(qiáng)相等)

1.5等壓面

在平衡液體中可以找到這樣一些點(diǎn),他們具有相同的靜水壓力,這些點(diǎn)連成的面稱為等壓面(對(duì)于靜止的液體其等壓面是水平面,對(duì)于處于相對(duì)平衡的液體,其等壓面與自由液面平行,例如稱有液體的圓柱形容器繞桶軸做等角速度旋轉(zhuǎn),其等壓面就是拋物面)

1.6等壓面的兩個(gè)性質(zhì)

⑴在平衡液體中等壓面即為等勢(shì)面.⑵等壓面與質(zhì)量力正交.1.7絕對(duì)壓強(qiáng)和相對(duì)壓強(qiáng)

絕對(duì)壓強(qiáng)

以設(shè)想沒(méi)有大氣存在的絕對(duì)真空狀態(tài)作為零點(diǎn)計(jì)量的壓強(qiáng),稱為絕對(duì)壓強(qiáng).相對(duì)壓強(qiáng)

把當(dāng)?shù)卮髿鈮鹤鳛榱泓c(diǎn)劑量的壓強(qiáng),稱為相對(duì)壓強(qiáng).1.8P29圖1.11中各字母表示的含義

1.9真空及真空度

真空

當(dāng)液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)小于當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)，即相對(duì)壓強(qiáng)為負(fù)值時(shí)，就稱該點(diǎn)存在真空.真空度

真空度是指該點(diǎn)絕對(duì)壓強(qiáng)小于當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)的數(shù)值.(例題1.4

1.5

.16)

1.10壓強(qiáng)的液柱表示法

1.11水頭與單位勢(shì)能

1.12液體的平衡微分方程式(歐拉平衡微分方程式)的推導(dǎo)過(guò)程P20,以及重力作用下靜水壓強(qiáng)的基本公式的推導(dǎo)過(guò)程P24.1.13壓強(qiáng)的測(cè)量(各種壓差計(jì)的計(jì)算)

計(jì)算中找等壓面須注意:①若為連續(xù)液體，高度相等的面即為等壓面.②若為不連續(xù)液體(如液體被閥門隔開或者一個(gè)水平面穿過(guò)了不同介質(zhì)，則高度相等的面不是等壓面③兩種液體的接觸面是等壓面.1.14作用于矩形平面上的靜水總壓力,為壓強(qiáng)分布圖面積.(壓力中心的位置:當(dāng)壓強(qiáng)為三角形分布時(shí),壓力中心離底部距離為

當(dāng)壓強(qiáng)分布為梯形分布時(shí)，壓力中心離底部距離為)

1.15作用于曲面上的靜水總壓力

分為水平方向和豎直方向計(jì)算,水平方向方法同作用于矩形平面上的靜水總壓力(將曲面投影在方向的圖形即為矩形，則=

為形心點(diǎn)處的壓強(qiáng)),豎直方向需畫出壓力體(壓力體包括六個(gè)面:曲面本身,自由液面或者其延長(zhǎng)面,曲面四個(gè)邊延長(zhǎng)至自由液面的四個(gè)面.這里注意自由液面必須是只受到大氣壓強(qiáng)作用的液面),則,其中為壓力體的體積.1.16幾種質(zhì)量力同時(shí)作用下的液體平衡

1.17作用于物體上的靜水總壓力,潛體與浮力的平衡及其穩(wěn)定性

第二章

液體運(yùn)動(dòng)的流束理論

2.1描述液體運(yùn)動(dòng)的兩種方法(拉格朗日法和歐拉法)P63

2.2流線和跡線

跡線

某一液體質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,不同時(shí)刻所流經(jīng)的空間點(diǎn)所連成的線稱為跡線,即跡線就是液體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)所走過(guò)的軌跡線

流線

它是某一瞬時(shí)在流場(chǎng)中繪出的一條曲線,在該曲線上所有點(diǎn)的速度向量都與該曲線相切,所以流線表示除了瞬間的流動(dòng)方向.流線的基本特性P67

2.3恒定流與非恒定流

恒定流

如果在流場(chǎng)中所有的運(yùn)動(dòng)要素都不隨時(shí)間而改變,這種水流稱為恒定流(也就是說(shuō),在恒定流的情況下,任一空間點(diǎn)上,無(wú)論哪個(gè)液體質(zhì)點(diǎn)通過(guò),其運(yùn)動(dòng)要素都是不變的.運(yùn)動(dòng)要素僅僅是空間坐標(biāo)的函數(shù),而與時(shí)間無(wú)關(guān))

非恒定流

如果在流場(chǎng)中所有的運(yùn)動(dòng)要素都是隨時(shí)間而改變的這種水流稱為非恒定流.注：本章只研究恒定流.2.4流管

在水流中任意取一微分面積,通過(guò)該面積周界上的每一給點(diǎn),均可以作一根直線,這樣就構(gòu)成了一個(gè)封閉的管狀曲面,稱為流管.2.5微小流束

充滿以流管為邊界的一束液流稱為微小流束(按照流線不能相交的特性,微小流束內(nèi)的液體不會(huì)穿過(guò)流管的管壁向外流動(dòng),流管外的液體也不會(huì)穿過(guò)流管的管壁向流束內(nèi)流動(dòng),當(dāng)水流為恒定流時(shí),微小流束的形狀和位置不會(huì)隨時(shí)間而改變,在非恒定流中,微小流束的形狀和位置將隨時(shí)間而改變.微小流束的很橫斷面積是很小的,一般在其橫斷面上各點(diǎn)的流速或動(dòng)水壓強(qiáng)可看作是相等的)

2.6總流

任何一個(gè)實(shí)際水流都具有一定規(guī)模的邊界,這種有一定大小尺寸的實(shí)際水流稱為總流(總流可以看作由無(wú)限多個(gè)微小流束所組成)

2.7過(guò)水?dāng)嗝?/p>

與微小流束或總流的流線成正交的橫斷面稱為過(guò)水?dāng)嗝?2.8流量

2.9均勻流與非均勻流

均勻流

當(dāng)水流的流線為相互平行的直線時(shí),該水流稱為均勻流(直徑不變的管道中的水流就是均勻流的典型例子)

非均勻流

若水流的流線不是相互平行的直線時(shí),該水流稱為非均勻流.如果流線雖然相互平行但不是直線(如管徑不變的彎管中的水流)或者流線雖直線但不相互平行(如管徑沿程緩慢均勻擴(kuò)散或收縮的漸變管中的水流)都屬于非均勻流.2.10均勻流的特性

⑴均勻流的過(guò)水?dāng)嗝鏋槠矫?且過(guò)水?dāng)嗝娴男螤詈统叽缪爻滩蛔儮凭鶆蛄髦?同一流線上不同點(diǎn)的流速相等⑶均勻流過(guò)水?dāng)嗝嫔系膭?dòng)水壓強(qiáng)分布規(guī)律與靜水壓分布規(guī)律相同

2.11均勻流過(guò)水?dāng)嗝嫔系膭?dòng)水壓強(qiáng)分布規(guī)律與靜水壓分布規(guī)律相同的推導(dǎo)過(guò)程

2.12漸變流和急變流

漸變流

當(dāng)水流的流線雖然不是相互平行的直線,但幾乎近于平行直線稱為漸變流

急變流

若水流的流線之間夾角很大或者流線的曲率半徑很小,這話水流稱為急變流.2.13恒定總流連續(xù)性方程的推導(dǎo)P71

2.14理想液體恒定流微小流束能量方程的推導(dǎo)P72

2.15實(shí)際液體恒定總流的能量方程的推導(dǎo)P78

2.15恒定總流動(dòng)量方程的推導(dǎo)P94

第三章

液流形態(tài)及水頭損失

3.1沿程水頭損失和局部水頭損失

沿程水頭損失

在固體邊界平直且無(wú)障礙物的水道中,單位重量的液體自一斷面流至另一斷面所損失的機(jī)械能叫做沿程水頭損失,常用表示.局部水頭損失

當(dāng)固體邊界發(fā)生改變或液體遇到障礙物時(shí),由于邊界或障礙物的作用使液體質(zhì)點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),內(nèi)摩擦增加,產(chǎn)生較大的能量損失,這種發(fā)生在局部范圍之內(nèi)的能量損失叫做局部水頭損失,常用表示.(就液體內(nèi)部的物理作用來(lái)說(shuō),水頭損失不論其產(chǎn)生的外因如何,都是因?yàn)橐后w內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng),因粘滯性的作用產(chǎn)生切應(yīng)力的結(jié)果)

當(dāng)固體邊界發(fā)生改變或液體遇到障礙物時(shí),為什么會(huì)產(chǎn)生局部水頭損失(了解)P120

3.2影響水頭損失的液流邊界條件

3.2.1橫向條件(過(guò)水段面積,濕周和水力半徑)

濕周液流過(guò)水?dāng)嗝媾c固體邊界接觸的周界線叫做濕周,常用表示.(當(dāng)過(guò)水段面積相等時(shí),周長(zhǎng)不一定相等,水與固體邊界的接觸要長(zhǎng)些,故濕周對(duì)水損會(huì)產(chǎn)生影響,同樣,當(dāng)濕周相等時(shí),過(guò)水段面積不一定相等,通過(guò)同樣大小的流量水損也不一定相等,故用水力半徑來(lái)表征過(guò)水?dāng)嗝娴乃μ卣?

水力半徑

過(guò)水段面積與濕周的比值稱為水力半徑,即

.3.2.2縱向條件P123

3.3均勻流時(shí)無(wú)局部水頭損失，非均勻漸變流時(shí)局部水頭損失可以忽略不計(jì),非均勻急變流時(shí)兩種水頭損失均有(知道).3.4均勻流沿程水頭損失與切應(yīng)力的關(guān)系,以及半徑為r處的（圓管中）切應(yīng)力計(jì)算公式的推導(dǎo)P132

3.5計(jì)算均勻流沿程水頭損失的基本公式——達(dá)西公式

對(duì)圓管來(lái)說(shuō)，水力半徑,故達(dá)西公式也可以寫做

達(dá)西公式的推導(dǎo)過(guò)程應(yīng)該不會(huì)考

3.6層流和紊流

層流

當(dāng)留速較小時(shí),各流層的液體質(zhì)點(diǎn)是有條不紊的運(yùn)動(dòng),互不混雜,這種形態(tài)的流動(dòng)叫層流.紊流

當(dāng)流速較大時(shí),各流層的液體質(zhì)點(diǎn)形成渦體,在流動(dòng)過(guò)程中,相互混雜,這種形態(tài)的流動(dòng)叫紊流.3.7雷諾試驗(yàn)

雷諾試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖形(兩點(diǎn)三段.兩點(diǎn)即上臨界流速—水流從層流剛剛進(jìn)入到紊流狀態(tài)的速度和下臨界流速—水流從紊流剛剛進(jìn)入到層流狀態(tài)的速度.三段即層流,過(guò)渡區(qū),紊流所對(duì)應(yīng)的曲線段.)P129

3.8根據(jù)雷諾實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,層流時(shí)雷諾試驗(yàn)圖形為一條直線,即沿程水損v呈線性的一次方關(guān)系,但是由達(dá)西公式知與v是平方關(guān)系，試解釋其原因.P132

3.9雷諾數(shù)的物理意義(為什么雷諾數(shù)可以判別液流形態(tài))P131

3.10為什么采用下臨界雷諾數(shù)而不采用上臨界雷諾數(shù)來(lái)判斷水流的型態(tài)

這是因?yàn)榻?jīng)大量試驗(yàn)證明,圓管中下臨界雷諾數(shù)是一個(gè)比較穩(wěn)定的數(shù)值,其值一般維持在2000左右,但上臨界雷諾數(shù)是一個(gè)不穩(wěn)定數(shù)值(一般在12000-2000),在個(gè)別情況下也有高達(dá)40000-50000.這要看液體的平靜程度和來(lái)流有擾動(dòng)而定,凡雷諾數(shù)大于下臨界雷諾數(shù)的,即使液流原為層流,只要有任何微小的擾動(dòng)就可以是層流變?yōu)槲闪?在實(shí)際工程中擾動(dòng)總是存在的,所以上下臨界雷諾數(shù)之間的液流是極不穩(wěn)定的,都可以看作紊流,因此判別液流型態(tài)以下臨界雷諾數(shù)為標(biāo)準(zhǔn):實(shí)際雷諾數(shù)大于下臨界雷諾數(shù)的是紊流,小于下臨界雷諾數(shù)的是層流.3.11雷諾實(shí)驗(yàn)雖然都是以圓管液流為研究對(duì)象,但其結(jié)論對(duì)其他邊界條件下的液流也是適用的.只是邊界條件不同,下臨界雷諾數(shù)的數(shù)值不同而已.例如明渠的雷諾數(shù),其中R為水力半徑(知道).3.12紊流的特征P133(4點(diǎn)，后兩個(gè)特點(diǎn)很重要)

3.13粘性底層

在紊流中并不是整個(gè)液流都是紊流,在緊靠固體邊界表面有一層極薄的層流存在該層流層叫粘性底層.3.14沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律

⑴

即液體處于層流狀態(tài),只與雷諾數(shù)有關(guān),而與相對(duì)光滑度無(wú)關(guān),且

⑵

即液體處于從層流進(jìn)入紊流的過(guò)渡區(qū),只與雷諾數(shù)有關(guān),而與相對(duì)光滑度無(wú)關(guān).因其范圍很窄,實(shí)際意義不大.⑶

即液流進(jìn)入紊流狀態(tài),這時(shí)決定于粘性底層厚度和絕對(duì)粗糙度的關(guān)系:

①當(dāng)

較小時(shí)粘性底層較厚,可以淹沒(méi),抵消管壁粗糙度對(duì)水流的影響,從而只與雷諾數(shù)有關(guān),而與相對(duì)光滑度無(wú)關(guān).②

繼續(xù)增大,粘性底層厚度相應(yīng)減薄,一直不能完全淹沒(méi),管壁粗糙度對(duì)水流產(chǎn)生影響,從而既與雷諾數(shù)有關(guān),又與相對(duì)光滑度有關(guān).③當(dāng)

增大到一定程度時(shí),粘性底層厚度已經(jīng)變得很薄,已經(jīng)不能再抵消管壁粗糙度對(duì)水流的影響,這時(shí)管壁粗糙度對(duì)起主要作用,從而只與相對(duì)光滑度有關(guān),而與雷諾數(shù)無(wú)關(guān).(因這時(shí)與v是平方關(guān)系,故該區(qū)又叫做阻力平方區(qū))

3.15謝齊公式和曼寧公式

謝齊公式,其中J為水力坡度,/l,R水力半徑.曼寧公式,其中n為粗糙系數(shù)，簡(jiǎn)稱糙率.第四章

有壓管中的恒定流

4.1簡(jiǎn)單管道

簡(jiǎn)單管道

管道直徑不變且無(wú)分支的管道.4.2自由出流和淹沒(méi)出流

自由出流

管道出口水流流入大氣,水股四周都受大氣壓強(qiáng)的作用,稱為自由出流

淹沒(méi)出流

管道出口如果淹沒(méi)在水下,則稱為淹沒(méi)出流

4.3短管和長(zhǎng)管

短管

管道中若存在較大的局部水頭損失,它在總水損中占的比重較大,不能忽略不計(jì)的管道稱為短管.長(zhǎng)管

若管道較長(zhǎng),局部水損和流速水頭可以忽略不計(jì),這樣的管道叫做長(zhǎng)管.4.4簡(jiǎn)單管道的水力計(jì)算(以下均屬于連續(xù)性方程和能量方程的具體應(yīng)用)

總原則

首先確定按長(zhǎng)管還是短管計(jì)算.若按短管計(jì)算,則沿程損失,局損和流速水頭都要計(jì)算;若按長(zhǎng)管計(jì)算,只需計(jì)算沿程損失,局部水損和流速水頭可以忽略不計(jì);在沒(méi)有把握估計(jì)局損的影響程度時(shí),均按短管計(jì)算.(先按短管計(jì)算,求出具體的沿程損失和局損數(shù)值,比較后可確定到底如何計(jì)算,若無(wú)法確定具體數(shù)值一般的,給水管道按長(zhǎng)管計(jì)算,虹吸管按短管計(jì)算,水泵吸水管按短管計(jì)算,壓水管根據(jù)情況而定.4.4.1自由出流和淹沒(méi)出流的水力計(jì)算

自由出流

上游存在行近流速,即有一個(gè)行近水頭,列能量方程需計(jì)算在內(nèi)(但其值一般很小,在計(jì)算結(jié)果以忽

略不計(jì),即公式中的).淹沒(méi)出流

上游存在行近流速,即有一個(gè)行近水頭,列能量方程需計(jì)算在內(nèi)(但其值一般很小,在計(jì)算結(jié)果時(shí)可

以忽略不計(jì),即公式中的).下游也存在一個(gè)流速水頭,但由于管道的過(guò)水?dāng)嗝娣e很小,而下游過(guò)水?dāng)嗝娣e很大,水流速度在下游已經(jīng)變得很小,可以忽略,不需計(jì)入能量方程.4.4.2幾種基本類型

4.4.3虹吸管和水泵裝置的水力計(jì)算

4.4.4串聯(lián)管道

整個(gè)管道的水頭損失等于各支管水損之和.4.4.5并聯(lián)管道

并聯(lián)管道一般按長(zhǎng)管計(jì)算,各支管的水損相等(各支管的水損相等,只表明通過(guò)每一并聯(lián)支管的單位重量液體的機(jī)械能損失相等;但各支管的長(zhǎng)度,直徑及粗糙系數(shù)可能不同,因此其流量也不同,股通過(guò)各并聯(lián)支管的總機(jī)

械能損失是不相等的)

4.4.6分叉管道

在分叉處分為若干個(gè)串聯(lián)管道進(jìn)行計(jì)算.4.5沿程均勻泄流的水力計(jì)算

本章的水力計(jì)算題均是圍繞這能量方程來(lái)設(shè)計(jì)的，所以熟練掌握能量方程的應(yīng)用，加上對(duì)各個(gè)類型的管道

特點(diǎn)的了解，不用背繁瑣的公式也可以解決本章的計(jì)算題，當(dāng)然背下來(lái)更好

第五章

明渠恒定均勻流

5.1明渠恒定均勻流(知道)

明渠恒定均勻流

當(dāng)明渠水流的運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間而變化時(shí),稱為明渠恒定流.否則稱為明渠非恒定流.明渠

恒定流中,如果流線是一簇相互平行的直線,則水深,斷面平均流速和流速分布沿程不變,稱為明渠恒定均流,否則稱為明渠恒定非均勻流.(明渠均勻流中,摩阻力與重力沿水流方向的分力相平衡)

5.2矩形,梯形橫斷面水力要素的計(jì)算

梯形中,為梯形與水平面的夾角.5.3底坡

明渠渠底的縱向傾斜程度稱為明渠的底坡,以符號(hào)表示.且,其中為渠底線與水平面的夾角.5.4順坡,水平和逆坡明渠

當(dāng)明渠渠底沿程降低時(shí),稱為順坡明渠;沿程不變時(shí)稱為水平明渠;沿程升高時(shí)稱為逆坡明渠.(在水平明渠中,由于

故在其流動(dòng)過(guò)程中，只存在摩阻力；在逆坡明渠中，摩阻力與重力沿水流方向的分力

方向一致,因此這兩種情況都不可能產(chǎn)生明渠均勻流;只有在順坡渠道中才可能產(chǎn)生明渠均勻

流)

5.5明渠恒定均勻流的特性及其產(chǎn)生條件

5.6明渠均勻流的計(jì)算公式(連續(xù)性方程和謝齊公式,謝齊系數(shù)采用曼寧公式)

5.7矩形和梯形水力最佳斷面的推導(dǎo)過(guò)程

5.8允許流速

不沖允許流速

能夠避免渠道遭受沖刷的流速.不於流速

能夠保證水中懸浮的泥沙不淤積在渠槽的流速.5.9明渠均勻流的水力計(jì)算

第六章

明渠恒定非均勻流

6.1明渠非均勻漸變流和明渠非均勻急變流(知道)

在明渠非均勻流中,若流線是接近于相互平行的直線,或流線間的夾角很小,流線的曲率半徑很大,這種水流稱為明渠非均勻漸變流.反之為明渠非均勻急變流.(本章著重研究明渠非均勻漸變流的基本特性及其水力要素沿程變化的規(guī)律)

6.2正常水深(知道)

因明渠非均勻流的水深沿流程是變化的,為了不致引起混亂,把明渠均勻流的水深稱為正常水深.并以表示.6.3明渠水流的三種形態(tài)

一般明渠水流有三種形態(tài),即緩流,臨界流和急流.6.4明渠水流三種形態(tài)的判別方法(5種:微波波速法,比能曲線法,Fr法,臨界水深法,臨界底坡法)

6.4.1微波波速法

微波波速的描述（了解）P216

當(dāng)

v<,水流為緩流,干擾波能向上游傳播;

v=,水流為臨界流,干擾波恰不能向上游傳播;

v>,水流為急流,干擾波不能向上游傳播.要判別流態(tài),必須首先確定微波傳播的相對(duì)速度,相對(duì)速度的推導(dǎo)過(guò)程(了解)P217(如圖6.3,對(duì)平靜斷面1-1和波峰所在斷面2-2列連續(xù)性方程和能量方程.1-1斷面流速為,2-2斷面流速為,最后令即可得出=,這就是矩形明渠靜水中微波傳播的相對(duì)速度公式.如果明渠為任意形狀時(shí),則有=.式中為斷面平均水深,A為斷面面積,B為水面寬度.在實(shí)際工程中水流都是流動(dòng)的,設(shè)水流斷面平均流速為v，則微波傳播的絕對(duì)速度應(yīng)是靜水中的相對(duì)波速與水流速度的代數(shù)和,即,正號(hào)為順?biāo)较?負(fù)號(hào)為逆水方向)

6.4.2

Fr法

當(dāng)

Fr<1,水流為緩流;

Fr=1,水流為臨界流;

Fr>1,水流為急流.對(duì)臨界流來(lái)說(shuō),斷面平均流速恰好等于微波相對(duì)波速,即,該式可改寫為,其中稱為弗勞德數(shù),用符號(hào)Fr表示.弗勞德數(shù)的兩個(gè)物理意義P218

6.4.3比能曲線法

斷面比能

把基準(zhǔn)面選在渠底,所計(jì)算的單位液體所具有的能量稱為斷面比能,并以表示.則,在實(shí)際應(yīng)用上,因一般坡底較小，故常采用

.比能曲線

當(dāng)流量Q和過(guò)水?dāng)嗝娴男螤罴俺叽缫欢〞r(shí),斷面比能僅僅是水深的函數(shù),按照此函數(shù)可以繪出斷面比能隨水深變化的關(guān)系曲線,該曲線稱為比能曲線.比能曲線上存在可以使斷面比能取最小值的K點(diǎn).K點(diǎn)把曲線分成上下兩支,上支即為緩流所對(duì)應(yīng)的曲線,下支即為急流所對(duì)應(yīng)的曲線.(比能曲線見(jiàn)P220圖6.5)

比能曲線與弗勞德數(shù)的聯(lián)系()及其推導(dǎo)過(guò)程(了解)P221

6.4.4臨界水深法

臨界水深

相應(yīng)于斷面比能最小值的水深稱為臨界水深,以表示.當(dāng)

h>,Fr<1,水流為緩流;

h=,Fr=1,水流為臨界流;

h<,Fr>1,水流為急流.臨界水深的計(jì)算

在矩形斷面明渠中,臨界流的流速水頭是臨界水深的1/2,而臨界水深則是最小斷面比能的2/3.（原題）P221（將.對(duì)水深h求導(dǎo)，并令其等于0.得,規(guī)定對(duì)應(yīng)于臨界水深的水利要素以腳標(biāo)K,則.對(duì)于矩形斷面明渠，代入得,即臨界流的流速水頭是臨界水深的1/2.再代入,得,即臨界水深是最小斷面比能的2/3.斷面為任意形狀時(shí)，臨界水深的計(jì)算(了解)見(jiàn)P222(試算法和圖解法)

重要例題:例題6.1

6.4.5臨界底坡法(只適用于均勻流)

第七章

水躍

7.1水躍

當(dāng)明渠中的水流又急流狀態(tài)過(guò)渡到緩流狀態(tài)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種水面突然躍起的特殊局部水力現(xiàn)象,即在較短的渠道內(nèi)水深從小于臨界水深急劇的躍到大于臨界水深.這種特殊的局部水力現(xiàn)象稱為水躍.躍高

躍后水深與躍前水深之差

躍長(zhǎng)

躍前斷面至躍后斷面的水平距離

完全水躍

有表面旋滾的水躍

發(fā)生完全水躍的條件Fr≥1.7

7.2棱柱體水平明渠的水躍方程及其推導(dǎo)過(guò)程(由于水躍過(guò)程中能量損失無(wú)法計(jì)算，故無(wú)法使用能量方程.對(duì)

躍前斷面1-1和躍后斷面2-2應(yīng)用動(dòng)量方程得

.然后作三點(diǎn)假設(shè):

⑴設(shè)水躍前后斷面處的水流為漸變流,其動(dòng)水壓強(qiáng)分布規(guī)律和靜水壓強(qiáng)同,⑵設(shè)⑶設(shè)

又有連續(xù)性方程代入動(dòng)量方程即可得出水躍方程

7.3水躍函數(shù)

當(dāng)明渠中斷面形狀，尺寸以及流量一定時(shí)，水躍方程的左右兩邊都僅是水深的函數(shù)，此函數(shù)

稱為水躍方程.即

7.4共軛水深

水躍方程左右兩邊所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)水深就叫做共軛水深。

7.5水躍函數(shù)曲線及其特性P274

例題7.1，7.2很重要

7.6矩形明渠共軛水深的計(jì)算(已知量代入水躍方程,即可算出共軛水深.其中有可能涉及到弗勞德數(shù),應(yīng)記清

楚)

7.7矩形明渠共軛水深的計(jì)算公式及水躍效能效率計(jì)算公式盡量記住，有可能會(huì)考計(jì)算，公式推導(dǎo)過(guò)程要

了解

第八章

堰流及閘孔出流

8.1堰流及閘孔出流(P291)

8.2堰流的類型

壁堰流，如果堰坎寬度繼續(xù)增加,若

水流特性將不再屬于堰流而是明渠了.這時(shí)的沿程水損不能忽略.8.3堰流的基本公式即流量公式

對(duì)堰前斷面1-1和堰后斷面2-2列能量方程.特點(diǎn):1-1斷面屬于漸變流,2-2斷面屬于急變流,過(guò)水?dāng)嗝鏈y(cè)壓管水頭不為常數(shù),用

上游存在行近流速,考慮局部水損(在堰流中只考慮局部水損);令,稱為堰頂全水頭.令,為修正系數(shù).這樣就可以求出速度.然后設(shè)2-2斷面的水舌厚度為,為反映堰頂垂直收縮的系數(shù).則過(guò)水?dāng)嗝娣e為,故通過(guò)的流量,式中

稱為流速系數(shù).令

稱為堰的流量系數(shù)，則,這就是堰流的基本公式.8.4堰流的基本公式中各字母的含義

主要是反映局部水損的影響,是反映堰頂水流垂直收縮的程度,是代表堰頂斷面的平均測(cè)壓管水頭與堰頂全部水頭之間的比例系數(shù).8.5各種類型堰的水力計(jì)算

8.6閘孔出流的水力計(jì)算

第五篇：水力學(xué)課程總結(jié)

《水力學(xué)》課程總結(jié)

第一章 緒論

1、掌握基本概念：流體、粘性

2、了解連續(xù)介質(zhì)模型

3、掌握牛頓內(nèi)摩擦定律

4、理解作用于液體上的力：質(zhì)量力和表面力，什么是單位質(zhì)量力 第二章 水靜力學(xué)

1、掌握靜水壓強(qiáng)的兩個(gè)特性

2、掌握等壓面概念、特性及判別

3、熟悉水靜力學(xué)基本方程及其基本概念

4、掌握壓強(qiáng)的表示方法：相對(duì)壓強(qiáng)、絕對(duì)壓強(qiáng)、真空度（值）

6、熟悉作用在平面上的靜水總壓力的計(jì)算

7、了解作用在曲面上的力的計(jì)算、壓力體概念 第三章 水動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

1、拉格朗日法和歐拉法

2、了解歐拉加速度組成：當(dāng)?shù)丶铀俣群瓦w移加速度

3、流線、跡線的性質(zhì)

4、均勻流、漸變流及其基本特性

5、熟悉伯努利方程、連續(xù)性方程，6、皮托管測(cè)速

7、了解動(dòng)量方程

第四章 水頭損失

1、沿程水頭損失（與長(zhǎng)度成正比）和局部水頭損失的特點(diǎn)

2、掌握層流與湍流的判別：下臨界Rec

4、掌握?qǐng)A管層流、湍流運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

5、掌握?qǐng)A管層流hf與v的關(guān)系（λ=64/Re）

6、掌握?qǐng)A管紊流hf與v的關(guān)系（尼古拉斯曲線5個(gè)區(qū)）特點(diǎn)

7、掌握突然擴(kuò)大管的局部阻力系數(shù)計(jì)算

8、了解邊界層及邊界層分離現(xiàn)象

第五章 有壓管道的恒定流動(dòng)

1、熟悉薄壁小孔口和管嘴自由出流、淹沒(méi)出流的計(jì)算

2、掌握管嘴恒定出流正常工作的條件及其特點(diǎn)

3、掌握基本概念：長(zhǎng)管、短管及其計(jì)算

4、串聯(lián)、并聯(lián)管路的特點(diǎn)。并聯(lián)管路各支路沿程水頭損失相等 第六章

明渠恒定流 明渠流動(dòng)的特點(diǎn)

明渠均勻流的水力特征與發(fā)生條件 明渠水力最優(yōu)斷面和允許流速

題型

一、選擇（15*2分=30分）

二、判斷（10*1分=10分）

三、問(wèn)答題（2*10=20分）

四、計(jì)算題（3題40分）

思考題庫(kù)

歐拉法和拉格朗日法有何不同？ 水文站采用定點(diǎn)測(cè)速研究流動(dòng)用的是哪種方法？

試用伯努利方程分析說(shuō)明：“水一定是從高處向低處流”這種說(shuō)法是否正確？為什么？

層流和紊流各自有什么特點(diǎn)？如何判別？ 明渠均勻流的水力特征是什么？ 均勻流及漸變流過(guò)水?dāng)嗝嬗心男┨匦裕?/p>

均勻流與斷面流速分布是否均勻有無(wú)關(guān)系？

圓管層流與紊流的沿程阻力系數(shù)各自與哪些因素有關(guān)？

“漸變流同一過(guò)流斷面上各點(diǎn)的測(cè)壓管高度等于常數(shù)”，此說(shuō)法對(duì)否？為什么？ 湍流研究中為什么要引入時(shí)均概念？湍流時(shí)，恒定流與非恒定流如何定義？ 流線有哪些主要性質(zhì)？在什么條件下流線與跡線重合？

如圖所示，（a）圖為自由出流，（b）圖為淹沒(méi)出流，若兩種出流情況下作用水頭H、管長(zhǎng)l、管徑d及沿程阻力系數(shù)均相同。試問(wèn)兩管中的流量是否相等，為什么？

HHl,d,λl,d,λ 水力最優(yōu)斷面有何特點(diǎn)？它是否一定是渠道設(shè)計(jì)中的最佳斷面？為什么？

其它條件一樣，但長(zhǎng)度不等的并聯(lián)管道，其沿程水頭損失是否相等？為什么？