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水力学大体概念

来源:独旅网
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绪论: .................................................................................................................................................... 1 第一章:水静力学 ............................................................................................................................... 2 第二章:液体运动的流束理论 ........................................................................................................... 4 第三章:液流形态及水头损失 ........................................................................................................... 5 第四章:有压管中的恒定流 ............................................................................................................... 6 第五章:明渠恒定均匀流 ................................................................................................................... 7 第六章:明渠恒定非均匀流 ............................................................................................................... 8 第七章:水跃 ........................................................................................................................................ 9 第八章:堰流及闸空出流 ................................................................................................................... 9 第九章:泄水建筑物下游的水流衔接与消能 ................................................................................ 11 第十一章:明渠非恒定流 ................................................................................................................. 12 第十二章:液体运动的流场理论 .................................................................................................... 12 第十三章:边界层理论 ..................................................................................................................... 13 第十四章:恒定平面势流 ................................................................................................................. 13 第十五章:渗流 .................................................................................................................................. 14 第十六章:河渠挟沙水流理论基础 ................................................................................................ 14 第十七章:高速水流 ......................................................................................................................... 14

绪论:

1 水力学概念:水力学是研究液体处于平稳状态和机械运动状态下的力学规律,并探讨利用这些规律解决工程实际问题的一门学科。

2 理想液体:易流动的,绝对不可紧缩,不能膨胀,没有粘滞性,也没有表面张力特性的持续介质。

3 粘滞性:当液体处在运动状态时,假设液体质点之间存在着相对运动,那么质点见要产生内摩擦力抗击其相对运动,这种性质称为液体的粘滞性。可视为液体抗剪切变形的特性。(没有考虑粘滞性是理想液体和实际液体的最要紧不同)

4 动力粘度:简称粘度,面积为1m2并相距1m的两层流体,以1m/s做相对运动所产生的内摩擦力。

5 持续介质:假设液体是一种持续充满其所占空间毫无间隙的持续体。 6 研究水力学的三种大体方式:理论分析,科学实验,数值计算。

第一章:水静力学

要点:(1)静水压强、压强的量测及表示方式;(2)等压面的应用;(3)压力体及曲面上静水总压力的计算方式。

7 静水压强的两个特性:1)静水压强的方向与受压面垂直并指向受压面2)任一点静水压强的大小和受压面方向无关,或说作用于同一点上各方向的静水压壮大小相等。

8 等压面:1)在平稳液体中等压面即是等势面2)等压面与质量力正交3)等压面不能相交4)绝对静止等压面是水平面5)两种互不相混的静止液体的分界面必为等压面6)不同液体的交壤面也是等压面

9 静水压强的计算公式:p=p0+ρgh

10 绕中心轴作等角速度旋转的液体:z+ρg−2𝑔=常数

11 绝对压强:以假想没有大气存在的绝对真空状态作为零点计量的压强,称为绝对压强。

p

w212 相对压强:p=𝑔−𝑔𝑔

13 真空度:是指该点绝对压强小于本地大气压强的数值,𝑔𝑔=𝑔𝑔−𝑔 14 压强的测量:测压管,U型水银测压计, 差压计 15 静止液体内各点,测压管水头等于常数,z+

pρg

′′=c

16 作用在矩形上的静水总压力:(画图是考点)1)按必然比例,用线段长度代表改点静水压强的大小2)用箭头表示静水压强的方向,并与作用面垂直 P37

17 静水总压力的计算:F𝑔=𝑔𝑔𝑔𝑔∙𝑔(𝑔𝑔为平面形心在点C液面下的淹没深度) L𝑔=𝑔𝑔+

ICLAC (𝑔𝑔是形心到液面的倾斜距离,I为面积惯矩)

C13𝑔𝑔。圆形平面绕圆心轴线的面积惯矩:𝑔𝑔122𝑔x18 矩形,绕形心轴的面积惯矩:I𝑔=

=𝑔𝑔

14419作用在曲面上的静水总压力:F

FF=𝑔𝑔hc𝑔x,FPz=𝑔𝑔𝑔 ,F𝑔=√𝑔𝑔x+𝑔2𝑔z ,

tanα=

P𝑔P𝑔

20 沉体:若是质量力大于上浮力,物体就会下沉,直到沉到底部才停止下来,如此的物体称为沉体。

浮体:若是质量力小于上浮力,物体就会上浮,一直要浮出水面,且使物体所排开的液体的重量和自重恰好相等后,才能维持平稳状态,如此的物体咱们称为浮体。(定倾中心要高于重心)

潜体:质量力等于上浮力,物体能够潜没于水中任何位置而维持平稳,如此的物体称为潜体。(重心位于浮心之下)

21 平稳的稳固性:是指已处于平稳状态的潜体,若是因为某种外来干扰使之离开平稳位置时,潜体自身恢复平稳的能力。

22 压力体剖面图:1)受压曲面本身2)液面或液面的延长面3)通过曲面的四个边缘向液

面或液面的延长面所做的铅锤平面。

第二章:液体运动的流束理论

要点:(1)能量方程的应用条件和应用方式;(2)动量方程的应用条件和应用方式

23 恒定流:在流场中任何空间点上所有的运动要素都不随时刻而改变。

非恒定流:流场中任何空间点上有任何一个运动要素是随时刻而转变的,这种流称为非恒定流

24 流线:某一瞬时在流场中绘出的一条曲线,在该曲线上所有各点的速度向量都与该曲线相切。

迹线:某一液体质点在运动进程中,不同时刻所流经的空间点所练成的线称为迹线。 25 恒定总流得持续性方程:Q=A1𝑔1=𝑔2𝑔2 26 均匀流:水流的流线为彼此平行的直线。

非均匀流:水流的流线不是相互平行的直线。 渐变流:当水流的流线尽管不是相互平行直线,但几乎近于平行直线时成为渐变流(流线之间夹角很小或流线曲率半径专门大)。 假设流线之间夹角专门大或流线的曲率半径很小,这种水流称为急变流。 27 不可紧缩液体恒定总流得能量方程:𝑔1+ρg+

p1a1𝑔12g2=𝑔2+ρg+

p2a2𝑔22g2+𝑔𝑔

条件:恒定流,只有质量力,断面符合渐变流,两个断面之间,流量维持不变,没有加入或流出

注意:同一基准面,压强必需采纳相同的标准,管道选管轴中心,明渠选自由液面,a1,a2能够取1

28 J总水头线坡度:简称水力坡,总水头线沿流程的降低值与流程长度之比。 29 恒定总流的动量方程:ρQ(β2𝒗2−β1𝒗1)=∑𝑔

注意:第一确信投影轴,并说明轴的方向,必需是输出的动量减去输入的动量

第三章:液流形态及水头损失

要点:(1)层流及紊流的概念;(2)沿程水头损失与局部水头损失的概念;(3)圆管均匀层流断面平均流速及切应力的散布规律τ=𝑔𝑔0, r为距圆管轴的

0𝑔距离,𝑔0为圆管半径4)圆管均匀流沿程水头损失与切应力之间的关系𝑔0=

𝑔𝑔𝑔𝑔

30 水头损失的必备条件:1)液体具有粘滞性2)由于固体边界的阻碍,液流内部质点之间产生相对运动。宽浅明渠:τ=(1−𝑔)𝑔0 31 湿周χ:液流过水断面与固体边界接触的周界限 水力半径R:过水断面的面积与湿周的比值 32 水头损失公式: 𝑔𝑔=∑ℎ+∑ℎ,∑ℎ=

𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔2 𝑔𝑔2𝑔 达西公式 ∑ℎ𝑔32.8𝑔 𝑔𝑔√𝑔𝑔=

𝑔2𝑔2𝑔

33 雷诺Re=

𝑔𝑔 >𝑔2000湍流;粘性底层的厚度:δ0=

34 层流:当流速较小时,各流层的液体质点是有条不紊地运动,互不混杂

紊流(湍流):当流速较大时,各流层的液体质点形成涡体,在流动进程中,相互混掺 35 i 滑腻区

∆δ0<0.3

0.316𝑔𝑔1/41) 波拉休斯公式:λ=2) 尼库拉兹公式: ii 过渡粗糙区0.3≤ 1√𝑔∆δ0 4000651√𝑔=2lg(𝑔𝑔√𝑔)−0.8 Re<10

≤6

=−2lg(2.51∆6+3.7𝑔) 3000iii 粗糙区即阻力平方区 δ>6 λ=

01[2lg (3.7)]∆

𝑔2 Re>382𝑔0() √𝑔∆

11/636沿程水头损失的体会公式-谢齐公式 v=C√𝑔𝑔 曼宁公式:C=𝑔𝑔1𝑔

巴甫洛夫斯基公式:C=𝑔𝑔 y=2.5√𝑔−0.13−0.75√𝑔(√𝑔−0.10) R<1.0m时

y=1.5√𝑔 R>1.0m时 y=1.3√𝑔 37 局部水头损失:

进水口:ε1=0.5 ;出水口:ε2=1 ;局部扩大:ε3=[(𝑔2)2−1];局部缩小:ε3=

1𝑔20.5[1−(𝑔2)2](𝑔1,𝑔2分别对应前后两个管道)

1𝑔第四章:有压管中的恒定流

要点:(1)长管与短管的概念;(2)长管与短管的水力计算方式;(3)倒虹吸管与虹吸管的概念。虹吸管:是一种压力输水管道,顶部弯曲且其弄成高于上游供水水面。跨越高低,减少挖方。

长管:水头损失以沿程水头损失为主,其局部水头和流速水头在总损失中所占比例很小,计算时能够忽略不计的管道

短管:局部损失及流速水头在总损失中占有相当的比重,计算时不能忽略的管道。

38 简单管道:管道直径不变且无分支的管道

自由出流:管道出口水流流入大气,水股周围都受大气压强的作用 Q=μ𝑔𝑔√2𝑔𝑔 其中:μ𝑔=

1𝑔𝑔√1+𝑔+∑𝑔为管道系统的流量系数 A=4πR

12 淹没出流:管道出口若是淹没在水下,那么称为淹没出流 Q=μ𝑔𝑔√2𝑔𝑔0 其中:μ𝑔=长管:H=h𝑔=𝑔 d=√𝑔2𝑔1√𝑔+∑𝑔𝑔𝑔为管道系统的流量系数

8𝑔√ 2𝑔 流量Q=K√𝑔 流量模数K=AC√R 谢齐系数C=𝑔=√(考虑技术要求和经济条件)

𝑔12𝑔124𝑔𝑔𝑔𝑔4𝑔 d

μ𝑔𝑔√2𝑔𝑔39 串联管道 H=h𝑔1+h𝑔2+h𝑔3=𝑔1+

𝑔22𝑔22𝑔2+

𝑔32𝑔32𝑔3 串联管到Q1=Q2=Q3

并联管道 h𝑔=h𝑔1=h𝑔2=h𝑔3,

h𝑔1=

𝑔12𝑔12𝑔1,h𝑔2=

𝑔22𝑔22𝑔2,h𝑔3=

𝑔2𝑔2𝑔32𝑔32𝑔3 , Q=Q1+Q2+Q3 𝑔1 H2=h𝑔+h𝑔2=2𝑔+

𝑔𝑔𝑔2𝑔22𝑔22 分叉管道:H1=h𝑔+h𝑔1=

𝑔+

𝑔12𝑔12𝑔2 Q=Q1+Q2

=𝑔+

40 沿程均匀泄流管道的水力计算:H𝑔𝑔=

𝑔𝑔22(𝑔+0.55𝑔𝑔)=2𝑔;𝑔𝑔𝑔2𝑔0.55𝑔𝑔为折算流量

第五章:明渠恒定均匀流

要点:(1)明渠均匀流的概念;(2)明渠均匀流水力计算方式;(3)正常水深的概念及表示方式;(4)水力最正确断面的概念及梯形断面明渠的水力最正确断面比:(5)宽浅式明渠的概念:断面为宽而浅的明渠

41 明渠恒定均匀流:在明渠恒定流中,若是流线是一簇平行直线,那么水深、断面平均流速及流速散布均沿程不变,那么称为明渠恒定均匀流。不然假设流线不是平行直线,那么称为明渠恒定非均匀流。

42 1)计算水面宽度2)过水断面面积3)湿周4)水力半径 矩形 梯形 圆形 B b b+2mh A bh (b+2mh)h 2χ b+2h b+2h√1+m2 1𝑔𝑔 2R 𝑔𝑔 𝑔+2𝑔(b+2mh)hb+2h√1+m2 2√𝑔(𝑔−𝑔) 𝑔8(𝑔−sin𝑔) 𝑔sin𝑔(1−) 4𝑔43 棱柱体渠道:断面形状,尺寸及底坡沿程不变,同时又无弯曲的渠道 非棱柱体渠道:断面形状,尺寸及底坡沿程改变

44 明渠均匀流得计算公式:Q=AC√𝑔𝑔 v=C√𝑔𝑔 ←设计流量一按时的水深即为正常水深

45 水力最正确断面: Q=AC√𝑔𝑔=

√𝑔𝑔5/3𝑔𝑔2/3 已知设计流量时面积最小或过水面积必然时

流量最大;矩形或梯形的水力最正确断面事实上是半圆的外切多边形断面

梯形水力最正确断面的水力半径等于水深的一半 46 粗糙度:n𝑔=

𝑔1𝑔1+𝑔2𝑔2𝑔1+𝑔2

第六章:明渠恒定非均匀流

要点:(1)急流、缓流及临界流的概念与判别方式;v>v𝑔, F𝑔=

√𝑔̅𝑔𝑔>1,𝑔>h𝑔 ,v𝑔>𝑔,𝑔<𝑔𝑔(2)比能函数曲线及其特点;下端以水平线为渐近线,上端以与

坐标轴成45o夹角并通过远点的直线为渐近线(3)小底坡棱柱体明渠非均匀流断面比能沿程的转变规律。(4)矩形断面临界水深的计算方式;(5)临界流方程的导出。(6)12种水面曲线的型式、特点及适用范围P236

̅ 弗劳德数F=47 波速 v𝑔=√𝑔h𝑔𝑔̅√𝑔𝑔>1为急流

48 断面比能:若是把参考基准面选在渠底这一特殊位置,把通过对渠底水平面所计算取得的单位能量。P220 E𝑔=

𝑔𝑔2h+2𝑔=𝑔+

𝑔𝑔22𝑔𝑔2 断面比能函数

49 临界水深:相应于断面单位能量最小值的水深

𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔=1−

𝑔𝑔2𝑔𝑔2𝑔𝑔2𝑔𝑔=1−

𝑔𝑔2𝑔𝑔𝑔3𝑔𝑔𝑔𝑔=0 矩形断面:h𝑔=√2=√

2𝑔𝑔𝑔323250 临界底坡:均匀流的正常水深恰好与临界水深相等 51棱柱体明渠渐变流水面线的转变规律:𝑔𝑔=

𝑔𝑔𝑔−

𝑔2𝑔2𝑔𝑔2𝑔1−3𝑔𝑔 52 棱柱体明渠中恒定非均匀渐变流水面曲线分析P232 53棱柱体明渠中恒定非均匀渐变流水面曲线计算:

𝑔𝑔𝑔𝑔=𝑔−

𝑔2𝑔2=𝑔−𝑔 其中:E𝑔=h+

∆𝑔

𝑔𝑔22𝑔=𝑔+

𝑔22𝑔𝑔2,𝑔=𝑔𝑔√𝑔𝑔,𝑔=

𝑔2𝑔2=

𝑔2𝑔2𝑔

转化成差分方程:∆s=𝑔−𝑔̅ =𝑔𝑔𝑔𝑔−𝑔𝑔𝑔̅ 𝑔−𝑔54 付流:当水流通过弯道时,液体质点除受重力外,同时还受到离心惯性力的作用,在这

两种力的作用下,水流除具有纵向流速(垂直于过水断面)还有径向和竖向流速,由于几个方向的流动交织在一路,在横断面上产生的一水流成为~,从属于主流,不能独立存在。 55 明渠水流的三种流态:缓流,临界流,急流

第七章:水跃

要点:(1)水跃的概念;(2)水跃的产生条件。

56 水跃:当明渠中的水流由急流状态过渡到缓流状态时,会产生一种水面突然跃起的特殊的局部水力现象,即在较短的区段内水深从小于临界水深急剧地跃到大于临界水深。这一特殊的局部水力现象称为水跃。 57 矩形明渠共轭水深的计算:h2=58 水跃段水头能量损失:E𝑔=𝑔1+ 𝑔𝑔1=

2𝑔12𝑔𝑔1𝑔1√1+8𝑔𝑔12[2𝑔1𝑔122𝑔−1] 𝑔𝑔1=

2𝑔12𝑔𝑔1=

𝑔2𝑔𝑔13

𝑔3𝑔32) 2𝑔−(𝑔2+

𝑔2𝑔22) E𝑔𝑔2𝑔=𝑔2+

𝑔2𝑔222𝑔−(𝑔3+

>9.0时消能效果比较好

59 矩形明渠的跃长公式:L𝑔=10.8𝑔1( 𝑔𝑔1−1)0.93 梯形明渠的跃长公式:L𝑔=5h2[1+4√前断面的宽度

60 共轭水深:跃前水深和跃后水深具有相同的水跃函数

当1< 𝑔𝑔1<1.7时,水跃表面会形成一系列起伏不大的单波,波峰沿流降低,最后消失(波峰消失得断面成为跃后断面),这种形式的水跃称为波状水跃。 表面旋滚的水跃称为完全水跃。

𝑔2−𝑔1] 其中𝑔2,𝑔1为水跃后断面的宽度和水跃𝑔1第八章:堰流及闸空出流

要点:(1)薄壁堰、有效堰、宽顶堰的概念;(2)堰流的大体公式;(3)堰流过流能力的阻碍因素:Q

61 堰流得大体计算公式:Q=mb√2𝑔𝑔062 矩形薄壁堰:Q=m0b√2𝑔𝑔′3/23/2

𝑔0.0007 𝑔 m0=0.403+0.053𝑔+

163 有效堰流:Q=ε1σ𝑔mnb√2𝑔𝑔0𝑔3/2

𝑔1.85𝑔64 曲线形有效堰:WES剖面 ()=0.5()

𝑔𝑔𝑔 𝑔1=0.50 𝑔𝑔 𝑔2=0.20𝑔𝑔 𝑔3=

0.04𝑔𝑔 𝑔𝑔为不包括行进流速水头的剖面设计水头简称设计水头

65 当𝑔1⁄𝑔0≥1.33时,现在假设堰高𝑔1继续增加,过堰水舌的轨迹再也不发生明显转变,流量系数也不随堰高𝑔1而改变,称为高堰。𝑔1⁄𝑔0<1.33,称为低堰。 66 宽顶堰::Q=ε1σ𝑔mnb√2𝑔𝑔0 入口为直角:m=0.32+0.01 入口为圆角:m=0.36+0.01侧收缩系数:ε1=1−3𝑔0𝑔4′3/2𝑔

𝑔1𝑔𝑔1𝑔𝑔10.46+0.75𝑔𝑔13−𝑔𝑔11.2+1.5𝑔13−𝑔>3时,𝑔=0.32 >3时,𝑔=0.36

𝑔√0.2+1∙√𝑔(1−𝑔) 头部为矩形:𝑔0=0.19头部为圆弧形:𝑔0=0.10

𝑔𝑔b为溢流空净宽,B为上游引渠宽 67 闸空出流:

底坎为宽顶堰的闸空出流:Q=μbe√2𝑔𝑔0 μ=μ0√1−𝑔2𝑔=𝑔2𝑔√1−𝑔2𝑔

00𝑔𝑔φ=

1 h𝑔√𝑔𝑔+𝑔=𝑔2𝑔

68 当顶部闸门完全开启,闸门下缘离开水面,闸门对水流不起操纵作历时,水流从建筑物顶部自由下泄,这种水流状态称为堰流。

当建筑物顶部闸门部份开启水流受闸门操纵而从建筑物顶部与闸门下缘间的孔口流出时,这种水流状态叫做闸孔出流。 70 薄壁堰流:𝑔<0.67 有效堰流:0.67<𝑔<2.5 宽顶堰流:2.5<𝑔<10

δδδ

明渠水流:𝑔>10 沿程水头损失不能忽略

δ

第九章:泄水建筑物下游的水流衔接与消能

71 消能的三种类型:低流式消能,挑流式消能,面流式消能 72 水跃消能的三种衔接方式: 1) h𝑔=𝑔𝑔 临界式水跃衔接 2) h𝑔<𝑔𝑔 远驱式水跃衔接 3) h𝑔>𝑔𝑔 淹没式水跃衔接 73 消能池长度L=0.75L𝑔 74挑流消能:

沙卵石河床:t𝑔=2.4𝑔(−

𝑔𝑔2.5sin𝑔−0.75𝑔𝑔 𝑔可取)𝑔𝑔1−0.175cot𝑔\"\"\"1.5~2.0,𝑔𝑔=𝑔√2𝑔𝑔

𝑔为河床颗粒的水力粗度

岩石河床:t𝑔=𝑔𝑔∙𝑔0.5∙𝑔0.25−𝑔𝑔

75 消能戽:是结合底流和面流消能的一种综合消能方式。利用泄水建筑物的出流部份造成具有必然反弧半径和较大挑角所形成的挑坎(亦称戽斗),在下游尾水淹没挑坎的条件下,使从建筑物下泄的高速水流在戽斗内产生猛烈的表面旋滚,并通过戽后的涌浪及底部旋滚而取得较大的消能成效。

76 水击:当有压管中的流速因某种外界缘故此发生急剧转变时,将引发液体内部压强产生迅速交替起落的现象,这种交替起落的压强作用在管壁、阀门或其他管路元件上仿佛锤击一样,故称水击。

77 水击进程的描述及分析:突然关闭P40,慢慢关闭P48 78 水击的波速:c=

𝑔𝑔𝑔𝑔√1+∙𝑔𝑔 𝑔为水体积模数,𝑔为弹性模量,𝑔为直径,𝑔管壁厚度

79 水击压强:Δp=ρc(v0−v) 80 拉应力:σ=

𝑔𝑔 2𝑔第十一章:明渠非恒定流

71 圣维南方程组:明渠非恒定流得持续性方程和能量方程P79

∂h

𝑔𝑔𝑔𝑔+𝑔+𝑔∂t𝑔𝑔𝑔𝑔=

𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔1𝑔𝑔0 𝑔𝑔+𝑔𝑔𝑔+𝑔𝑔𝑔=𝑔−

𝑔2𝑔𝑔2

第十二章:液体运动的流场理论

要点:(1)流线与迹线的微分方程;(2)液体质点运动的大体形式;(3)无涡流与有涡流。

72 流线的微分方程:𝑔=

𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔==

𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔=

𝑔𝑔 𝑔73迹线的微分方程:

𝑔𝑔𝑔𝑔==dt

74 液体质点的大体形式: 位置平移: 线变形:

∂u𝑔∂u𝑔∂u𝑔∂t

,

∂t

,

∂t

是否为零

∂u𝑔∂u𝑔∂u𝑔∂x

,

∂y

,

∂z

别离为线变形速度

∂u𝑔𝑔) θ=(+𝑔∂z2∂z

角变形:θ𝑔=2(∂y𝑔+

1∂u

1∂u1∂u

∂u𝑔𝑔) θ=(+𝑔∂x2∂x

1∂u

∂u𝑔∂y

)

∂u𝑔∂y

旋转运动:ω𝑔=2(∂y𝑔−

∂u𝑔) ω𝑔=2(∂z𝑔−∂z

1∂u

∂u𝑔) ω𝑔=2(∂x𝑔−∂x

1∂u

)

75 若是流场中的所有液体质点的旋转角速度都等于零,那么成为无涡流。液体不绕自身旋转。

76 持续性方程:∂x𝑔+

∂u

∂u𝑔∂y

+

∂u𝑔∂z

=0 判定液体是不是持续

77 理想液体动水压强的特性和静水压强的特性完全一样。

78 作用在两相互垂直平面上且与该两平面的交线相垂直的切应力大小都是相等的。 79 纳维-斯托克斯方程:

𝑔𝑔−

1𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔1𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔1𝑔𝑔+𝑔∇2𝑔𝑔= 𝑔𝑔−+𝑔∇2𝑔𝑔= 𝑔𝑔−+𝑔∇2𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔= 𝑔𝑔 第十三章:边界层理论

要点:(1)边界层的概念;(2)边界层的厚度的概念;(3)边界层内的水流流态。

80 从平板表面到未扰动的液流之间存在着一个流速散布不均匀的区域,那个区域确实是水流受平板阻碍的范围,叫做边界层。那个区域的厚度称为边界层厚度。 81 雷诺数:Re𝑔=

𝑔0𝑔 𝑔𝑔𝑔𝑔)𝑔𝑔 𝑔082 排斥厚度:𝑔1=∫0(1− 动量损失厚度:𝑔2=∫0 能量损失厚度:𝑔3= 动量方程:

𝑔0𝑔𝑔02=

𝑔𝑔𝑔𝑔(1−𝑔)𝑔𝑔 𝑔0𝑔0𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔2∫0𝑔(1−𝑔)𝑔𝑔

00𝑔𝑔2 𝑔𝑔𝑔𝑔20 层流边界层厚度:δ=5.48()

𝑔 平板的层流阻力:F𝑔=

𝑔𝑔2𝑔𝑔𝑔𝑔20 𝑔𝑔=

1.46 𝑔𝑔𝑔√𝑔𝑔𝑔=

𝑔0𝑔𝑔 (𝑔𝑔=

5.2 𝑔𝑔√𝑔𝑔𝑔=

1.328) √𝑔𝑔𝑔第十四章:恒定平面势流

要点:(1)势流的概念;无涡流必然有流速势存在,因此称为势流(2)流函数与流速势的关系;(3)如何求流函数与流速势。

83 平面流的流函数:dψ=𝑔𝑔𝑔𝑔−𝑔𝑔𝑔𝑔 平面流的持续性方程:∂x𝑔+

∂u

∂u𝑔∂y

=0

拉普拉斯方程:

∂2𝑔∂x

2+

∂2𝑔∂y2=0判定势流

两流线间所通过的单宽流量等于该两流线的流函数之差。q𝑔𝑔̂=𝑔𝑔−𝑔𝑔

84 平面流的流速势:dφ=𝑔𝑔𝑔𝑔−𝑔𝑔𝑔𝑔 85 共轭函数:𝑔𝑔=与等势线相正交

𝑔𝑔=∂r=𝑔∂θ 𝑔𝑔=∂θ=−𝑔∂r x=rcos𝑔 ;𝑔=𝑔sin𝑔;𝑔=√𝑔+𝑔; θ=arctan𝑔

86 流网的绘制:P202

87 几个势流叠加后可得一个新的势流,该新的势流的流速势及流函数各等于被叠加势流的流速势及流函数之和。

88 源:不可紧缩的液体从平面中的一个源泉一样均匀地流向各方。 汇:不可紧缩的液体从平面的各个方向一样均匀的流向一个点。

𝑔∂ϕ∂x

=𝑔𝑔 𝑔𝑔=

𝑔𝑔∂ϕ∂y

=−𝑔𝑔 等流函数线与等流速势线相正交,即流线

𝑔𝑔∂ϕ1∂ψ∂ϕ1∂ψ22第十五章:渗流

89 液体在间隙介质中的流动称为渗流。 90 达西公式:v=

𝑔𝑔=𝑔𝑔 只适用与层流

dH

91 杜比公式:u=−kds

92 一般井:在地表的无压透水层中所开掘的井。假设井底直达不透水层称为一般完全井,假设井底没有达到不透水层那么称为不完全井。

第十六章:河渠挟沙水流理论基础

93 按泥沙的运动状态,可分为推移质和悬移质。 沙纹、沙垄、立波、逆行沙垄等河床形态统称为沙波。

第十七章:高速水流

94 高速水流引发的水力学问题:1)发生强烈的压强波动2)发动气蚀现象(固体表面被严峻剥蚀和侵害、设置成流线型,过水表面不存在钢筋头,对不平整表面加以操纵)3)发生掺气现象4)发生波浪

95 掺气水流:当水流通过泄水建筑物如溢流坝、陡槽、高压闸门下游的明渠隧洞等,流速达到必然程度时,空气就会大量掺入水流中,形成乳白色的水气混合体,这种水流成为~

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