大连理工大学-水力学课程总结.ppt

量纲、单位； 液体的主要物理性质： 惯性与万有引力特性- §10-4 理想液体的运动微分方程 理想液体运动微分方程（欧拉运动微分方程） 适用条件：恒定流、非恒定流、可压缩流、不可压缩流 可求解不可压缩液体的ux、uy、uz及p 液体平衡时： 欧拉平衡微分方程 §10-6 恒定平面势流 无涡流（有势流） 一.流速势函数 平面势流（无涡流） 是使uxdx+uydy为某一函数?（x,y,t）的全微分的充分必要条件 无涡流的流速势函数 流速势函数的性质 1.流速势函数? 在某一方向m上的偏导数，等于流速u在该方向上的投影。 平面直角坐标系： 2.等势面（线）与流线正交，等势面?过水断面。 3.流速势函数? 沿流线s方向增大。 4.流速势函数? 是调和函数。 调和函数 二. 流函数 流函数存在的条件：满足不可压缩液体的连续方程 流函数 任何流动（无涡流、有涡流、理想液体、实际液体）都必须遵守连续方程，故不可压缩液体的平面流动中必然存在流函数?， 知道了流函数?，就可以确定速度场u(x,y,z). 流函数的性质 1.流函数? 在某一方向m上的偏导数，等于流速u在m方向顺时针旋转90?后m’方向上的流速分量um’ 。 2.流函数? =const代表一条流线。 3.流函数? 沿流线s方向逆时针旋转90?后的n方向增大。 4.任意两条流线的流函数之差 等于这两条流线间通过的单宽流量q。 5.平面势流（无涡流）的流函数? 是调和函数。 管 道 渠 道 闸 孔 堰 流 三大方程 损失公式 水静力学 水力学的内容 相似、量纲 三元分析 期末考试 考试内容 考试时间 答 疑 第一章 ~ 第十章（第九章除外） 6月22日上午10：05～ 11：45 6月20日、21日；土木新楼?218 预祝同学们考出好成绩！！！ 要 求 带计算器，遵守考场秩序！！ 天道酬勤 勤能补拙 管 道 渠 道 闸 孔 堰 流 渗 流 孔口出流 三大方程 损失公式 第六章小结 一.概述 管流的分类 从时间上 从空间上 恒定流 非恒定流 简单管路 复杂管路 串联管路 并联管路 分汊管路 沿程途泄 管 网 能量观点 出流情况 长 管 短 管 自由出流 淹没出流 短管、长管是按能量划分的，不是按管长度划分。 管流的分类 二.短管的水力计算 短管的所有公式都不用记忆，只需列能量方程。 要点 三.长管的水力计算 判别流区！ 注意2 忽略hj+?v2/2g,只计hf！ 注意1 n ? k=ACR1/2；d ? k ！ 注意3 流量模数 管道的管径d、粗糙系数n（或沿程阻力系数?）沿程不变且无分支的管路。 简单管路 阻力平方区 复杂管路 由直径不同的管段顺次连接而成的管路。 1.串联管路 两节点间并设两条以上管段的管路。 2. 并联管路 由总干管分出支管后不再汇合的管路。 3. 分汊管路 单位长度上泄出的流量相等的管路。 4. 沿程均匀泄流管路 折算流量 第七章小结 ?一.明渠均匀流 1. 明渠的分类 棱柱型渠道 非棱柱型渠道 渠身形式 流动分类 恒定流 非恒定流 非均匀流 渐变流 急变流 均匀流 底坡i分类 正底坡(顺坡)i 0 平底坡(平坡) i = 0 反底坡(逆坡) i 0 特征：两个不变、三个相等、两个平衡 2.明渠恒定均匀流的特征 ① 恒定流 ② Q 沿程不变 ③ 为棱柱型渠道 ④ i 和 n 沿程不变 ⑤ i 0 明渠均匀流动的形成条件 3.明渠均匀流的基本公式 谢才公式 过流断面的面积、糙率、底坡一定，通过的流量最大的断面形状。 水力最佳断面 梯形断面最佳宽深比 矩形水力最佳断面：?m=b/h=2 4.明渠均匀流水力计算的基本问题 校核已有渠道的输水能力 确定渠道底坡i 设计新渠道（决定断面形状尺寸b、h） （1）宽矩形断面渠道，求正常水深h0 。 （2）已知渠道宽深比? = b/h0 ，求正常水深h0 。 （3）已知Q、i、n、m和b(h0) ，求正常水深h0(b)。 （4）给定最大允许流速v’ ，求正常水深 h0 及 b。 ?二.明渠恒定流的流动类型及其判别 当渠道中有障碍物产生干扰时，干扰波只能向下游传播。 急流 当渠道中有障碍物产生干扰时，干扰波既能向上游传播，又能向下游传播。 缓流 流动类型 缓流、急流中间存在不稳定的临界流。 临界流 1.波速法 2.弗劳德数法 3.断面比能法 4.水深法 临界方程 临界水深 5.底坡法 明渠中发生均匀流时的水深。 正常水深h0