水力学复习提纲.ppt

第3章 -*- 3、了解紊流中粘性底层的含义。 第5章 水头损失 实际的紊流流动中，在紧靠固体壁面处，存在着一薄层， 薄层内的流态为层流，称为层流底层或黏性底层。 黏性底层的厚度随雷诺数的增加而减小。 第3章 -*- 4、了解尼古拉兹阻力实验分区。 第5章 水头损失 第3章 -*- 5、了解谢才公式和曼宁公式。 第5章 水头损失 式中 v —断面平均流速；R —水力半径；J —水力坡度； C —谢才系数（m0.5/s）。 谢才公式： 谢才系数可由曼宁（Manning）公式计算，即 式中 n—粗糙系数,见表5-2,5-3； 第3章 -*- 6、掌握沿程水头损失计算。 第5章 水头损失 计算公式： A、层流区： B、紊流区：采用穆迪图计算 。 其中 由Re和e/D查穆迪图求出。 第3章 -*- 当量粗糙度e 第3章 -*- λ Re e/D 第3章 -*- 如何查穆迪图？以e/D=0.001，Re=1.04×105为例。 若e/D=0.0015 呢？ 第3章 -*- 第3章 -*- 第3章 -*- 7、掌握局部水头损失计算。 第5章 水头损失 A、圆管突然扩大 局部水头损失的一般式： 或 特别地，当 A2＞＞A1时， 称为管道出口阻力系数。 p1 p2 1 2 G 1 2 第3章 -*- （2）圆管突然缩小 其中 特别地，当 A1＞＞A2时， 称为管道入口阻力系数。 A1 A2 v1 v2 第3章 -*- 第3章 -*- 第3章 -*- 第3章 -*- 第3章 -*- 8、掌握水头线的画法。 第5章 水头损失 第3章 -*- Example 水头线的画法 第3章 -*- Example 水头线的画法 第3章 -*- 第3章 -*- 将已知值代入上式，得 ， 联立求得 第3章 -*- 第2章 水静力学 10、掌握平面壁上的静止液体总压力大小（F=pA）,总压力作用点的计算。 求解方法有解析法和图算法。 一、解析法 矩形: 圆: 第3章 -*- 二、图解法 式中Ap为压强分布图的面积大小。 第3章 -*- 第3章 -*- 一矩形闸门铅直放置，如图所示，闸门顶水深h1=1m，闸门高h=2m，宽b=1.5m，试用解析法和图解法求静水总压力P的大小及作用点。 Example 第3章 -*- 解析法 解题步骤 解： ①求静水总压力 由图知，矩形闸门几何形心 面积 代入公式 ，得 b hC C b 第3章 -*- ②求压力中心 因 代入公式 面积惯距 ，得 而且压力中心D在矩形的对称轴上。 C D b lC lD hC 第3章 -*- 解题步骤 闸门宽b=1.5m，代入公式 图解法 先绘相对压强分布图，见图。 压强分布图的面积 ，得 因压强为梯形分布，压力中心D离底的距离e为 ρgh1 ρg(h1+h) e D lD 第3章 -*- 如图所示，或 而且压力中心D在矩形的对称轴上。 ρgh1 ρg(h1+h) e D lD 第3章 -*- 第2章 水静力学 11、掌握曲面壁上的静止液体总压力大小及方向的确定。 式中 FPx— 总压力的水平分力；Ax— 曲面的铅垂投影面； hc— 投影面形心点深度；pc— 投影面形心点压强。 A、总压力的水平分力： 第3章 -*- B、总压力的铅垂分力 V是整个曲面到自由液面的柱体体积； 即为压力体的体积。 C、总压力的合力 D、总压力的方向 第3章 -*- 如图为一溢流坝上的弧形闸门。已知：R＝10m，闸门宽b=8m，θ=30°。求作用在该弧形闸门上的静水总压力的大小和方向。 Example 第3章 -*- （1）水平分力 解题步骤 解： 铅垂投影面如图 面积 投影面形心点淹没深度 所以 方向向右 b C h hC 第3章 -*- （2）铅直分力 压力体如图中abcde 压力体体积 因 所以 故 方向向上 =扇形面积ode－三角形面积ocd ＝4.52 = 第3章 -*- （3）总压力 (4)作用力的方向 合力指向曲面， 其作用线与水平方向的夹角 第3章 水动力学 第3章 -*- 1、了解欧拉法概念。 2、了解流线、迹线、（非）恒定流、（非）均匀流、元流、总流 等概念。 第3章 水动力学 欧拉法—以充满液体的空间，即流场为对象，观察不同 时刻流