水力学复习重点.doc

水力学复习重点

　　1 绪论
　　1、作用在液体上力的分类：表面力、质量力
　　2、流体的粘性：牛顿内摩擦定律，粘滞系数
　　3、什么是理想液体？ 4、什么是牛顿液体？
　　1． 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是　　）。
　　切应力和压强 切应力和剪切变形速度 切应力和剪切变形 2．液体的粘性是液体具有抵抗剪切变形的能力。　　( √ )
　　3．作用于液体上的力可以分为__质量力________和__表面力________两类。惯性力属于___质量______力。
　　4．液体流层之间的内摩擦力与液体所承受的压力有关。　　( × ) 粘度为常数 无粘性 不可压缩 符合pRT 5．凡符合牛顿内摩擦定律的液体均为牛顿液体。　　 ( √ ) 6．自然界中存在着一种不具有粘性的液体，即为理想液体。　　( × )
　　2 流体静力学
　　欧拉平衡微分方程
　　1、液体平衡微分方程的表达式及其理解
　　2、等压面概念，静止液体形成等压面的条件；质量力与等压面正交 3、重力作用下流体压强分布规律；静止液体压强基本方程及其应用； 4、测压管水头概念及其理解
　　1．在重力作用下静止液体中，等压面是水平面的条件是　　。
　　同一种液体，相互连通 相互连通 不连通 同一种液体 2．等压面不一定和单位质量力相互垂直。　　( × ) 3．在重力作用下平衡的液体中，各点的单位势能相等。　　( √ ) 4．静止液体中某一点的测压管水头是　　）。
　　测压管的液柱高度　　测压管液面到测点的高差 测压管液面到基准面的高差 点的位置与基准面的高差 5．一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下 米处的测压管高度为，则容器内液面的相对压强为
　　－2m　　水柱。
　　水
　　5．液体平衡微分方程为_____X1p1p1p， Y ，Z ____。 xzy
　　液体压强的测量
　　1、绝对压强、相对压强、真空度
　　2、金属测压计和真空计的区别
　　1．某点的真空度为65000Pa，当地大气压为，该点的绝对压强为 35000 Pa 。 2．水力学中的真空现象是指该处没有任何物质。　　( ×　　)
　　3．水中某点的绝对压强pabs=55kPa，其相对压强p =____－43 kPa _____,真空高度hv=____ m ________。
　　4．相对压强是指该点的绝对压强与　　的差值。
　　标准大气压 工程大气压 当地大气压
　　真空压强
　　静止液体对平面的作用力
　　1、解析法 2、图解法
　　合力作用点的计算方法可以使用解析法中的计算方法，也可以使用“总压力线通过压强分布图体积的重心\来计算。但要注意的是两种计算方法一个是对象是受压面，一个对象是压强分布图
　　3、合力矩等于各分力矩之和
　　1、平面上静水总压力的大小等于该平面形心点的压强与平面面积的乘积。( √ ) 2、作业：P26,
　　解： 一、求合力： 解析法
　　P1=Pc1*A1= ryc1*h1*B =9800*8/2*8*5=1568kN P2=Pc2*A2= ryc2*h2*B=9800*3/2*3*5= kN
　　P= P1- P2= 图解法
　　P=V=*B=1/2*r*B =*9800*(82-32)*5= 二、合力作用点位置： 解析法
　　yd1=yc1+Ic1/(Ayc1)=h1/2+1/12*Bh13/(B*h1* h1/2)=8/2+1/12*5*83/(5*8*8/2)= yd2=yc2+Ic2/(Ayc2)= h2/2+1/12*Bh23/(B*h2* h2/2) +(h1-h2) =3/2+1/12*5*33/(5*3*3/2)+(8-3)=7m Pyd=P1yd1- P2yd2
　　* yd=1568**7 yd=(1568**7)/= 图解法
　　Pa=Va=1/2*r向铅直往上延伸；3、找2延伸上来与自液面或其延长线的交点。
　　2、铅直方向水压力的计算P=重度*垂直方向压力体体积 3、潜体、浮体、悬体概念
　　球体体积公式：
　　1．绘出图中曲面AB水平方向的压强分布图和垂直方向的压力体图，并标其方向。
　　AB
　　ABABBA
　　2．绘出图中AB受压面水平方向的压强分布图和垂直方向的压力体图，并标其方向。
　　3．压力体内　　 。
　　必定充满液体　　 肯定不会有液体
　　至少部分有液体　　可能有液体，也可能没有液体
　　4．图示为宽 1 m 的曲面 AB，其静水总压力的铅直分力 PZ =____ kN ______。
　　3 流体运动学
　　描述流体运动的两种方法
　　1、什么是欧拉法、拉格朗日法
　　2、全加速度，当地加速度、迁移加速度概念；加速度计算公式
　　3、迹线、流线概念；迹线性质：不能相交、不转折，恒定流时流线、迹线重合；流线方程、迹线方程要记住
　　4、什么是恒定流、非恒定流、均匀流、渐变流、急变流、一元流、二元流、三元流
　　5、均匀流或渐变流压强符合静水压强分布规律的理解及应用 6、恒定流、非恒定流、均匀流的加速度特征 7、元流、流束、流管、总流、过水断面的概念
　　1．恒定流就是(　　)。
　　同一断面各点的流速均相等的流动 任一点的运动要素不随时间而变化的流动流态沿流程不变的流动　　运动要素沿流程不变的流动 2．恒定流一定是均匀流，非恒定流一定是非均匀流。　　( × ) 3．一元流动是 ）。
　　均匀流 速度分布按直线分布 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数 4．均匀流是　　）。
　　当地加速度为0　　迁移加速度为0　　
　　向心加速度为0　　合加速度为0
　　5．非均匀流是指过水断面流速分布不均匀的液流。　　( × )
　　6．等直径水管，A—A为过流断面，1、2、3、4为面上各点，各点的运动物理量有以下哪种关系　　。
　　(1) p1=p2　　(2) z1p1z2p2
　　 (3 ) p3=p4　　(4) z3　　
　　p3Apz44
　　Bl324B 流体运动的连续性方程
　　1、连续方程的微分表达式、总流表达式要记住 2、连续介质假设； 3、液体的运动形式有哪些
　　1．液体质点的运动形式有_________平移，变形，旋转____。
　　2． 按连续介质的概念，流体质点是指　　）。
　　流体的分子 流体内的固体颗粒 几何的点
　　几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体
　　3．变直径管，直径d1=320mm，d2=160mm，流速v1=/s，v2为 6m/s　　。 4．某速度场可表示为 uxxt，uyyt，uz0，试求加速度；该速度场是否满足不可压缩流体的连续性方程？ (作业题) 5．解： axuxuuuuxxuyxuzx1xt　　txyzayuytuxuyxuyuyyuzuyz1yt　　
　　azuzuuuuxzuyzuzz0　　txyz写成矢量即a(1xt)i(1yt)j　　
　　 不可压缩流体连续方程：
　　uxuyuz0，　　xyz
　　已知：
　　uuxu1,y1,z0，满足连续性方程。 xyz4 理想流体动力学
　　1、理想流体恒定元流伯努利方程表达式及理解 2、毕托管的原理
　　5 实际(粘性) 流体的动力学基础
　　1 能量方程
　　1、引起水头损失的原因是什么？
　　2、理想流体恒定元流伯努利方程、实际流体恒定元流伯努利方程、实际流体恒定总流伯努利方程的区别，各项含义的不同、有能量输入输出的能量方程 3、总水头线、测压管水头线、总能、机械能的关系 4、总流能力方程的应用
　　选取压强代表点？？如果不选中点会如何？？？？ 5、水力坡度概念
　　6、文丘里管原理
　　1．液体的粘性是引起液流水头损失的根源。　　 √
　　2．水头损失hw代表液流从断面1到断面2所消耗的总机械能。　　(×　　)
　　3．水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，前后断面形心点的压强p1、p2的大小关系为　　p1＜p2　　。
　　4．水流总是从断面压强大的地方流向断面压强小的地方。　　(×　　) 5．水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。　　( × ) 6．实际液体恒定管流的总水头线沿流程下降，而测压管水头线沿流程可升可降。　　( √ )
　　7．水平放置的管道，当管中水流为恒定均匀流时，断面平均流速沿程____不变__________，动水压强沿程_____减小_________。(填写增大、减小或不变)
　　8．水箱中水通过一铅垂渐扩管满流向下泄出，如图所示。已知2,1,d250mm,d380mm，出口泄量为20l/s，不计损失，求真空表装
　　在2处的读数。
　　12d2M3d3
　　8．解：v34Qd32420XX3　　
　　v3　　列2－2～3－3断面的能量方程：
　　00
　　2
　　∴　　真空表读数为　　
　　9．矩形断面渠宽B=3m，纵剖面如图：P=，H=，h，不计损失，求渠道中通过的流量Q。
　　1h2HP12 9．解：连续方程：
　　A1HB3(HPh)B 3　　v1A1v2A2,v1A2v2列1－1、2－2断面能量方程：
　　2v12v2　　002g2g得：v2　　
　　QA2v2　　
　　2．图示为一管径不同的有压弯管，细管直径dA，粗管直径dB，A点压强水头水柱，B 点相对压强为，已知vB1ms，B点比A点高1m，试求管中水流流向？
　　BdBAdA1mBoAo
　　2．解：
　　连续方程：vAAAvBAB
　　vA vB 214ms
　　2pAvA42EAzA 07
　　g2g2zB

　　EAEB，可知水流A流向B处。　　
　　2 动量方程
　　动量方程的表达式与应用；有分流、汇流时的表达式； 一些特殊处理总结： 1、取隔离体
　　2、受力分析，一般有三种，压力、重力、边界作用力
　　3、压力怎么算？自液面时：P=1/2*r*h*h*b——符合净水压强分布规律，按图解法计算即可；与大气接触断面的相对压强为0，可认为受到水压力为0，射流时，可不考虑水压力；管流时，一般按管中心压力乘以管道断面面积
　　4、一般要考虑重力，但是射流重力可忽略
　　5、分叉问题，出口一个方向选定为正后，出口沿此方向为正，反方向的速度为负，减去进口的
　　6、定坐标轴问题，弯管的和明渠简单，射流要定一个方向与板垂直，另一个方向平行于板
　　7、结合能量方程计算时，一般忽略水头损失　　
　　1．一平板放置在自射流中，并垂直于射流的轴线，该平板截去射流流量的一部分Q1，并将射流的剩余部分偏转角度如图。已知v30ms,Q,Q1，射流偏转角＝30°，若不计摩阻力并设射流在同一水平面上流动，试求射流对平板的水平作用力。
　　Q20vQ 0θQ1
　　1．解：取0－0、1－1、2－2断面间的水体为隔离体，取坐标如图，设平板对射流的反作用力为Rx，标流速。　　
　　2．管道均匀流的测压管水头线的沿程变化规律是________直线下降的___________________。
　　3．对于“长管”，画出的测压管水头线与总水头线重合。　　( √ ) 4．在长管计算中忽略局部水头损失，而在短管计算中则忽略沿程水头损失。
　　( ×　　) 1．定性绘出图示短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。　　
　　1．解：总水头线 测压管水头线
　　2．定性绘出图示短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。
　　v01≠0
　　2．解：总水头线 测压管水头线
　　总水头线v01≠0测压管水头线
　　3 管网计算基础
　　1、长管计算基础：基本计算公式；比阻及其计算公式；串联计算处理；并联计算处理；
　　HhfALQ282LQ
　　g2d5
　　1．并联管道中各支管水流的总机械能相等。　　(×　　) 2．串联长管道各管段的流量和平均流速均相等。　　( ×　　) 3．对长管的各并联管段，叙述正确的是　　）。
　　水力坡度相等水头损失相等总能量损失相等通过的水量相等
　　1．在两水池间用一直径为d，长度为L的管道相连接，如图所示。当两水池的水面高差为 Z 时，通过的流量为qv1。如果在处将管道分成完全相同的两根，两管的管径均为d ，当两水池的水面高差不变时，通过的流量为qv2。设λ为常数，按长管计算，求上述两种情况下的流量比。
　　1．解： 简单管道：　　hfzaLqv1　　
　　简单管道加并联管道：
　　2hfzhf12hf23　　
　　1115 2 2aLqv2aL(qv2) 2aLqv2　　 2228两种情况下水头损失相等：
　　qv1105　　　　 4qv282．有一管路AB布置如图所示，通过流量为Q1。现在AB段后再串联一管段BC，其直径、材质与AB完全相同，长度为AB段的。若保持水箱水头H不变，问串联后的流量Q2与Q1的比值为多少？(按长管计算，并认为λ不变)
　　2．解：串联前：
　　HhfAB2aLQ1　　
　　串联后：
　　2HhfABhfBC3aLQ2　　
　　串联前后水头相等：
　　∴　　
　　26Q22　　=3Q13
　　9 明渠流动和堰流
　　明渠均匀流
　　1、什么是明渠流、明渠均匀流的特征以及形成的条件
　　2、明渠均匀流的流速分布规律、切应力分布规律
　　1．明渠均匀流只能发生在　　）。
　　平坡棱柱形渠道 顺坡棱柱形渠道 逆坡棱柱形渠道
　　2．明渠除负坡外 ，都能发生均匀流。　　( × )
　　3．明渠均匀流的水力坡度 J 、水面坡度 Jp 与底坡 i 三者的关系为____ J = Jp = i ___。
　　明渠均匀流的最优断面和允许流速
　　1、水力最优断面概念，梯形及矩形过水断面时的最优断面如何确定 2、允许流速
　　3、明渠的设计、计算；使用谢才公式、曼宁公式；边坡系数；
　　1．水力最佳断面是(　　)。
　　(1) 湿周一定，面积最大的断面　　(2) 面积一定，湿周最小的断面 (3) 最低造价的断面　　(4) 最小糙率的断面
　　2．渠道设计时必须控制流量，使流速在__不冲刷流速_____和___不淤积流速____之间。
　　3．一底宽的矩形断面渠道，糙率为，当通过渠道的流量为4m3/s 时，其正常水深为，试求该渠道的底坡i？(作业题)
　　23．解：　　Abh3m　　
　　xb2h　　
　　RA3　　
　　1CR1/6/2/s
　　ni3　　
　　4．一梯形断面排水洪沟，i=，n=，m=，底宽b=2m，沟深，安全超高，洪峰流量Q=15m3/s，试校核排水沟的排洪能力？(要求用满宁公式求谢才系数) (作业题)
　　m2 m
　　4．解：排水沟水深
　　h==　　
　　A=bh+mh2=　　
　　b2h1m2　　
　　RA　　
　　11CR6/2/s
　　n　　
　　排洪沟的排洪能力为　　Q1ACRi＝/s
　　Q1Q=15m3/s ，则排洪沟排洪能力不够。
　　明渠流的两种流态和佛如得数
　　1、干扰波计算公式
　　2、佛汝德数表达式及其物理意义；断面比能的概念及其水深的关系、临界水深、临界水深的计算表达式影响因素，与正常水深的区别；临界底坡的概念； 3、急流、缓流、临界流的五种判别方法
　　1．明渠流动为缓流时，叙述正确的是　　）。 Fr＜1　　h＜hc　　h＜h0　　
　　dEs0 dh2．佛汝德数表示 惯性力 与 重力　　的比值。
　　水跃和跌水
　　Qi2dhkiJ进行理解 1、什么是水跃、什么是跌水，结合
　　ds1Fr21Fr2
　　2、共轭水深的理解及水跃在消能中应用
　　堰流
　　1、堰的概念及分类、分类依据；
　　2、堰流流量计算一般公式 3、堰的淹没系数及淹没条件
　　1 绪论
　　1、作用在液体上力的分类：表面力、质量力
　　2、流体的粘性：牛顿内摩擦定律，粘滞系数
　　3、什么是理想液体？ 4、什么是牛顿液体？
　　1． 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是　　）。
　　切应力和压强 切应力和剪切变形速度 切应力和剪切变形 2．液体的粘性是液体具有抵抗剪切变形的能力。　　( √ )
　　3．作用于液体上的力可以分为__质量力________和__表面力________两类。惯性力属于___质量______力。
　　4．液体流层之间的内摩擦力与液体所承受的压力有关。　　( × ) 粘度为常数 无粘性 不可压缩 符合pRT 5．凡符合牛顿内摩擦定律的液体均为牛顿液体。　　 ( √ ) 6．自然界中存在着一种不具有粘性的液体，即为理想液体。　　( × )
　　2 流体静力学
　　欧拉平衡微分方程
　　1、液体平衡微分方程的表达式及其理解
　　2、等压面概念，静止液体形成等压面的条件；质量力与等压面正交 3、重力作用下流体压强分布规律；静止液体压强基本方程及其应用； 4、测压管水头概念及其理解
　　1．在重力作用下静止液体中，等压面是水平面的条件是　　。
　　同一种液体，相互连通 相互连通 不连通 同一种液体 2．等压面不一定和单位质量力相互垂直。　　( × ) 3．在重力作用下平衡的液体中，各点的单位势能相等。　　( √ ) 4．静止液体中某一点的测压管水头是　　）。
　　测压管的液柱高度　　测压管液面到测点的高差 测压管液面到基准面的高差 点的位置与基准面的高差 5．一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下 米处的测压管高度为，则容器内液面的相对压强为
　　－2m　　水柱。
　　水
　　5．液体平衡微分方程为_____X1p1p1p， Y ，Z ____。 xzy
　　液体压强的测量
　　1、绝对压强、相对压强、真空度
　　2、金属测压计和真空计的区别
　　1．某点的真空度为65000Pa，当地大气压为，该点的绝对压强为 35000 Pa 。 2．水力学中的真空现象是指该处没有任何物质。　　( ×　　)
　　3．水中某点的绝对压强pabs=55kPa，其相对压强p =____－43 kPa _____,真空高度hv=____ m ________。
　　4．相对压强是指该点的绝对压强与　　的差值。
　　标准大气压 工程大气压 当地大气压
　　真空压强
　　静止液体对平面的作用力
　　1、解析法 2、图解法
　　合力作用点的计算方法可以使用解析法中的计算方法，也可以使用“总压力线通过压强分布图体积的重心\来计算。但要注意的是两种计算方法一个是对象是受压面，一个对象是压强分布图
　　3、合力矩等于各分力矩之和
　　1、平面上静水总压力的大小等于该平面形心点的压强与平面面积的乘积。( √ ) 2、作业：P26,
　　解： 一、求合力： 解析法
　　P1=Pc1*A1= ryc1*h1*B =9800*8/2*8*5=1568kN P2=Pc2*A2= ryc2*h2*B=9800*3/2*3*5= kN
　　P= P1- P2= 图解法
　　P=V=*B=1/2*r*B =*9800*(82-32)*5= 二、合力作用点位置： 解析法
　　yd1=yc1+Ic1/(Ayc1)=h1/2+1/12*Bh13/(B*h1* h1/2)=8/2+1/12*5*83/(5*8*8/2)= yd2=yc2+Ic2/(Ayc2)= h2/2+1/12*Bh23/(B*h2* h2/2) +(h1-h2) =3/2+1/12*5*33/(5*3*3/2)+(8-3)=7m Pyd=P1yd1- P2yd2
　　* yd=1568**7 yd=(1568**7)/= 图解法
　　Pa=Va=1/2*r向铅直往上延伸；3、找2延伸上来与自液面或其延长线的交点。
　　2、铅直方向水压力的计算P=重度*垂直方向压力体体积 3、潜体、浮体、悬体概念
　　球体体积公式：
　　1．绘出图中曲面AB水平方向的压强分布图和垂直方向的压力体图，并标其方向。
　　AB
　　ABABBA
　　2．绘出图中AB受压面水平方向的压强分布图和垂直方向的压力体图，并标其方向。
　　3．压力体内　　 。
　　必定充满液体　　 肯定不会有液体
　　至少部分有液体　　可能有液体，也可能没有液体
　　4．图示为宽 1 m 的曲面 AB，其静水总压力的铅直分力 PZ =____ kN ______。
　　3 流体运动学
　　描述流体运动的两种方法
　　1、什么是欧拉法、拉格朗日法
　　2、全加速度，当地加速度、迁移加速度概念；加速度计算公式
　　3、迹线、流线概念；迹线性质：不能相交、不转折，恒定流时流线、迹线重合；流线方程、迹线方程要记住
　　4、什么是恒定流、非恒定流、均匀流、渐变流、急变流、一元流、二元流、三元流
　　5、均匀流或渐变流压强符合静水压强分布规律的理解及应用 6、恒定流、非恒定流、均匀流的加速度特征 7、元流、流束、流管、总流、过水断面的概念
　　1．恒定流就是(　　)。
　　同一断面各点的流速均相等的流动 任一点的运动要素不随时间而变化的流动流态沿流程不变的流动　　运动要素沿流程不变的流动 2．恒定流一定是均匀流，非恒定流一定是非均匀流。　　( × ) 3．一元流动是 ）。
　　均匀流 速度分布按直线分布 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数 4．均匀流是　　）。
　　当地加速度为0　　迁移加速度为0　　

文言文阅读中的一个重要考点，也是难点，它考查学生在理解基础上的分析能力，近年来在高考文言文阅读试题中每年都出现