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1、水流运动的基本原理小结本章主要介绍了有关液体运动的一些基本概念；水流运动的基本规律，即水动力学三大方程；水头损 失及其计算。描述液体运动的方法有两种，即拉格朗日法（迹线法）和欧拉法（流场法），水力学普便采用欧拉法来 研究水流的运动；水流运动的基本概念包括流管、微小流束、总流、过水断面、流量、断面平均流速等； 水流运动可从不同角度划分为恒定流和非恒定流，均匀流和非均匀流，渐变流和急变流，一元流、二元流、 三元流等。水动力学三大方程包括恒定总流的连续性方程、恒定总流的能量方程和恒定总流的动量方程，分别揭 示了运动水流内部的质量守恒、能量守恒及动量守恒的规律。液体的粘滞性是产生水头损失的根本原因，水
2、头损失包括沿程水头损失和局部水头损失。沿程水头损 失的计算既可采用理论公式一一达西公式，也可采用经验公式一一谢才公式；局部水头损失的计算那么采用V2通用公式：h： =COJ 2g复习题2-1描述水流运动的方法有哪些？有何区别？2-2何为迹线？何为流线？流线的特点？流线和迹线有何关系？2-3何为过水断面？过水断面一定是平面吗？2-4何为断面平均流速？断面平均流速应满足何种条件？2-5均匀流一定是恒定流吗？非均匀流一定是非恒定流吗？试举例说明。2-6均匀流或渐变流中，符合静水压强的分布规律，即各点的测压管水头为常数，对吗？2-7总水头线是一条下降的线，而测压管水头线一定是一条下降或上升的线，对吗？
3、2-8对于沿程有流量输入或输出的恒定总流，连续性方程、能量方程、动量方程均不再适用，对吗？2-9液体运动总是从（1）高处向低处流动；（2）压力大处向压力小处流动；（3）流速大处向流速小处 流动；（4）总机械能大处向机械能小处流动；试判断上述哪一种说法是正确。2-10引起液流水头损失的根本原因是什么？水头损失的分类？实际水头损失应如何计算？沿程水头 损失和局部水头损失各有何特点？2-11液体运动的两种形态？如何判别？2-12均匀流一定是层流吗？紊流一定是非均匀流吗？2-13沿程水头损失的计算公式一一达西公式的适用条件是什么？2-14沿程阻力系数大是一个定值吗？它与什么有关？2-15在套用局部水头
4、损失的计算公式时，应注意什么问题？2-16如图2-27所示，圆管过水断面直径上的流速分布规律为u=u0 （l-r/ro）1/7,式中u为半径r处 的流速，,为中心点的流速，为圆管半径。设q二10cm,测得/=3 m/s,求流量及断面平均流速%。图 2-272-17如图2-28所示，水流从水箱经过管径d| =5cm,d? =2.5cm的管道在c处流入大气，出口 流速为lm/s,求管道中的流量及AB管段的断面平均流速。图 2-28图 2-292-18圆管水流如图2-29,试问：（1）水流流动方向是由A到B,还是由B到A? （2） AB间水流的单 位能量损失h ”,为多少米水头？：dA = 0.2m
5、,dH = 0.4m, pA = 6.86N/cm, pH = 1.96N/cm2,= Im/s,zlZ = Im。2-19图2-30为一大容器接一铅直管道，容器内的水通过管道流入大气。h2=3mo假设不计水头损失，那么管道出口流速为多少?hih2大气出流图 2-302-20如图2-31, 一矩形渠道宽4m,渠中设有薄壁堰，堰顶水深1m,堰高2m,下游尾水深0.8m, 通过的流量Q = 0.8m3/s,堰后水舌内外均为大气，试求水流对堰壁产生的水平推力（上、下游河底 为平底，河底摩擦阻力可忽略）。2-21在直径d=32mm的管路中，流动着液压油，流量为3L/s,油液运动粘度v= 30 x 10
6、-2 cm2/s , 试确定：1）流动状态；2）在此温度下油的临界速度。2-22水平管直径”100 mm,管中装一蝶阀。为测定蝶阀的局部水头损失系数a在蝶阀前后设有U 形水银压差计，如图2-32所示，当管中通过流量Q=15.7L/s时，水银柱高差h=500mm,设沿程水头损失可 忽略不计，求蝶阀在该开度时的局部水头损失系数。（C = 3.09）图 2-32图 2-332-23某灌溉系统的塑料管道，管径d=50mm,管长/=5m。已测得20s内出口出水量为200L,管道首 末测压管水头差为0.5 m,求管道糙率n和相应的沿程水头损失系数。2-24如图2-33所示有两个水池。其底部以一水管连通。在恒定的水面差H的作用下，水从左水池流 入右水池。水管直径d=500mm,管总长L=100mm,沿程阻力系数九二0.025,直角进口，闸阀的相对开度为5/8 , 90。缓弯管的转变半径R=2d,管中流量为0.5m3/s。求两水池水面的高差H。Pip,2-25如图2.34所示，有一水平安装的文丘里流量计已测得旦为Im, 乙二为0.4 m,水管横截面积PgPgV.A为0.002 m2,喉道的横截面积&为。.001 m2,水头损失叫，为0.05，,求通过流量Q。2g