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1、任课教师：李大鸣任课教师：李大鸣2010.9教材：水力学教材：水力学 主编：高学平、张效先主编：高学平、张效先 出版社：中国建筑工业出版社出版社：中国建筑工业出版社 出版时间：出版时间：2006.8主要参考资料：主要参考资料：1.吴持恭主编：水力学吴持恭主编：水力学 高等教育出版社高等教育出版社 20032.西南交通大学：水力学西南交通大学：水力学.第三版第三版.高等教育出版高等教育出版社社 19833闻德荪主编闻德荪主编.工程流体力学工程流体力学(水力学水力学)人民教育人民教育出版社出版社 1991第一章第一章 绪论绪论1-1流体力学的任务及研究对象流体力学的任务及研究对象什么是流体：从物质
2、存在形式看是液体和气体；什么是流体：从物质存在形式看是液体和气体；从物质特点看具有易流动性。从物质特点看具有易流动性。什么是流体力学：是研究流体宏观运动规律的科什么是流体力学：是研究流体宏观运动规律的科学。学。什么是水力学：是研究水体宏观运动规律的科学。什么是水力学：是研究水体宏观运动规律的科学。水力学的任务：是研究液体（主要是水）的平衡水力学的任务：是研究液体（主要是水）的平衡和运动规律及其实际应用。和运动规律及其实际应用。1-1流体力学的任务及研究对象流体力学的任务及研究对象有那些研究领域要应用到水力学知识：水力发有那些研究领域要应用到水力学知识：水力发电、港口航道、农田水利、环境保护、土
3、木建电、港口航道、农田水利、环境保护、土木建筑、道路桥梁、城市建设、水资源开发、防汛筑、道路桥梁、城市建设、水资源开发、防汛抗旱等。抗旱等。水力学研究那些运动规律：静止水体的平衡水力学研究那些运动规律：静止水体的平衡（与固体的区别）、受力分析、运动水体的速（与固体的区别）、受力分析、运动水体的速度、加速度、能量、自由液面的位置及以上物度、加速度、能量、自由液面的位置及以上物理相互之间的关系。理相互之间的关系。1-3 流体物理量流体物理量物理量包含数值和量的种类；物理量包含数值和量的种类；量的种类称为量纲；量的种类称为量纲；量度物理量的基准称为单位；量度物理量的基准称为单位；国际单位制中的基本量
4、：长度、时间、质国际单位制中的基本量：长度、时间、质量，力是导出量。量，力是导出量。有量纲量和无量纲量；有量纲量和无量纲量；基本量纲基本量纲M、T、L和导出量纲。和导出量纲。流体的运动性质流体的运动性质易流动性（特征）：易流动性（特征）：流体自身无确定的形状；流体自身无确定的形状；流体静止时，不能承受拉力、切应力；流体静止时，不能承受拉力、切应力；流体静止时，只能承受压力。流体静止时，只能承受压力。1-4 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质1惯性：物体保持原有运动状态的性质。惯性：物体保持原有运动状态的性质。2 重力特性：物体受地球引力作用的性质。重力特性：物体受地球引力作用的性质。
5、1-4 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质3 粘滞性：流体（阻碍）抵抗变形运动的特征称粘滞性：流体（阻碍）抵抗变形运动的特征称为粘滞性。为粘滞性。物理特征：物理特征：流体运动时，作用于流层间、微团间的粘滞阻力流体运动时，作用于流层间、微团间的粘滞阻力（内摩擦力）；（内摩擦力）；流体静止时，粘滞阻力为零；流体静止时，粘滞阻力为零；粘滞阻力不能阻止流体运动，只能减缓流体运动粘滞阻力不能阻止流体运动，只能减缓流体运动速度。速度。1-4 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质分析说明：分析说明：1-4 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质4 压缩性和膨胀性压缩性和膨胀性压缩性：
6、流体受压，体积缩小、密度增大的性质；压缩性：流体受压，体积缩小、密度增大的性质；（温度不变）（温度不变）膨胀性：流体受热，体积膨胀、密度减小的性质。膨胀性：流体受热，体积膨胀、密度减小的性质。（压力不变）（压力不变）1-5 作用在流体上的力作用在流体上的力1 表面力：作用于流体表面、大小与面积成正表面力：作用于流体表面、大小与面积成正比的力；比的力；1-6 流体的力学模型与研究方法流体的力学模型与研究方法1 力学模型力学模型理想流体：是指没有粘滞性的流体。理想流体：是指没有粘滞性的流体。不可压缩流体：忽略流体的压缩性。不可压缩流体：忽略流体的压缩性。理想流体模型和不可压缩流体模型理想流体模型和
7、不可压缩流体模型1-6 流体的力学模型与研究方法流体的力学模型与研究方法2 研究方法研究方法理论分析方法：建立微分（或平衡）方程、求理论解、理论分析方法：建立微分（或平衡）方程、求理论解、求近似解；求近似解；求解方法有数学物理方程的定解问题、小求解方法有数学物理方程的定解问题、小参数渐进解。参数渐进解。数值计算方法：建立离散方程、求数值解；求解方法数值计算方法：建立离散方程、求数值解；求解方法有差分法、有限元法、有限体积法、边界元法。有差分法、有限元法、有限体积法、边界元法。科学实验方法：原型观测、模型试验、模拟实验、系科学实验方法：原型观测、模型试验、模拟实验、系统试验；观测方法可借助于测压管、流速仪、流量计统试验；观测方法可借助于测压管、流速仪、流量计等。等。