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1、会计学 1水力学重点及难点(ndin)水力学公式第一页，共37 页。Chapter 2水静力学包括静水压强和静水总压力(yl)两部分内容。通过静水压强和静水总压力(yl)的计算，我们可以求作用在建筑物上的静水荷载。第2 页/共37 页第二页，共37 页。水力学重点(zhngdi n)及难点静水压强：掌握静水压强特性,等压面,水头的概念，以及静水压强的计算和不同表示方法(fngf)。重力作用下静水压强的基本公式 p=p0+h 第3 页/共37 页第三页，共37 页。其中：z 位置水头，p/压强水头（z+p/测压管水头“水头”:表示单位(dnwi)重量液体含有的能量。第4 页/共37 页第四页，共
2、37 页。1 20第5 页/共37 页第五页，共37 页。水力学重点(zhngdi n)及难点压强压强(yqing)(yqing)的三种表示方法：的三种表示方法：绝对压强绝对压强(yqing)p(yqing)p，相对压强，相对压强(yqing)p(yqing)p，真空度真空度pv,pv,要掌握绝对压强要掌握绝对压强(yqing)(yqing)、相对压强、相对压强(yqing)(yqing)和和真空度三者的概念和它们之间的转换关系。真空度三者的概念和它们之间的转换关系。1pa(1pa(工程大气压工程大气压)=98000N/m2=98KN/m2)=98000N/m2=98KN/m2 第6 页/共3
3、7 页第六页，共37 页。水力学重点(zhngdin)及难点vv 静水总压力的计算(j sun)vv vv 静水总压力求解包括求力的大小、方向和作用点，受压面可以分为平面和曲面两类。根据平面的形状：对规则的矩形平面可采用图解法，任意形状的平面都可以用解析法进行计算(j sun)。在计算(j sun)曲面静水总压力时，要注意压力体的绘制。第7 页/共37 页第七页，共37 页。(a)三角形压强(yqing)分布图(b)梯形(txng)压强分布图第8 页/共37 页第八页，共37 页。静水总压力大小(dxio)和方向 矩形平面单位宽度受的静水总压力(yl)是压强分布图的面积 矩形(jxng)所受总
4、压力方向：垂直指向受压面第9 页/共37 页第九页，共37 页。解析(ji x)法求作用于任意平面上的静水总压力静水总压力的作用点一般(ybn)在受压面形 心以下第10 页/共37 页第十页，共37 页。压力(yl)体的构成第11 页/共37 页第十一页，共37 页。水力学重点(zhngdin)及难点vv 三大方程(fngchng)连续方程(fngchng)v1A1=v 2A2能量方程(fngchng)vv 能量方程(fngchng)应用条件：恒定流，只有重力作用，不可压缩、渐变流断面，无流量和能量的出入 vv v 液体运动的基本概念流动的分类(fn li)、断面平均流速及流线、迹线概念 Ch
5、apter 3第12 页/共37 页第十二页，共37 页。水力学重点(zhngdin)及难点 能量方程应用注意事项 能量方程应用注意事项:选择统一基准面便于计算、选计算断面 选择统一基准面便于计算、选计算断面(dun min)(dun min)、选典型点计算测压管水、选典型点计算测压管水（压强计算采用统一标准）（压强计算采用统一标准）孔口(kn ku)恒定出流、毕托管、文丘里流量计、管嘴出流能量方程应用：第13 页/共37 页第十三页，共37 页。能量(nngling)方程图示掌握总头线、测压管水头线、水力(shul)坡度的概念及水头线的绘制。vo11v022v总水头线测压管水头线第14 页/
6、共37 页第十四页，共37 页。v恒定(hngdng)总流动量方程 第15 页/共37 页第十五页，共37 页。水力学重点(zhngdin)及难点 a)动量方程是矢量方程，要建立坐标系。（所建坐标系应使投影(tuyng)分量越多等于0为好，这样可以简化计算过程。）b)流速和力矢量的投影(tuyng)带正负号。（当投影(tuyng)分量与坐标方向一致为正，反之为负）c)等号左边为流出动量减去流入动量。第16 页/共37 页第十六页，共37 页。水力学重点(zhngdin)及难点vv 液体的两种流态和判别 雷诺实验 层流 液体质点互相不混掺的层 状流动。紊流 存在涡体质点互相混掺的 流动。vv 流
7、态的判别：雷诺数ReReRek 层流；ReRek 紊流雷诺数是重要的无量(wling)纲数，它的物理意义表示惯性力与粘滞力的比值。Chapter 4第17 页/共37 页第十七页，共37 页。v水头损失(snsh)（沿程水头损失(snsh)和局部水头损失(snsh)）理想液体只有能量(nngling)转换，而没有能量(nngling)损失产生水头(shutu)损失的两个条件1.液体具有粘滞性(内因)2.固体边界的影响，液体质点间产生相对运动(外因)第18 页/共37 页第十八页，共37 页。水力学重点(zhngdi n)及难点vv 的变化规律 尼古拉兹实验（人工(rngng)粗糙管）第19 页
8、/共37 页第十九页，共37 页。水力学重点(zhngdin)及难点vv 几个重要(zhngyo)公式 vv 达西公式vv 谢才公式 vv 曼宁公式 第20 页/共37 页第二十页，共37 页。水力学重点(zhngdi n)及难点vv 简单管道水力计算短管水力计算自由出流vv 淹没出流vv 长管水力计算方法 vv 水击现象(xinxing)和水击分类 Chapter 5v管道(gundo)分类v复杂管道水力计算（并联）第21 页/共37 页第二十一页，共37 页。水力学重点(zhngdi n)及难点vv 明渠均匀流特征：（1）水深，底坡沿程不变及过水断面(dun min)形状尺寸不变（2）断面
9、(dun min)平均流速沿程不变（3）三线平行J=Jz=i vv 均匀流形成条件：恒定流，长直棱柱体渠道，正坡渠道，糙率沿程不变 Chapter 6、7v 水力最佳(zu ji)断面第22 页/共37 页第二十二页，共37 页。水力学重点(zhngdi n)及难点vv 明渠均匀流公 公式vv 明渠均匀流水力计算类型：（1）求流量Q（2）求渠道(qdo)糙率n（3）求渠道(qdo)底坡：vv（4）设计渠道(qdo)断面尺寸 第23 页/共37 页第二十三页，共37 页。水力学重点(zhngdi n)及难点vv 明渠水流(shuli)流态的判别：判别指标VwFr hk，ik（均匀流）缓流V hk
10、i ik 急流V VwFr 1 h ik 临界流V=VwFr=1 h=hki=ik 第24 页/共37 页第二十四页，共37 页。水力学重点(zhngdin)及难点vv 佛劳德数Fr：vv 佛劳德数Fr是水力学中重要的无量(wling)纲数，它表示惯性力与重力的对比关系vv 断面比能Es和比能曲线：第25 页/共37 页第二十五页，共37 页。比能及比能曲线(qxin)缓流急流(jli)第26 页/共37 页第二十六页，共37 页。水力学重点(zhngdin)及难点vv 临界水深和临界底坡 矩形断面vv 水跃：由急流(jli)向缓流过渡产生的水力突变现象。（从小于临界水深到大于临界水深）水平矩
11、形断面明渠水跃：（1）水跃方程：J（h1）=J（h2）（2）共轭水深公式(gngsh)：第27 页/共37 页第二十七页，共37 页。水力学重点(zhngdi n)及难点v v 水面线变化规律 水面线变化规律 2 2条水深线把 条水深线把5 5种底坡上的流动空间划分为 种底坡上的流动空间划分为12 12个 个流区，每个流区有一条水面曲线。流区，每个流区有一条水面曲线。v v 壅水曲线 壅水曲线（水深沿流程（水深沿流程(lichng)(lichng)增加）；增加）；v v 降水曲线（水深沿流程 降水曲线（水深沿流程(lichng)(lichng)减小）减小）v 水跃函数(hnsh)曲线第28 页
12、/共37 页第二十八页，共37 页。五种底坡十二条水面(shu min)曲线 第29 页/共37 页第二十九页，共37 页。1第30 页/共37 页第三十页，共37 页。水力学重点(zhngdin)及难点vv 堰流基本公式 vv 堰流分类(fn li)：薄壁堰、实用堰、宽顶堰 vv 闸孔出流基本公式 v堰闸出流的特点(tdin)Chapter 8、9第31 页/共37 页第三十一页，共37 页。v 常用(chn yn)消能方式：底流消能、条流消能和面流消能 v水流(shuli)衔接形式 当hthc 远驱水跃 当ht=hc 临界水跃当ht hc 淹没水跃第32 页/共37 页第三十二页，共37
13、页。水力学重点(zhngdi n)及难点 v 底流消能降低护坦消力池设计(1)消力池深d(2)消力池长度的计算(由于消力池末端(m dun)池壁的作用,消力池中水跃长度比自由水跃Lj短)Lk=(0.70.8)Lj 第33 页/共37 页第三十三页，共37 页。水力学重点(zhngdin)及难点vv 渗流及渗流模型（1）渗流模型概念：忽略全部土壤颗粒的体积（或存在），认为地下水的流动是连续地充满整个渗流空间。（2）渗流模型的条件：与实际(shj)渗流保持相同的边界条件、渗流流量和水头损失。vv 渗流基本定律：达西定律=kJ 式中：J渗透坡降；k土壤的渗透系数，表示土壤渗透能力的大小适用范围：恒定均匀层流渗流 Chapter 10第34 页/共37 页第三十四页，共37 页。