中原工学院-水力学知识点小结(给排水专业)

1、学习好资料欢迎下载2、若以代表单位面积上的内摩擦力，则称为切应力，根据牛顿内摩擦定律，则的计算公式为：du。dy3、毛细管现象是在 表面张力 的作用下产生的，用测压管来测管道中水的压强时，若测压管太细，会使测量结果： 偏大 （偏大或偏小）。6、理想气体不可压缩流体恒定元流能量方程或伯努利方程为：Pu 2Pu2112Z22。Z12 g2g7、均匀流（或渐变流）过流断面上的压强分布服从于水静力学规律，则任一均匀流（或渐变流）过流断面上的压强分布规律为：P1Z1P2Z 2。6、求作用于曲面的液体压力时，我们通常将此压力分为水平方向和铅直方向的分力分别进行计算，试写出水平分力Fx 和铅直分力Fz 的数

2、学表达式，xF =hc Az Fz=Vp11V12p22V228、写出恒定总流伯努利方程式：z1z2hl 1 22g2g14、孔口自由出流的基本方程式为：QA2 gH 0。17、已知流速分布 uxy，则旋转线变形速度x2xyx2y2x 2y 2218、不可压缩流体三元流连续性微分方程为：u xu yuz0。xyz19、不可压缩流体的速度分量为：uxx2 , uy2 y, u z0 ，则其速度势函数1x3y 2。36、对于空气在管中的流动问题，气流的能量方程式可以简化为：v12p2v222 1 。p1hl1 2 ，其中 1225、盛满水的圆柱形容器，设其半径为R，在盖板边缘开一个孔，当容器以某一

3、个角速度2 R22 r2绕铅直轴转动时， 液体中各点压强分布为： PV2g。2g9、测压管水头 Hp 与同一断面上总水头v2。H 之间的关系为： H H P2g学习好资料欢迎下载10、用相对压强表示的恒定气流能量方程为：p1az2 z1v12p2v22。228lld815、管路阻抗的两种表达式为：SH和 SPd（或2 d 4 g2 d 4S= SH） 。P16、对圆断面气体射流，其射流半径R 沿射程 S 的变化规律用公式表示为：R3.4as0.294。r0r018、已知流速分布 u yx，则流体旋转线变形速度y2xy。2y2y 22xx220、无旋流动必然是有势流动，则有势流动的速度势函数与速

4、度分量 ux , uy ,u z的关系为：dx, y, zu x dxu y dyu zdz 。3、用相对压强表示的气流能量方程式为：p1az2 z1v12v22p2。224、在渐变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足(p +Z=C )g9、管路截面突然扩大的局部损失公式为 (v1v2 ) 2)hm2g4、能量损失计算公式用水头损失表达时，lv2其沿程水头损失为： h f。d2g7、恒定流动量方程式为：F022Q2 v2011Q1 v14请写出对于气体情况下总压和静压、动压以及位压之间的关系表达式：pz pv 2g Z 2 Z1。a27请写出圆管中层流流动沿程阻力系数的一般表达式：64。Re

5、学习好资料欢迎下载10气体中当地音速 c 的一般计算公式为： ckRT。、无旋流动必然是有势流动， 则有势流动的速度势与速度分量 ux , u y , uz 的关系为： dx, y, zu xdx u y dy u zdz 。、盛满水的半径为 R 的圆柱形容器， 在盖板边缘开一个孔， 当容器以某一个角速 度绕铅直轴转动时，液体中各点压强PV 分布为：PV2 R22 r 22g。2g3、绕铅直轴做等角速度旋转的容器中，旋转角速度为，液体密度为，则其液体内部压强 p 的计算公式为： p12r 2gz c 。23、作等加速直线运动容器中，液体相对平衡时压强分布规律的一般表达式为：p ax gz c

6、。（设容器的加速度为 a）6、薄壁小孔口的流速系数、流量系数与圆柱形外管嘴的流速系数n、流量系数 n 的大小关系为：n ,n 。3、对于气体而言，同一过流断面上全压 Pq 与静压之间的关系为： Pqv 2p24.压强损失： p flv2d28、有一管径 d=25mm 的室内上水管，如管中流速v=1.0m/s，水的运动粘滞系数1.31 10 6 m2 / s ，则管中水的流态为：紊流。层流： Re= vd <2300紊流： Re= vd >23004、在开口水箱中，当地大气压 Pa88.3kN / m2 ，则在水箱中距自由面 h3m 处的绝对压强 P = 117.7kN/m 2= 1

7、2 mH2O = 1.2 标准大气压。8、一圆管直径 d=2cm，流速 v=12cm/s，水的运动粘滞系数0.013cm 2 / s ，则沿程阻力系数为：0.035。（ =64=64）Revd学习好资料欢迎下载1、简述运用动量方程式时注意的几个内容。答： 1）所选的坐标系必须是惯性坐标系； （1 分）2）标明坐标系；（0.5 分）3）正确选择控制体（ 0.5 分）4）必须明确地假定待求的固体壁面对流体的作用力的方向，并用符号表示。（1 分）5）注意方程式本身各项的正负及压力和速度在坐标上投影的正负。（1 分）6）问题往往求的是流体对固体壁面的作用力，最后明确回答力的大小和方向。（1 分）2、简

8、述尼古拉兹实验曲线中五个阻力分区的沿程阻力系数的影响因素。（1 分）答：、层流区f1 (Re) （1 分）、临界过渡区f2 (Re) （1 分）、紊流光滑区f3 (Re) （1 分）、紊流过渡区f (Re, K / d ) （ 1 分）、紊流粗糙区（阻力平方区）f ( K / d) （1 分）1、有图 1 所示的两个分叉流，下面两个动量方程对否？正确的应如何表达？对于图（ a）FQ102v201v1对于图（ b）FQ103 v302v201v1答：两个动量方程的表达都不正确（1 分）正确的动量方程为：对于图（ a）FQ102 v201 v1 （ 2 分）学习好资料欢迎下载对于图（ b） FQ1

9、021 v 2032 v 301 v1 （ 3 分）332下图 2 为尼古拉兹粗糙管和工业管道 曲线的比较。图中实线 A 为尼古拉兹实验曲线，虚线 B 和 C 为工业管道的实验曲线，根据图示阐述在紊流过渡区工业管道和尼古拉兹 曲线的差异，并说明产生这种差异的原因。答：差异：1）工业管道的过渡区曲线在较小的雷诺数下就偏离光滑曲线，（ 1 分）2）工业管道过渡区曲线随着雷诺数的增加平滑下降，而尼古拉兹曲线则存在着上升部分。（ 1 分）原因：1）在于两种管道粗糙均匀性的不同。在工业管道中，粗糙是不均匀的，当层流底层比当量糙粒还大很多时， 粗糙中的最大糙粒就将提起对紊流核心内的紊动产生影响，使开始与

10、K/d 有关，实验曲线也就过早地离开了光滑区。而尼古拉兹粗糙是均匀的，其作用几乎是同时产生。（ 2 分）2）当层流底层的厚度开始小于糙粒高度后，全部糙粒开始直接暴露在紊流核心内，促使产生强烈的旋涡。 同时，暴露在紊流核心内的糙粒部分随雷诺数的增长而不断加大，因而沿程损失急剧上升。 这就是为什么尼古拉兹实验中过渡区曲线产生上升的原因。（1 分）2、压强的三种量度单位：单位面积上的力、大气压的倍数、液柱高度。9、常压下， 15时空气的绝热指数k1.4,空气常数的音速 c=340m/s 。（ ckRT ）R 287m2/(s2.k)，则空气中学习好资料欢迎下载10、要保证两个流动问题的力学相似， 必

11、须是两个流动几何相似， 运动相似 ，动力相似 ，以及两个流动的边界条件和起始条件相似。6、在相同作用水头下，圆柱形外管嘴的过流能力是相同直径孔口过流能力的1.32倍。 ( 设孔口0.62 ) P1398、圆柱形外管嘴正常工作条件是:（ 1）作用水头 H0 9.3m （2）管嘴长度 l =_(34)d_ 。10、弗诺得数是惯性力与重力的相对比值。1. 流体静压强的特性有两点， 它们是：流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向，任一点的流体静压强的大小与作用面的方向无关， 只与该点的位置有关。2.流体流动过程中的能量损失一般分为两类，一是：沿程损失，二是：局部损失。3.在管径d=100mm，管

12、长 =300mm的圆管中，流动着0.02 ，v=1.04m/s的水，则沿程水头损失h f=3.31m。 P1824.无限空间淹没紊流射流的特征有三个，分别为：射流外边界线呈直线向外扩散、射流各个截面的速度是相似的、射流各个截面上动量守恒。5.我们知道在等压面上P=常数，等压面的两个特征为：等压面是等势面、等压面和质量力正交。6.在紊流中，一方面因时均流速不同，各流层间存在着相对运动，就存在着粘性切应力，另一方面还存在着由脉动引起动量交换产生的惯性切应力。1流体的主要力学性质有：惯性压缩性和热胀性、表面张力特性。、重力特性、 粘滞性、5总压线和势压线之间的铅直距离为动压；势压线和位压线之间的铅直

13、距离为静压；位压线和零压线之间的铅直距离为位压。6判别流体流动状态的参数是雷诺数。11马赫数是指定点的当地速度和当地音速的比值。3流线是欧拉法对流动的描绘， 迹线是拉格朗日法对流动的描绘。8在紊流光滑管区，沿程阻力系数只与雷诺数有关；在紊流粗糙区，沿学习好资料欢迎下载程阻力系数只与管壁相对粗糙度有关。10、无限空间淹没紊流射流的特征有三个，分别为：射流外边界线呈直线向外扩散、射流各个截面的速度是相似的、射流各个截面上动量守恒。9、水在直径由d1=150mm 突然扩大到d2=300mm 的圆管内流动，在直径为2的管中的速度为2=1.5m/s，则突然扩大的局部水头损失md =300mmvh = 1.03m 。1、已知压强为 98.07kN/m3,0时烟气的密度为1.34kg / m 3 ，则 200时烟气的密度为：0.77kg / m3。( 1T12T2 )8、在运用能量方程式求解流速时，一般分为4 个步骤，他们分别为：分析