流体力学复习要点(计算公式)

1、单位质量力:密度值:水银13600kg-m3牛顿内摩擦定律剪切力：内摩擦力：A竺dy动力粘度：完全气体状态方程:压缩系数：膨胀系数：C或1/K)第一章绪论压强单位换算：1at98000N/m210m水柱736mm水银柱1atm101325N/m22乘以98000N/mPa98000N/m2平面上的静水总压力：（1）图算法PSb作用点yDh1eeL(2h2)sin3Thh2)b若h10，则压强为三角形分布,Pgh2注：图算法适合于矩形平面；计算静水压力首先绘制压强分布图,且用相对压强绘制he（2）解析法PPcAghcA作用点yeAye矩形i圆形1d4xe64曲面上的静水总压力:Pzgv总压力pF

2、xPz与水平面的夹角aretan第二章流体静力学+流体平衡微分方程：X1P0;Y1P0；71P0液体平衡全微分方程:dp(xdxydyzdz)xyz液体静力学基本方程pe绝对压强、相对压强与真空度:PPa；PFibsPaPggv排潜体和浮体的总压力:第三章流体动力学基础axUxux-Uxuuxuz-ux体积流量QAudAuy质点加速度的表达式txyz质量流量QmQuuuuayyu_yu_yuzy重量流量QGgQtxxyyzVaUzu-uzu-uzu-uz断面平均流速ztxxyyzzA流体的运动微分方程：X1pdux，V1pduy-z1pduzxdtydtzdt不可压缩流体的连续性微分方程恒定元

3、流的连续性方程：U1CA1恒定总流的连续性方程:无粘性流体元流伯努利方程:粘性流体元流伯努利方程:2g0恒定总流的伯努利方程：Z1p111Z2P222h2g2gwgg22气流伯努利方程：P1(a)g(z2zjP22P有能量输入或输出的伯努力方程Hwz卫22gFxQ(2V2XMx)总流的动量方程：FQ2211投影式FyQ(2V2yMy)FzQ(2v2zMz)222112gHmZ2P22222ghw动能修正系数Au3dA-3，较均匀流动1.051.1,一般1vA动量修正系数AU2dAv2A较均匀流动1.021.05,一般1水力坡度dHdTdhwdT测压管水头线坡度|JpdHdl第四章流动阻力和水头

4、损失圆管沿程水头损失:hflv2d2g层流Re；紊流8g局部水头损失:hjhj2v12gdhwdlLL突然扩大管hj12V22(1A2(乜1)2Ahj(V1V2)22g弯管一v用断面平均流速其余管一v用细管流速（突缩管注：管道入口入0.5;管道出口0.5(1-A2)A出1.0圆管Re，Rec雷诺数：非圆管ReRcd2300RecRR-575Re流态判别ReReReReRe流动为层流流动为紊流流动为临界流谢才公式：VCRJ谢才系数：8g；C曼宁公式：C均匀流动方程式0gRJ圆管过流断面上剪应力分布r0ro圆管层流：（1）流速分布式Ur2)（2）最大流速umax(3)断面平均流速:Umax(4)6

5、4紊流剪应力包括:粘性剪应力和附加剪应力，即dUxdyUxUy紊流流速分布一般表达式uliny*kRe非圆管当量直径：J。4R(hf第五章孔口、管嘴出流和有压管流薄壁小孔口恒定出流H0作用水头，自由出流H0H1H2de;Re2gvdev4R)绕流阻力：CdU022H0A.2gH。0.970.62Ac20v0，若v00，H02g；淹没出流.jH0H1H221v122V2，若wv20，2g2g3孔口变水头出流：t），若H20，放空时间2）2F_H12,VQmax圆柱形外管嘴恒定出流vn,2gH0nAj2gH00.82；1.32Pl0.75Hg简单管道:串联管道：并联管道：直接水击:HhfalQ2,

6、a比阻,s2/nhfii1nn2aJiQii1SiQ：,阻抗Sah222hf1hf2hfsatbQ1a2l2Q2a3l3Q3注：串联、并联管道有时需结合节点流量方程求解。c（VoV）,若突然关闭,cV0间接水击：pcv0L,TTz21c0cKd-,51_E1435m/s,K2.1109N/m2(水)，第六章明渠流动底坡：izTsin很小,tan梯形断面几何要素2mh；(bmh)h；b2h1m2；cot明渠均匀流基本公式VCRiACRiKiK流量模数，KACR(m3/s)明渠均匀流水力计算（梯形）:（1）验算输水能力qacRi决定渠道底坡iQ；（3）设计渠道断面已知h,求b（作aerf(b)AC

7、R5A32n35(bmh)h)2关系曲线,再查出f(h)ACR5A32n3求b、h（解方程组AVmaxh水力最优断面宽深比：梯形无压圆管过流断面几何要素水力最优充满度：QmaxVmax明渠流动状态判别:(1)VeVc，Vc，Vc，(3)hehc，hc，hc，2n(b2hi1m2)35(bmh)hf关系曲线,2n(b2h1m2)3再查出(b流动为缓流流动为急流流动为临界流流动为缓流流动为急流流动为临界流KaKaQ时对应的b）；已知Q时对应的h）；已知ib，求h（作b，求b、h（尤其是水力最优宽深比的设计）h；已知vmaxnvmh)h,Rmax21m2mh0.95,0.81,Vc(bbmh)h)。

8、2h1m2矩形任意Rhm,308;257.5gA,矩形Q或VA临界流方程矩形hcd2(sindsin14VcC-RiQ2Al0.95d0.81dgh(2)FrFrFrFr1,1,1,流动为缓流流动为急流流动为临界流FrVcgQ22Be?2(4)ie.i3：gbic,均匀流为缓流ic,均匀流为急流i.，均匀流为临界流gcec2Bc平坡棱柱形渠道中水跃的基本方程:Q2gA1yciAQ2gA2yc2A2水跃函数:J(h)Q2gAycA第七章堰流宽顶堰3smb2gH(?实用堰smb2gH薄壁堰矩形三角形0.050.25m，0.250.55m，51.4H71.343H27第八章渗流达西定律：VUkJ（适用范围Rew1-10）裘皮衣公式：vkJdHkds普通完全井：浸润线方程zh2.732Qlg0渗流量Q2