2019水利水电词汇十三

水利水电词汇十三2010-09-20水利水电词汇(十三)2水运动学及水动力学Hydrokinematicsandhydrodynamics2.1 水运动学Hydrokinematics2.1.1 欧拉法Eulerianmethod以欧拉(Euler,L.)命名的、观察被液体所充满的空间中每一个空间点上水流要素随时间变化、并把足够多的空间点综合起来得出整个流体运动规律的研究方法。2.1.2拉格朗日法Lagrangianmethod以拉格朗日(LagrangeJ.L.)命名的、跟踪流体中各个质点研究其运动随空间位置和时间的变化来获得整个流体运动规律的研究方法。2.1.3全加速度totalacceleration速度矢量对时间的全导数。localacceleration一固定空间点上由于时间改变而引起的速度变化率（即速度矢量对时间的偏导数）。2.1.5位变加速度（对流加速度,迁移加速度）convectiveacceleration流动的质点在同一瞬间两点空间位置不同所引起的速度变化率。2.1.6水流连续方程continuityequationofflow质量守恒定律在水流运动中的表达式。2.1.7流速flowvelocity流场中任一质点在单位时间内的位移。2.1.8流速场velocityfield空间区域内各点的流速分布及其随时间变化的情况。2.1.9流速脉动velocityfluctuation流场中某一固定点上流速随时间作不规则随机变化的现象。potentialflow流体微团没有旋转运动的流动2.1.11流速势函数velocitypotentialfunction流速矢量为某一标量函数©(x,y,z,t) 的梯度的函数。2.1.12流函数streamfunction流场中满足不可压缩流体连续性方程的一个描述流速场的标量函数。2.1.13流网flownet一族水流流线与一族等势线所形成的正交曲线四边形网格。2.1.14迹线pathline流体质点连续运动的轨迹线。2.1.15流线streamline流场中反映同一时刻流动变化趋势的一条几何线。在同一时刻流线上各质点的流速方向与该线相切。streamtube在流动区域中，通过微小的闭合曲线上各点所引出的流线构成的管状曲面。2.1.17流束（元流,流股）flowfilament流管中的液流。2.1.18恒定流（定常流）steadyflow流场中任一水流质点的运动要素（如流速、压强、密度等）不随时间改变的流动。2.1.19非恒定流（不定常流）unsteadyflow流场中的水流质点通过各空间点时有一个或几个运动要素随时间改变的流动。2.1.20等速流homogeneousflow流场中各点的流速大小相等方向相同的流动。2.1.21均匀流uniformflow流速大小和方向沿流程不变、流线为平行的直线的流动。non-uniformflow流速的大小或流速的方向沿流程改变、流线为不平行的曲线或不平行的直线的流动。2.1.23渐变流graduallyvariedflow水力要素沿流程缓慢变化的流动。2.1.24急变流rapidlyvariedflow水力要素或沿流程或随时间急剧变化的流动。2.1.25一维流（一元流）one-dimensionalflow水流运动要素是时间t和一个空间坐标函数的流动。2.1.26二维流（二元流）two-dimensionalflow水流运动要素是时间t和两个空间坐标函数的流动。2.1.27三维流（三元流）three-dimensionalflow水流运动要素是时间t和三个空间坐标函数的流动。2.1.28两相流two-phaseflow含有两种物态的物体（如液体和气体、液体和固体、气体和固体等）的联合流动。2.1.29多相流multi-phaseflow含有多种物态的物体（如液体、气体和固体等）的联合流动。2.1.30角隅流cornerflow流体绕角点（奇点）的流动。2.1.31源势流sourcepotentialflow理想不可压缩势流中源于一点的出流运动。2.1.32汇势流sinkpotentialflow理想不可压缩势流中汇于一点的入流运动。2.1.33势涡（自由涡）potentialvortex在扰动力移去后由有势质量力维持流体作圆周运动，其质点流速的大小与绕涡心转动半径成反比的涡旋运动（除涡心为奇点外，整个流速场是有势的）。2.1.34强迫涡forcevortex在某种扰动力作用下流体作圆周运动，其质点流速的大小与绕涡心转动半径成正比的涡旋运动。2.1.35涡量vorticity流体作涡旋运动的量度，以流速矢量的旋度表示。2.1.36涡线vortexline流体作涡运动中的一条几何线。在同一时刻，该线上各点的涡量均与该线相切。2.1.37螺旋流spiralflow流速矢量与涡量平行的流动。2.1.38速度环量velocitycirculation流速矢量按所取的方向沿某一曲线的线积分。2.1.39驻点（滞点）stagnationpoint绕流体迎流顶冲速度为零的点2.1.40分离点seperationpoint绕流体上形成流体分离的点（该处流速的法向导数为零）。2.1.41水力要素（水力参数）hydraulicelements流场中表示水体运动的、通常包括几何的、运动的和动力的量2.1.42过水断面crosssectionofflow流场中与流线正交的横断面。2.1.43湿周wettedperimeter过水断面上流体与固体周界接触的长度。2.1.44水力半径hydraulicradius流体的过水断面面积与湿周的比值。2.1.45流量discharge（flowrate）单位时间内通过过水断面的流体体积。averagevelocityofcrosssection假定过水断面所有各点流速都相同的水体总流的理想流速。2.2水动力学Hydrodynamics2.2.1理想流体idealfluid设想为完全没有粘性且绝对不可压缩的流体。2.2.2不可压缩流体incompressiblefluid流体密度不随压强增减而变化的流体。2.2.3动水压强hydrodynamicpressure流动的水体中某一点的压强。2.2.4压强系数pressurecoefficient流体中某一点的压强与距该点无穷远处的压强之差同该点动水压强的比值。2.2.5流速水头velocityhead以水柱高度表示的单位重量水体在单位时间内的动能 ，即单位时间内流体平均流速的平方除以两倍重力加速度。226总水头totalhead以水柱高度表示的单位重量水体在指定过水断面上的位置水头、压强水头和流速水头之和。2.2.7惯性水头inertiahead以水柱高度表示的由于时变惯性力作功所引起的单位重量流体的能量值。2.2.8水头损失headloss以水柱高度表示的单位重量的水体在流动中所消耗的机械能。2.2.9水力坡降(水力比降)hydraulicslope(energygradient)单位流程上的水头损失，亦即总水头线的坡度。2.2.10动能改正系数kineticenergycoefficient过水断面上流体的实际动能与相应断面平均流速求得的动能之比值。2.2.11动量改正系数momentumcoefficient单位时间内流体通过断面的实际动量与单位时间内通过相应断面以平均流速求得的动量之比值。2.2.12有势力potentialforce凡力为某一函数的梯度时则称该力是有势力。2.2.13升力liftforce由于绕流的不对称形成的与流速方向正交的力。2.2.14升力系数coefficientofliftforce作用于绕流体上的总升力与总动能之比。2.2.15伯努利方程式Bernoulliequation以伯努利(BernoulliQ.I) 命名的表征流体所含的机械能守恒关系的方程(即在理想流体的恒定流动中，同一流线上质点的总机械能为常数)。2.2.16纳维一斯托克斯方程式Navier-Stokesequation由法国工程师纳维(Navier)和英国物理学家斯托克斯(Stokes,G.G.)根据牛顿第二定律建立的粘性不可压缩流体的动量守恒方程式。2217文德里流量计Venturimeter以文德里（Venturi,G.B.） 命名的装置在管道上的一种断面逐渐收缩至喉道、再由喉道逐渐扩大、根据喉道中局部压强水头变化与流量之间一定的关系以测量管道中流量的量测仪器。2.2.18毕托管（皮托管）Pitottube由毕托（Pitot,H.）发明的、在圆头滞点及空心圆管周侧开口分别测取流场中点动水及静水压强、用以测量流场中点流速的量测仪器。2.2.19管嘴nozzle装于水箱上的收缩短管，用以测量流量的仪器。2.2.20波达管Borda'smouthpiece圆柱形内向管嘴、用以测量流量的仪器。3层流与紊流Laminarflowandturbulentflow3.1 层流laminarflow3.1.1 层流laminarflow粘性起主要作用，流体流动的状态成层状或线状的流动。3.1.2牛顿流体Newtonianfluid根据牛顿(Newton,L.)进行的平板实验定性的切应力与切应变之间成线性关系的流体。3.1.3非牛顿流体non-Newtonianfluid切应力与切应变之间不成线性关系的流体。3.1.4雷诺数ReynoIdsnumber以雷诺(Reynolds,O.)命名的、表征流体在流动中惯性力与粘性力之比的无量纲数。3.1.5临界雷诺数criticalReynoIdsnumber水流从层流状态转变到紊流状态过程中，状态转变时的雷诺数(一般取其下临界雷诺数)。3.1.6动力粘滞系数dynamicviscositycoefficient粘滞性流体中切应力与流速梯度的比例常数。3.1.7运动粘滞系数kinematicviscositycoefficient粘滞性流体的动力粘滞系数与流体密度的比例常数。3.1.8蠕动creep雷诺数非常小、惯性项可以忽略的流体运动。3.2紊流Turbulentflow3.2.1紊流（湍流）turbulentflow由于流体质点混掺，促使流速、压强等运动要素在空间和时间上均随机脉动的流体运动。3.2.2瞬时流速instantaneousvelocity紊流中一点流速的瞬时值。3.2.3时均流速timeaveragevelocity紊流中一点的瞬时流速在一定时段内的时间平均值。3.2.4脉动流速fluctuatingvelocity紊流中一点的瞬时流速与时均流速之差。turbulentviscositycoefficient(eddyviscositycoefficient)紊流中将雷诺应力与时均流速梯度联系起来的比例系数。3.2.6紊流谱turbuleneespectrum表示紊流中旋涡的各种波长或频率分布的图。3.2.7时均能量timeaverageenergy在某一时段内紊流能量的时间平均值。3.2.8紊动能量turbulentenergy紊流中能量的脉动值。3.2.9紊动强度turbulentintensity以脉动流速的均方根值与平均流速之比表示的度量紊动程度大小的尺度3.2.10紊流模型turbulentmodel为了封闭雷诺方程而提出的各种附加数学关系式。3.2.11紊流扩散turbulentdiffusion紊流中由于紊动而引起质量、动量、热量等物理量混掺及物质的位置转移、浓度扩展、温度减小等现象。3212雷诺方程式ReynoIdsequation由雷诺(ReynoIds,O)提出的在平均稳流运动形态下的不可压缩流体的运动方程式。3.2.13雷诺应力ReynoIdsstress由于流速脉动所引起的流层上的附加切应力。又称紊动应力。3.3边界层Boundarylayer3.3.1 边界层boundarylayer与固体边界相毗连的、由于边界阻滞作用流速梯度很大、且粘滞力与惯性力为同一数量级的实际液流层。3.3.2边界层厚度thicknessofboundarylayer从固体边界沿外法线方向到流速等于 0.99边界层外主流流速处的距离。displacementthickness由于固体边界的阻滞作用较理想流体所减小的流量挤入边界层外 ，迫使流线向外推移的距离。334动量损失厚度momentumlossthickness边界层内流速减小较理想流体所减少的动量，相当于理想流体具有这一动量的水层厚度。3.3.5能量损失厚度dissipationenergythickness边界层内流速减小较理想流体所减少的能量，相当于理想流体具有这一能量的水层厚度。4水流阻力和能头损失Flowresistaneeandheadloss4.1 表面阻力及摩擦能头损失Surfaceresistaneeandfrietionalheadloss4.1.1 表面阻力surfaeeresistance(skinfrictionresistanee)过流建筑物或绕流体表面对水流所产生的摩阻作用。4.1.2粘性底层(粘性次层)viscoussublayer紊流边界层的壁面区中、紧贴固体壁面粘性切应力起主要作用、流速分布接近线性分布的极薄层。4.1.3绝对粗糙度absoluteroughness壁面粗糙凸起高度。4.1.4相对粗糙度relativeroughness壁面粗糙凸起高度与横断面某一特征几何尺寸之比值。4.1.5水力粗糙度hydraulicroughness壁面粗糙凸起高度与粘性底层厚度之比值。4.1.6水力光滑区hydraulicsmooth粘性底层大于粗糙凸起高度、沿程阻力系数只与雷诺数有关而与壁面粗糙无关的区域。4.1.7水力粗糙区hydraulicroughnessregion粗糙凸起高度高出粘性底层、沿程阻力系数只与壁面粗糙有关而与雷诺数无关的区域。transientregionofturbulentflow粘性底层不能完全掩盖粗糙凸起高度、沿程阻力系数从水力光滑区过渡到水力粗糙区的变化区域。4.1.9糙率roughness表征壁面粗糙程度的一个综合性系数。4.1.10摩阻流速frictionalvelocity以壁面切应力与流体密度之比的平方根计算出的、具有速度量纲的参数。4.1.11穆迪图Moodygraph工业管道中的沿程阻力系数与管流雷诺数、管壁相对粗糙度之间的关系曲线图。4.1.12混合长度（掺长）mixinglength紊流中微团混掺时一次跳动的距离。4.1.13人工加糙artificialroughness在过流壁面上用人工加上一定的凸起物而使壁面糙率增大的措施。4.1.14沿程水头损失frictionalheadloss单位重量的水体流动时由于边壁表面阻力在流程中所引起的水头损失。4.2形体阻力及局部能头损失Formdragandlocalheadloss4.2.1 形体阻力formdrag(formresistanee)位于水流中的物体，由于其体形与流线不吻合，而在物体前后产生压力差所形成的阻力。4.2.2形体阻力系数coefficientofformdrag作用在形体上的总压能与总动能之比。4.2.3局部水头损失localheadloss单位重量的水体流动时由于边壁形状突变而在该处引起的水头损失。5管流Pipeflow5.1 管道恒定流Steadypipeflow5.1.1短管shortpipe沿程损失和局部损失在管道的总水头损失中均占重要成份的管道。5.1.2长管longpipe沿程损失在管道总水头损失中占主要成份、而局部损失及流速水头占极次要的成份甚至可以忽略的管道。5.1.3管道自由出流freedischargeofpipeflow管道出口高出下游水面以上、下游水位变化对管道出流能力无影响的出流状态。5.1.4管道淹没出流submergeddischargeofpipeflow管道出口淹没在下游水面以下、下游水位变化对管道出流能力有影响的出流状态。5.1.5管流流量系数dischargecoefficientofpipeflow反映管道沿程阻力、局部阻力以及流速水头等因素影响管道输水能力的系数。5.1.6流量模数dischargemodulus以过水断面面积、谢才系数以及水力半径的平方根三者的乘积计算并具有流量的量纲的参数。5.2管道非恒定流Unsteadypipeflow5.2.1 水锤（水击）waterhammer在有压管道中，由于阀门突然启、闭，使水体流速急剧变化而产生的水体压强交替升降的一种现象。5.2.2水锤波（（水击波）waveofwaterhammer管道中的水体由于水锤作用所发生的弹性波。5.2.3水锤波波速wavevelocityofwaterhammer水锤波在管道中的传播速度。5.2.4直接水锤（直接水击）directwaterhammer阀门关闭时间小于水锤波沿管长往返传播一次的时间 （称为相）的水锤。5.2.5间接水锤（间接水击）indirectwaterhammer阀门关闭时间大于水锤波沿管长往返传播一次的时间 （称为相）的水锤。6明槽流（明渠流）Openchannelflow6.1 明槽恒定渐变流（明渠恒定渐变流）无压流（无压流（明流）freesurfaceflow水道中具有自由表面的流动。6.1.2棱柱形渠槽prismaticchannel断面形状、尺寸及底坡沿流程保持不变的渠槽。6.1.3顺坡（正坡）positiveslope渠槽底高程沿流程下降的底坡。6.1.4水平底坡horizontalslope渠槽底高程沿流程保持不变的底坡。6.1.5逆坡（反坡）adverseslope渠槽底高程沿流程上升的底坡。6.1.6明槽（渠）均匀流uniformflowinopenchannel明槽（渠）中水深、断面平均流速和流速分布均沿流程保持不变的流动、6.1.7正常水深normaldepth明槽（渠）中水流为均匀流动时的水深。6.1.8水力最优断面optimalhydrauliccrosssection面积一定而过水能力最大的明槽（渠）断面。或可定义为通过流量一定而湿周最小的明槽（渠）断面。6.1.9弗劳德数Froudenumber以弗劳德（Froude,W.）命名的表征流体在流动中惯性力与重力之比的无量纲数。6.1.10缓流subcriticalflow（tranquilflow）弗劳德数小于1的水流流动。6.1.11临界流criticalflow弗劳德数等于1的水流流动。6.1.12急流supercriticalflow弗劳德数大于1的水流流动。specificenergy由过水断面最低点起算的明槽（渠）水流中单位重量水体所具有的势能与动能之和。6.1.14临界水深criticaldepth在一定的明槽（渠）断面和通过一定的流量的情况下，相应于断面比能为最小时的水深（即弗劳德数等于1时相应的水深）。6.1.15临界流速criticalvelocity相应于水深等于临界水深时的明槽（渠）断面平均流速。6.1.16临界底坡criticalslope相应于正常水深等于临界水深时的明槽（渠）底坡。6.1.17缓坡mildslope小于临界底坡的明槽（渠）底坡。6.1.18陡坡steepslope大于临界底坡的明槽（渠）底坡。6.1.19水面曲线watersurfaceprofile明槽（渠）水流的自由水面线。6.1.20壅水曲线（回水曲线）backwatercurve明槽（渠）中发生减速流动、水深沿流程增加的水面曲线。6.1.21降水曲线drawndowncurve（fallingcurve）明槽（渠）中发生加速流动、水深沿流程下降的水面曲线。6.1.22水力指数hydraulicexponent明槽（渠）水流流量模数与水深成某种指数关系的经验公式中的指数6.1.23谢才公式Ch'ezy'sformula由谢才（Ch'ezy,A.de）提出的计算明槽均匀流流速的公式之一。6.1.24曼宁公式Manning'sformula由曼宁（Manning,R）提出的计算明槽均匀流流速的一个经验公式。6.2明槽（渠）恒定急变流水跌Steadyrapidlyvariedflowinopenchannel621水跌hydraulicdrop明槽（渠）水流流经跌坎处（或由缓坡变为陡坡处），水流由缓流转变为急流时所形成的水面急骤降落的水流现象。6.2.2水跃hydraulicjump明槽（渠）水流由急流到缓流、水面突然抬高的局部水流现象。6.2.3断面比力specificforce水跃跃前或跃后断面上的压力与惯性力之和与单位水体的重力之比。6.2.4水跃函数hydraulicjumpfunction当流量一定时水跃跃前或跃后断面上的动水压力与动量之和均是水深的函数关系。6.2.5共轭水深conjugatedepth水跃跃前及跃后两断面中水跃函数相等的一对水深。lengthofhydraulicjump水跃跃前、跃后相应其共轭水深的两断面之间的水平距离627水跃高度heightofhydraulicjump水跃跃前、跃后相应其共轭水深的两断面水深之差。6.2.8完全水跃perfecthydraulicjump表面具有强烈漩滚及其下面有水流扩散区的水跃。6.2.9波状水跃undularhydraulicjump跃首断面的水流弗劳德数大于 1和小于1.7、水面形成一系列波浪的水跃6.2.10水跃消能率coefficientofenergydissipationofhydraulicjump水跃跃前与跃后断面的能量差同跃前断面能量的比值。6.3明槽（渠）非恒定流Unsteadyflowinopenchannel6.3.1洪水波floodwave洪水下泄时其流量和水位随时间变化形成的非恒定流动。DeSaint-Venantequation以圣•维南(Saint-Venant,A.J.C.B.de) 命名的描述明渠非恒定流运动的基本微分方程式组。633槽蓄channelstorage一段河槽内相对于原水位所蓄的水量。6.3.4瞬态法finiteincrementmethod逐段地瞬时分析明槽(渠)非恒定流流动状态的一种近似方法。6.3.5特征线法characteristicsmethod把数学模型的控制偏微分方程转化为特征关系式 (常微分方程)并在特征线网格上求解的数值计算方法。6.3.6库朗条件Courantcondition由库朗(Courant,R.)提出的显式差分格式求解波动问题的稳定性条件。7堰流及孔口出流Weirflowandorificeflow7.1 堰流weirflow水流通过泄水建筑的控制断面，具有自由降落水面的溢流。7.1.2堰宽weirlength堰在垂直水流方向的过水前沿的长度。7.1.3堰高weirheight从上游渠底至堰顶的高度。7.1.4堰的厚度weirthickness沿水流方向的堰顶的长度。7.1.5堰上水头weirhead上游静水位高出堰顶的深度。7.1.6堰顶水深depthoncrest堰顶断面上曲线水流的垂直水深。7.1.7锐缘堰(薄壁堰)sharpcrestedweir(thin-plateweir)堰顶为锐缘、堰的厚度小于0.67倍堰上水头、堰口呈矩形、三角形、梯形或曲线形的7.1.8宽顶堰broadcrestedweir堰的厚度为2~10倍堰上水头、堰顶水面线有一段近似为水平段的堰。7.1.9实用堰practicalweir堰顶横剖面为曲线型或折线型、堰的厚度为 0.67~2倍水头、实际工程中常采用的堰。7.1.10克-奥堰面曲线Creager-0巾uuepoBprofile奥菲采罗夫根据克里格尔曲线与水舌下缘坐标取折中值所得的堰面曲线。7.1.11幕曲线堰面power-curveprofile溢流面形状为幕次曲线形式（一般为二次抛物线型）的堰面。7.1.12自由堰流freeoverflow堰顶的溢流量不受下游水位变动影响的堰流。7.1.13溢流水舌flownappeoverweir坝与堰上溢流的薄片水股。7.1.14淹没堰流submergedoverflow堰顶的溢流量受下游水位变动影响的堰流。7.2孑L口出流Orificeflow7.2.1闸孔出流orificeoutflow水流从闸门下的孔口泄出的流动。7.2.2收缩断面vena-contracta堰或闸孔出口以下水深最小的断面。7.2.3收缩水深contracteddepth水流在收缩断面处的水深。7.2.4垂直收缩系数vena-contractacoefficient孔口后收缩断面水深与闸孔孔口高度之比值。7.2.5侧收缩系数side-contractacoefficient水流受闸墩墩头约束影响引起收缩后的过水宽度与闸孔的实际宽度之比值。8建筑物下游消能Downstreamenergydissipation8.1消能方式Formsofdissipation8.1.1 底流消能（水跃消能）energydissipationbyhydraulicjump利用水跃消除从泄水建筑物贴底泄出的急流的余能、将急流转变为缓流与下游水流相衔接的消能方式。8.1.2面流消能rollingcurrentenergydissipation在泄水建筑物的出流处设置跌坎或小挑坎、将泄出的急流挑向下游水流的上层、并在底部形成漩滚的消能方式。8.1.3挑流消能ski-jumpenergydissipation在泄水建筑物出流处设置挑流鼻坎将泄出的急流挑向空中 ，形成掺气射流落入下游水垫的消能方式。8.1.4折冲水流deflectedcurrent泄水建筑物下游主流不稳定，在平面上形成周期性摆动的流态。spacehydraulicjump具有三维流动特征的水跃。8.2空化与掺气Cavitationandaeration8.2.1空化(空穴)cavitation在高速水流中某处的绝对压强低于该处的汽化压强时，出现含空穴(涉及空穴的发生、发展与溃灭)的水流现象。8.2.2空化数(空化指数)cavitationnumber(cavitationindex)水流中某处在一定温度下的饱和蒸汽压强水头和相对压强水头之差与其流速水头的比值。8.2.3空蚀cavitationdamage(pitting)由于空化所引起的固体边界的剥蚀破坏。8.2.4掺气水流aeratedflow(air-entrainedflow)水与空气混掺的两相流。aeratedpoint明渠水流紊流边界层发展到水流表面、高紊动强度使水流表面开始掺气的点。9波浪Wave9.1波浪要素Elementsofwave9.1.1 波峰wavecrest(wavesummit)一个波的波形中的最高点。9.1.2波谷wavetrough(wavevalley)一个波的波形中的最低点。9.1.3波高waveheight从波峰至波谷的高差。9.1.4波体wavebody一个波包含高于原水面或低于原水面的空间体积。9.1.5波前(波锋)wavefront波传播时波前沿所到达的面9.1.6波长wavelength沿波动方向两个同相位点之间的距离9.1.7波节wavenode振动波的不动点。9.1.8波速wavevelocity(wavespeed)波的传播速度。9.1.9波浪中线middlelineofwave波峰至波谷的平均水平线。9.1.10波陡wavesteepness波高与波长之比。9.1.11波数wavenumber一个单位距离内波的个数。Wavemotion921波群速velocityofwavegroup与波的能量传播有关的一