第一章 水力学绪论(课件)

第一章绪论第二章水静力学第三章水流运动的基本原理第四章水流形态与水头损失第五章有压管道中的恒定流第六章明渠恒定均匀流第七章明渠恒定非均匀流第八章堰流和闸孔出流第九章水工建筑物下游水流衔接与消能目

录：

第一章绪论一、水力学的定义和研究对象水力学是一门重要的专业基础课程，它是连接前期基础课程和后续专业课程的桥梁。课程的学习将有利于力学基础知识的巩固与提高，培养分析、解决实际问题的能力，为专业课程的学习打下坚实基础。

力学基础课程水力学专业基础课程水利学科有关专业课程第一节水力学的研究对象和任务1.水力学的定义：

研究液体处于静止和运动状态下的水力基本原理和计算方法，并探讨运用这些计算方法解决工程实际问题的一门专业技术基础课程。2.水力学的研究对象：研究以水为代表的，液体机械运动规律及其在工程中的应用。3、水力学的分类

水力学所研究的基本规律：两大主要组成部分，水静力学和水动力学。

水静力学：关于液体平衡的规律，它研究液体处于静止（或相对平衡）状态时，作用于液体上的各种力之间的关系。

水动力学：关于液体运动的规律，它研究液体在运动状态时，作用于液体上的力与运动要素之间的关系，以及液体的运动特性与能量转换等等。二、水利工程中的水力学问题和任务1、水流对建筑物的作用力问题2、建筑物的过流能力问题水工建筑物的过水能力问题农村小型自来水厂三峡大坝泄洪3、水能利用和能量损失问题河渠水面曲线计算问题4、河渠水面曲线计算问题5、泄水建筑物下游水流的消能防冲问题6、建筑物的泄流问题第二节液体的基本特征和主要物理力学性质一.液体的基本特性：

因此液体易流动性、不易压缩、均质等向的特性使液体有许多与固体和气体不同的运动特征。流动性压缩性各向同性连续性(一)惯性惯性力：当液体受外力作用使运动状态发生改变时，由于液体的惯性引起对外界抵抗的反作用力。单位：N、kN二.液体的主要物理性质：国际单位：kg/m3、g/cm3

一个标准大气压下，温度为4℃，水密度为1000kg/m3

（1g/cm3）。密度：是指单位体积液体所含有的质量。（二）万有引力特性，重力与容重

万有引力：是指任何物体之间相互具有吸引力的性质，其吸引力称为万有引力。重量G：容重γ：单位：N、KN单位：kN/m3、N/m3

（三）液体的粘滞性

粘滞性及粘滞力：当液体处在运动状态时，若液体质点之间存在着相对运动，则质点间要产生内摩擦力抵抗其相对运动，这种性质称为液体的粘滞性，此内摩擦力又称为粘滞力。

压缩性：液体受压后体积要缩小，压力撤除后也能恢复原状，这种性质称为液体的压缩性或弹性。用体积压缩率或体积模量K来描述液体的压缩性。（四）液体的压缩性

液体不能承受拉力。

表面张力：由于液体表面分子的相互吸引，液体表层形成拉紧收缩的趋势，在表面薄层内能够承受微小拉力的特性。表面张力仅在自由表面存在，液体内部并不存在。（五）液体的表面张力特性毛细管现象第三节连续介质的假说连续介质的概念：即假设液体是一种连续充满其所占据空间毫无空隙的连续体。

特点：液体中的一切物理量都可以视为空间坐标和时间的连续函数，因此可采用连续函数的分析方法。

长期的生产和科学实验证明：利用连续介质假定所得出的有关液体运动规律的基本理论与客观实际是十分符合的。

因此液体的基本特性是：易流动性、不易压缩、均匀等向的连续介质。一.连续介质的概念

在水力学中液体分为理想液体和实际液体。理想液体：就是把水看作绝对不可压缩、不能膨胀、没有粘滞性、没有表面张力的连续介质。有没有考虑粘滞性：是理想液体和实际液体的最主要差别。二.理想液体的概念

按物理性质：重力、惯性力、弹性力、摩擦力、表面张力。

按特点分：表面力和质量力。1.表面力（面积力）

作用于液体的表面，其大小与受作用的表面面积成比例的力，称为表面力。如摩擦力、水压力、边界对液体的反作用力。第四节作