水力学复习摘要

水力学复习摘要一，流体和流场的基本性质1，流体的基本性质A．易流动性：静止的流体不能承受剪切应力，运动的流体能产生切应力，切应力和速度梯度之间有关系，例如牛顿内摩擦定律（牛顿流体）或非线性关系（非牛顿流体）。这是整个流体动力学中最重要的基础。由此可以得到流体的应力张量进而得到N-S方程。B．惯性：雷诺数表征惯性力和粘性力之比，为什么在没有惯性力的恒定均匀流中有雷诺数？C．粘性：粘性系数是连接切应力和速度的桥梁。D．连续性：了解流体质点的概念E．压缩性，膨胀性和表面张力特性略，参见书9-11页2，流场的基本性质A．恒定流，非恒定流，均匀流，非均匀流，渐变流，急变流，有势流，有旋流，无旋流，层流，湍流，元流，总流B．流线，迹线，(脉线)C．过流断面，流管，流量，断面平均流速D．拉格朗日法，欧拉法，加速度，随体导数，时变导数，位变导数E．总水头，测压管水头，速度水头，水头损失，水力坡度二，流体的作用力1，质量力：f2，静水压强：思考静水压强两个基本特性是——A．0ppghB．第30页公式：参见习题4-1，4-2，4-3C．总压力大小和作用点算法：一定要看书3，动水压强：理想流体动压强与静压强特性相同4，应力张量002,pDpp是粘性系数，是流体的变形速率张量0p是动水压强，是单位矩阵。三，流体的运动1，静止：欧拉公式2，相对平衡：参见参见书42-44页3，亥姆霍兹速度分解定理：线变形，角变形，旋转角速度（参见书64-69页）四，流体运动基本方程与解法1，N-S方程，理想流体运动方程：一般没有解析解，书上82页有论述如何进行各种简化求解，如忽略粘性或考虑是否为有势流动。2，动量方程：恒定总流动量方程，见习题4-22，4-20，4-213，能量方程：A．元流沿流线的伯努力积分方程；恒定有势流动的欧拉积分方程B．总流测压管水头沿断面的积分处理；速度水头沿断面的积分处理这部分是最重要的，建议大家把第四章的书全看一遍，后面的题目都做完。五，有旋流动和有势流动1，有旋流动A．涡量（矢量），涡量场，涡线，涡管，涡通量（标量），涡管强度（标量），速度环量（标量）的概念B．斯托克斯定理（将线积分和面积分联系起来，将漩涡强度和速度环量联系起来），注意单连通域和多连通域，以及双连通域的概念。C．漩涡随空间的变化规律：沿涡管长度，涡通量保持不变；漩涡随时间的变化规律：a,速度环量对时间的变化率（沿封闭流体线的速度环量对于时间的变化率等于沿此封闭流体线的加速度环量）b,开尔文环量定理（质量力有势，正压理想流体的流动中，沿任一封闭流体线的速度环量不随时间变化）2，有势流动A．速度势函数，流函数的定义和性质B．几个基本的平面势流，势流叠加原理（这是最重要的两部分，书上写得十分详细，一定要看书）、六．流动阻力和能量损失1，沿程阻力，沿程损失，局部阻力，局部损失的概念的计算公式，达西公式2，雷诺数判定流态：上下临界流速，雷诺数表达式和物理意义，2300，水力半径，5003，沿程阻力和切应力关系：a,圆管均匀流基本方程，gRJb,圆管过流断面上切应力分布，直线分布c,表征切应力的量：阻力速度4，层流：速度分布抛物线型（推导见课件或书）沿程阻力系数：64eR5，湍流：由紊流核心，过渡层，粘性底层（厚度决定了紊流三个阻力区）组成速度分布（参见书170页）沿程阻力系数：紊流光滑区，紊流粗糙区（参见书176-178）经验公式（参见书182-184）6，局部损失：计算公式，局部阻力系数通过查表得到7，孔口，管嘴出流和有压管流的计算孔口出流和管嘴出流只要列出能量方程(自由出流和淹没出流只是方程某一项不一样而已)，根据能量方程计算即可。孔口和管嘴的区别是孔口出流会在出口处发生断面收缩有压管流首先要确定是长管还是短管，以确定能否忽略局部损失，然后了解短管和长管几种特殊的基本问题，短管中虹吸管，离心泵，倒虹吸管，长管中串联管道和并联管道（注意长管中引进的阻抗的概念）。（参见教材260-284）七，量纲分析和相似原理；边界层理论这两部分在任何一本流体力学教材中都是独立的部分，我觉得书上编排的还不错，而且边界层理论考得很少，大家只要看书即可，但是这两章是非常重要的，不要小看了它。Ps.我这个虽然写得很简单很不好（大家一定要记得看书哈，不能只依靠它），但是我还是很用心吧，只想给大家一点点有益的即可。最后说一句：Bestwishesfrom蛋蛋!