水力学(给排水基础).ppt

水静力学静水压强方程式的意义压强的表示方法：
绝对压强—以无物质分子存在的完全真空为基准起算的压强。静水压力2.图解法：
静水总压力
压强分布图体积。
压强分布图组成:
a.静水压强第一性质;
b.静水压强基本方程式.
作用点位置:
压强分布图形心点位置.作用在曲面上的静水总压力P例：某处设置安全闸门如图所示，闸门宽0.6m，高h1=1m，铰接装置于距离底h2=0.4m，闸门可绕A点转动，求闸门自动打开的水深h为多少米。
解：当例：圆柱形压力罐，半径0.5m，长2m，压力表读数23.722。试求：
(1)端部平面盖板所受的水压力；
(2)上、下半圆筒所受水压力；
(3)连接螺栓所受的总拉力。例:截面如图示的棱柱体,悬挂在穿过O点且与纸面垂直的水平转轴上，其左右两边和下面都为液体,如不考虑自重,要使棱柱体保持如图所示位置不动，x值应为多少?阿基米德原理潜、浮体的平衡与稳定水动力学理论元流能量方程物理意义和几何意义应用——流速仪例:人的肺用力吹时压强水头仅为0.22O左右,如果取气体密度ρ=1.283,试求嘴吹出的最大气流速度.恒定总流的能量方程恒定总流能量方程在应用过程中应注意的问题连续性方程仪器常数K水流阻力和水头损失流动阻力的两种类型
（）——流体粘性引起3.总能量损失雷诺试验雷诺数圆管中的层流运动3.断面流速分布（b）平均速度工程中的应用——量测流体粘度：4.例：应用细管式粘度计测油的粘度，细管6，2m，773，水银压差计读值30，水银密度ρ136003，油的密度ρ=9003，求油的运动粘度υ解得运动粘度紊流运动2.紊流运动的时均化3.紊流的切应力b.脉动流动引起的切应力——
（附加切应力、惯性切应力、雷诺切应力）4.混合长度理论——的计算（2）5.紊流的速度分布规律圆管紊流的沿程损失尼古拉兹实验结果紊流流动结构图λ变化规律——层流底层的变化局部阻力及损失的计算突然扩大突然缩小绕流阻力由摩擦阻力、压差阻力组成<1斯托克斯公式悬浮速度孔口、管嘴出流和有压管流孔口、管嘴流量基本公式非恒定出流（以液面下降为例）容器放空：h2=0管道的水力计算
短管（沿程损失、局部损失都需考虑；）
长管（局部损失、流速水头不计或按%折合；）1→突扩ζ=1，H0→H长管的水力计算复杂管道2.并联管道——两根以上的管道，两端都接在公共点上管网计算1.枝状管网的水力计算（两类）c.由控制线(水塔至最不利点)确定作用水头2.环状管网的水力计算明渠流－－概述渠道分类明渠均匀流均匀流的基本公式水力最优断面水力最优断面允许流速梯形过水断面的几何要素明渠均匀流的水力计算无压圆管均匀流输水性能最优充满度：
当0.94时，0=1.08，则此时通过的流量最大，为恰好满管流时流量的1.08倍；
当0.81时，0=1.14，则此时管中的流速最大，为恰好满管流时流速的1.14倍。断面单位能量(断面比能)比能曲线和临界水深临界水深明渠非均匀流(两种流态)临界坡度例底宽5m的长直矩形断面渠道，通过流量40m3，若渠道内某断面水深2m。试用各种方法判别水流流态。
解：
采用临界水深来判别
因2m，故水流属缓流。
采用佛汝得数判别
其中，4
1.0，水流为缓流。
采用临界速度判别
而44.28，水流为缓流。
除了上述几种方法外，还可绘制比能曲线（本例略），看2m的点是否位于曲线的上半支，若是，则为缓流。渐变流微分方程——分析水面曲线的基本公式堰流及其特征堰的分类薄壁堰实用堰曲线型曲线型——真空堰宽顶堰宽顶堰淹没式出流小桥孔径水力计算自由式出流淹没式出流消力池