水力学基本概念复习题

本资料参照《水力学》第四版 四川大学 河海大学等学校考研用书感谢lucky细心整理

水力学

第一章：水静力学

要点：（1）静水压强、压强的量测及表示方法；（2）等压面的应用；（3）压力体及曲面上静水总压力的计算方法。

7 静水压强的两个特性：1）静水压强的方向与受压面垂直并指向受压面2）任一点静水压强的大小和受压面方向无关，或者说作用于同一点上各方向的静水压强大小相等。

8 等压面：1）在平衡液体中等压面即是等势面2）等压面与质量力正交3）等压面不能相交4）绝对静止等压面是水平面5）两种互不相混的静止液体的分界面必为等压面6）不同液体的交界面也是等压面

9 静水压强的计算公式：p=p0+

10 绕中心轴作等角速度旋转的液体：

11 绝对压强：以设想没有大气存在的绝对真空状态作为零点计量的压强，称为绝对压强。 12 相对压强：

13 真空度：是指该点绝对压强小于当地大气压强的数值，14 压强的测量：测压管，U型水银测压计, 差压计 15 静止液体内各点，测压管水头等于常数，

16 作用在矩形上的静水总压力：（画图是考点）1）按一定比例，用线段长度代表改点静水压强的大小2）用箭头表示静水压强的方向，并与作用面垂直 P37 17 静水总压力的计算：

(

为平面形心在点C液面下的淹没深度)

（）

18 矩形，绕形心轴的面积惯矩：。圆形平面绕圆心轴线的面积惯矩

19作用在曲面上的静水总压力：， ， ,

tan

20 沉体：如果质量力大于上浮力，物体就会下沉，直到沉到底部才停止下来，这样的物体

1

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称为沉体。

浮体：如果质量力小于上浮力，物体就会上浮，一直要浮出水面，且使物体所排开的液体的重量和自重刚好相等后，才能保持平衡状态，这样的物体我们称为浮体。（定倾中心要高于重心）

潜体：质量力等于上浮力，物体可以潜没于水中任何位置而保持平衡，这样的物体称为潜体。（重心位于浮心之下）

21 平衡的稳定性：是指已处于平衡状态的潜体，如果因为某种外来干扰使之脱离平衡位置时，潜体自身恢复平衡的能力。

22 压力体剖面图：1）受压曲面本身2）液面或者液面的延长面3）通过曲面的四个边缘向液面或液面的延长面所做的铅锤平面。

第二章：液体运动的流束理论

要点：（1）能量方程的应用条件和应用方法；（2）动量方程的应用条件和应用方法

23 恒定流：在流场中任何空间点上所有的运动要素都不随时间而改变。

非恒定流：流场中任何空间点上有任何一个运动要素是随时间而变化的，这种流称为非恒定流

24 流线：某一瞬时在流场中绘出的一条曲线，在该曲线上所有各点的速度向量都与该曲线相切。

迹线：某一液体质点在运动过程中，不同时刻所流经的空间点所练成的线称为迹线。 25 恒定总流得连续性方程：

26 均匀流：水流的流线为相互平行的直线。

非均匀流：水流的流线不是互相平行的直线。 渐变流：当水流的流线虽然不是互相平行直线，但几乎近于平行直线时成为渐变流（流线之间夹角很小或流线曲率半径很大）。 若流线之间夹角很大或者流线的曲率半径很小，这种水流称为急变流。 27 不可压缩液体恒定总流得能量方程：

条件：恒定流，只有质量力，断面符合渐变流，两个断面之间，流量保持不变，没有加入或者流出

注意：同一基准面，压强必须采用相同的标准，管道选管轴中心，明渠选自由液面，

可以取1

28 J总水头线坡度：简称水力坡，总水头线沿流程的降低值与流程长度之比。 29 恒定总流的动量方程：

注意：首先确定投影轴，并表明轴的方向，必须是输出的动量减去输入的动量

第三章：液流形态及水头损失

要点：（1）层流及紊流的概念；（2）沿程水头损失与局部水头损失的概念；（3）

2

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圆管均匀层流断面平均流速及切应力的分布规律r为距圆管轴的距离，

为圆管半径4）圆管均匀流沿程水头损失与切应力之间的关系

30 水头损失的必备条件：1）液体具有粘滞性2）由于固体边界的影响，液流内部质点之间产生相对运动。宽浅明渠：

31 湿周：液流过水断面与固体边界接触的周界线 水力半径R：过水断面的面积与湿周的比值 32 水头损失公式：

，

达西公式

33 雷诺Re=；粘性底层的厚度：

34 层流：当流速较小时，各流层的液体质点是有条不紊地运动，互不混杂 紊流（湍流）：当流速较大时，各流层的液体质点形成涡体，在流动过程中，互相混掺 35 i 光滑区

1） 波拉休斯公式： 4000

2） 尼库拉兹公式： Re<

ii 过渡粗糙区6

3000

iii 粗糙区即阻力平方区 >6 Re>

36沿程水头损失的经验公式-谢齐公式 曼宁公式：C=

巴甫洛夫斯基公式：C= y=2.5 R<1.0m时y=1.5

3

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R>1.0m时 y=1.3

37 局部水头损失： 进水口：

；出水口：

；局部扩大：

；局部缩小：

()

第四章：有压管中的恒定流

要点：（1）长管与短管的概念；（2）长管与短管的水力计算方法；（3）倒虹吸管与虹吸管的概念。虹吸管：是一种压力输水管道，顶部弯曲且其搞成高于上游供水水面。跨越高低，减少挖方。 长管：水头损失以沿程水头损失为主，其局部水头和流速水头在总损失中所占比例很小，计算时可以忽略不计的管道 短管：局部损失及流速水头在总损失中占有相当的比重，计算时不能忽略的管道。

38 简单管道：管道直径不变且无分支的管道

自由出流：管道出口水流流入大气，水股四周都受大气压强的作用

其中：

为管道系统的流量系数 A=

淹没出流：管道出口如果淹没在水下，则称为淹没出流

其中：

为管道系统的流量系数

长管：H= 流量Q= 流量模数K=AC 谢齐系数C=

(考虑技术要求和经济条件)

39 串联管道 串联管到

并联管道 ，

， ,

分叉管道：= =

4

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40 沿程均匀泄流管道的水力计算：=;

第五章：明渠恒定均匀流

要点：（1）明渠均匀流的概念；（2）明渠均匀流水力计算方法；（3）正常水深的概念及表示方法；（4）水力最佳断面的概念及梯形断面明渠的水力最佳断面比：（5）宽浅式明渠的概念：断面为宽而浅的明渠

41 明渠恒定均匀流：在明渠恒定流中，如果流线是一簇平行直线，则水深、断面平均流速及流速分布均沿程不变，则称为明渠恒定均匀流。否则若流线不是平行直线，则称为明渠恒定非均匀流。

42 1）计算水面宽度2）过水断面面积3）湿周4）水力半径 B A R 矩形 b 梯形 圆形 43 棱柱体渠道：断面形状，尺寸及底坡沿程不变，同时又无弯曲的渠道 非棱柱体渠道：断面形状，尺寸及底坡沿程改变 44 明渠均匀流得计算公式：

设计流量一定时的水深即为正常水深

45 水力最佳断面： 已知设计流量时面积最小或过水面积一定时流量最

大；矩形或者梯形的水力最佳断面实际上是半圆的外切多边形断面 梯形水力最佳断面的水力半径等于水深的一半 46 粗糙度：

第六章：明渠恒定非均匀流

要点：（1）急流、缓流及临界流的概念与判别方法；

,

（2）比能函数曲线及其特点；下端以水

平线为渐近线，上端以与坐标轴成45o夹角并通过远点的直线为渐近线（3）小

5

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