水动力学模型

3、某水平管路直径d1=7.5cm，末端连接一渐缩喷嘴通大气(如题图)，喷嘴出口直径d2=2.0cm。用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p=49kN?m2，管路内流速v1=0.706m/s。求水流对喷嘴的水平作用力F (可取动量校正系数为1)

d1

v1

解：列喷嘴进口断面1—1和喷嘴出口断面2—2的连续方程：

得喷嘴流量和出口流速为：

Q?vA311?0.0031m4s vQ2?A?9.9m

2s对于喷嘴建立x方向的动量方程

p1A1?R???Q(v2x?v1x) R?p3A3??Q(v2?v3)?187.8N

水流对喷嘴冲击力:F与R, 等值反向。

1 R P2 2 1 x

五、如题图所示，一盛水的密闭容器，液面恒定，其上相对压强P0为4.9?104N/m2 .

如在容器底部接一段管路，管长为4m,与水平夹角30?，出口断面直径d?0.05m。管路进口断面中心位于水下深度H?5m处，水出流时总的水头损失为2.3m ，取?1??2?1 ，求出水流量。（15

河北工程大学研究生课程论文报告

课程名称： 土壤水动力学 课程编号： 课程类型：学位课、非学位课 考核方式：考试、考查

学科专业： 农业水土工程 年级： 2012 姓名: 张廷强 学号： 10076120270

河北工程大学2012～2013学年第学期研究生课程论文报告

课程论文评语： 成绩 评阅教师签名 评阅日期 年月日

河北工程大学研究生课程论文报告

“四水”转化研究分析

摘要:“四水”是指大气水、地表水、土壤水和潜水,“四水”之间的相互转化关系研究,对水资源评估、供需预测、合理开发利用水资源和节水灌溉都有十分重要的意义。本文总结八个8方面“四水”两两之间相互转化的研究成果,归纳了“四水”转化研究存在的问题,讨论了未来的研究重点。

关键词:模型研究、大气水;地表水;土壤水;潜水;产流

区域的四水转化水资源是区域社会经济发展的支撑和保证条件。水土资源平衡分析在区域水资源配置的分析中具有十分重要的作用，而区域的四水转化问题的研究是水土资源平衡分析的科学基础和依据。区域的四水指的是大气水——降水与蒸发、地表水、土壤水和地下水。如今四水转化广

? 准一级模型基于假定吸附受扩散步骤控制；

? 准二级动力学模型假设吸附速率由吸附剂表面未被占有的吸附空位数目的平方值决定，吸附过程

受化学吸附机理的控制，这种化学吸附涉及到吸附剂与吸附质之间的电子共用或电子转移； ? 粒子内扩散模型中，qt与t1/2进行线性拟合，如果直线通过原点，说明颗粒内扩散是控制吸附

过程的限速步骤；如果不通过原点，吸附过程受其它吸附阶段的共同控制；该模型能够描述大多数吸附过程，但是，由于吸附初期和末期物质传递的差异，试验结果往往不能完全符合拟合直线通过原点的理想情况。粒子内扩散模型最适合描述物质在颗粒内部扩散过程的动力学，而对于颗粒表面、液体膜内扩散的过程往往不适合

? Elovich 方程为一经验式，描述的是包括一系列反应机制的过程，如溶质在溶液体相或界面处的

扩散、表面的活化与去活化作用等，它非常适用于反应过程中活化能变化较大的过程，如土壤和沉积物界面上的过程。此外，Elovich 方程还能够揭示其他动力学方程所忽视的数据的不规则性。 ? Elovich和双常数模型适合于复非均相的扩散过程。

Langmuir模型假定吸附剂表面均匀，吸附质之间没有相互作用，吸附是单层吸附，即吸附只发生在吸附剂的外表面。Qm 为饱和吸附量

1. 土壤水基质势，P14。

土壤水的基质势是由于土壤基质对土壤水分的吸持作用引起的。单位数量的土壤水分由非饱和土壤中的一点移至标准参考状态，除了土壤基质作用外其他各项维持不变，则土壤水所做的功即为该点土壤水分的基质势。 2. 土壤水吸力，P18。

土壤水吸力是土壤基质势和溶质势的负数，在研究田间土壤水分运动时，溶质势一般不考虑，因此，一般所说的土壤水吸力指土壤基质的吸力。 3. 导水率，P29

非饱和土壤的导水率K又称为水力传导度，由于土壤中部分孔隙为气体所填充，故其值低于该土壤的饱和导水率。 4. 土壤水扩散率，P38。

非饱和土壤水的扩散率D(?)为导水率K(?)和比水容量C(?)的比值。 5. 比水容量，P19

土壤水分特征曲线斜率的倒数即单位基质势的变化引起的含水量变化，称为比水容量。 6. 稳定蒸发P133

在蒸发的起始阶段，表土的蒸发强度不随土壤含水率降低而变化，称为稳定蒸发阶段。 7. 土壤水分入渗P77

土壤水分入渗是指水分进入土壤的过程。

8. 零通量面P52

土壤中任一点的土壤水分通量由达西定律q??K(?m)?当水势梯度面ZFP。

9. 土壤入渗特性曲线受哪些因素的影响？各影响因素如何对其产生影响？P20

土壤水分特征

第三章 水动力学基础

本章研究液体机械运动的基本规律及其在工程中的初步应用。根据物理学和理论力学中的质量守恒原律、牛顿运动定律及动量定理等，建立水动力学的基本方程，为以后各章的学习奠定理论基础。

液体的机械运动规律也适用于流速远小于音速（约340 m/s）的低速运动气体。因为当气体的运动速度不大于约50m/s时，其密度变化率不超过1%，这种情况下的气体也可认为是不可压缩流体，其运动规律与液体相同。

研究液体的运动规律，也就是要确定描述液体运动状态的物理量，如速度、加速度、压强、切应力等运动要素随空间与时间的变化规律以及相互关系。

由于实际液体存在粘性，使得水流运动分析十分复杂，所以工程上通常先以忽略粘性的理想液体为研究对象，然后进一步研究实际液体。在某些工程问题上，也可将实际液体近似地按理想液体估算。

§3-1 描述液体运动的两种方法

描述液体运动的方法有拉格朗日（J.L.Lagrange）法和欧拉（L.Euler）法两种。 1．拉格朗日法（Lagrangian View） 拉格朗日法是以液体运动质点为对象，研究这些质点在整个运动过程中的轨迹（称为迹线）以及运动要素(Kinematic Parameter)随时间的变化规律。每个质点

第三章 水动力学基础

1、渐变流与急变流均属非均匀流。 ( ) 2、急变流不可能是恒定流。 ( ) 3、总水头线沿流向可以上升，也可以下降。 ( ) 4、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 ( ) 5、扩散管道中的水流一定是非恒定流。 ( ) 6、恒定流一定是均匀流，非恒定流一定是非均匀流。 ( ) 7、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。 ( ) 8、测管水头线沿程可以上升、可以下降

第三章 水动力学基础

1、渐变流与急变流均属非均匀流。 ( ) 2、急变流不可能是恒定流。 ( ) 3、总水头线沿流向可以上升，也可以下降。 ( ) 4、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 ( ) 5、扩散管道中的水流一定是非恒定流。 ( ) 6、恒定流一定是均匀流，非恒定流一定是非均匀流。 ( ) 7、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。 ( ) 8、测管水头线沿程可以上升、可以下降

第三章 水动力学基础

1、渐变流与急变流均属非均匀流。 ( ) 2、急变流不可能是恒定流。 ( ) 3、总水头线沿流向可以上升，也可以下降。 ( ) 4、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 ( ) 5、扩散管道中的水流一定是非恒定流。 ( ) 6、恒定流一定是均匀流，非恒定流一定是非均匀流。 ( ) 7、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。 ( ) 8、测管水头线沿程可以上升、可以下降

第三章 水动力学基础

本章研究液体机械运动的基本规律及其在工程中的初步应用。根据物理学和理论力学中的质量守恒原律、牛顿运动定律及动量定理等，建立水动力学的基本方程，为以后各章的学习奠定理论基础。

液体的机械运动规律也适用于流速远小于音速（约340 m/s）的低速运动气体。因为当气体的运动速度不大于约50m/s时，其密度变化率不超过1%，这种情况下的气体也可认为是不可压缩流体，其运动规律与液体相同。

研究液体的运动规律，也就是要确定描述液体运动状态的物理量，如速度、加速度、压强、切应力等运动要素随空间与时间的变化规律以及相互关系。

由于实际液体存在粘性，使得水流运动分析十分复杂，所以工程上通常先以忽略粘性的理想液体为研究对象，然后进一步研究实际液体。在某些工程问题上，也可将实际液体近似地按理想液体估算。

§3-1 描述液体运动的两种方法

描述液体运动的方法有拉格朗日（J.L.Lagrange）法和欧拉（L.Euler）法两种。 1．拉格朗日法（Lagrangian View） 拉格朗日法是以液体运动质点为对象，研究这些质点在整个运动过程中的轨迹（称为迹线）以及运动要素(Kinematic Parameter)随时间的变化规律。每个质点

《结构动力学》读书报告

斜拉桥地震响应分析

摘要：斜拉桥在地震波荷载作用下有极其复杂的振动响应，本文采用ANSYS有限元软件对某斜拉桥在centro波作用下动力响应进行了分析。得出结论：ANSYS有限元软件能为复杂大跨度结构的抗震性能分析提供高效、可靠的计算平台；对于复杂结构或异性结构,谱分析的结果未必偏于安全,这时采用地震波瞬态分析更精确。因此，应用ANSYS有限元软件分析斜拉桥的动力响应有较好的效果，并且centro波可以作为结构动荷载的近似标准波使用。 关键词：斜拉桥；动力分析；centro波；ANSYS有限元

一、概述

对于桥梁而言，地震所带来的破坏，无论从数量上，还是从程度上，都大大超过其他自然灾害的破坏。严重的桥梁灾害不仅直接影响交通，而且经常引发次生灾害，从而加剧地震灾害的严重性。为了减轻地震所造成的损失，既要对桥梁做好抗震加固工作，更需在桥梁设计上采取措施以满足抗震要求。因此，对桥梁的地震响应进行相应的分析是有必要的。

1．地震作用理论

（1）直接动力分析理论

1900年，日本大森房吉教授提出了静力理论。静力理论不考虑建筑物的动力特性。假设结构物为绝对刚性，地震时建筑物的运动与地面运动完全一致，建筑物的最大加速度等于地面运动的