水力學總結
1、作用於液體上的力分為質量力和表面力兩種。
（1）質量力：指作用在液體上的每一質點上，其大小與受作用的液體的質量呈正比。質量力包括重力與慣性力。
若隔離體中的液體是均勻的，其質量為m,總質量力為f，則單位質量力， ，沿x方面的單位質量力，沿y方向的單位質量力，沿z方向的單位質量力。
式中、、分別為、、軸方向的單位向量。
在重力場中，單位質量的質量力在各座標軸上的分力分別為：
式中負號表示重力的方向是垂直向下的，正好與z軸方向相反。
單位質量力具有加速度的量綱lt-2，單位：m/s2。加速度g=9.807m/s2。注：g不能取10。
（2） 表面力：作用在隔離體表面上的力稱為表面力，其大
小和受力作用的表面面積成正比。表面力是相鄰液體或其它物體作用的結果。表面力可分解為垂直於表面的法向力壓力和平行於作用面的切向力切力。
2、牛頓內摩擦定律：
只適合於牛頓流體。
3、壓強p的兩個特性：
（1）垂直性：p垂直指向受壓面。
（2）各向等值性。
4、液體平衡微分方程綜合式：
5、等壓面的概念：靜止液體中壓強相等的點組成的面稱為等壓面。
6、等壓面方程：,式中慣性力與加速度的方向相反。
7、在同一容器內的液體中確定等壓面的條件：（1）同種液體內或兩種液體的交介面處 （2）必須在連續液體內。兩個條件必須同時滿足。
8、靜水壓強基本方程：
由該式可看出四點：（1）靜液中任一點處的壓強是其表面上的壓強與該點由於液重而產生的壓強之和。（2）表面壓強可大小不變地傳遞到液體中各點處—帕斯卡原理。
（3）當一定時，靜液中的壓強隨水深線性變化—繪靜水壓強分布圖。（4）同種類的連續靜液中，任一水平面上的壓強相等。
9、絕對壓強，相對壓強、真空度、真空高度、測壓管高度、測壓管水頭和壓強的計量：
（1）絕對壓強的定義：以完全沒有氣體存在的真空狀態為零點開始計量的壓強稱為絕對壓強，以符號計。
（2） 相對壓強的定義：以當地大氣壓作為零點開始計量的壓強稱為相對壓強。以符號計。
從現在開始，如果不是特殊強調，全部指的是相對壓強。相對壓強也稱為計示壓強或表壓強。
（3）真空度的定義：絕對壓強值小於當地大氣壓時則出現真空，此時的相對壓強為負值，取其絕對值稱為真空度，以符號計。，所以必為正值。
（4）真空高度以計，。
（5）測壓管高度的定義：當測點的壓強大於當地大氣壓時，從測點到測壓管中液面的高度稱為測壓管高度
1工程大氣壓=
1標準大氣壓=
10、絕對靜止液體內，任意兩點的測壓管水頭；運動液體內，同一過流斷面上任意兩點的測壓管水頭
11、作用在平面壁上的靜水總壓力p（注意要建立座標系，在圖中畫出p的方向，標出）：（1）圖演算法：根據靜水壓強分布圖求受壓面上的總壓力，設壓強分布圖的面積為a，受壓面垂直於紙面的寬為b,則即其總壓力為靜水壓強分布圖這個稜柱體的體積。
而作用點在此稜柱體的重心上。方向是垂直指向受壓面的。此法常用於受壓面為矩形平面時。
（2）積分法：p= ； 該式只能用於同種液體內。如果不是同種液體，則必須要用合力矩定理求作用點；不是同種液體時，只能用合力矩定理求。
方向是垂直指向受壓面的。矩形： 。
圓形：在多數工程問題中，受壓面具有與oy軸相平行的縱向對稱軸時，例如矩形、等腰三角形、圓形、橢圓形等，則寫明；
12、作用在曲面壁上的靜水總壓力p：（1）水平分力與的大小和作用點的求法以及壓力p的方向與平面壁上的求法相同（注意要建立座標系，在圖中畫出p的方向，對於圓弧，則要標出。
（2）總壓力的大小：p=（2—20）
方向：（2—21），； p的作用線與ab曲面的交點為作用點。對於圓弧，則一定要求出。
13、壓力體的體積u的確定：①受壓面本身。②通過受壓面邊界向自由水面作垂面。③自由水面或其延長面。以上三種面構成的封閉體即為壓力體。要注重的方向。
14、①拉格朗日法（也稱質點法）：
定義：把液體質點作為研究物件，跟蹤乙個質點，描述它運動的歷史過程，並把足夠多的質點的運動情況綜合起來，就可以了解整個運動方程。
②尤拉法
定義：是以充滿液體的整個空間為物件，研究流場中各空間點上運動要素的時間、空間變化，把不同液體質點通過各空間點處所產生的運動要素的時變過程綜合起來從而構成了整個流動的時間、空間變化規律。所以尤拉法也稱為流場法。
15、恆定流時，時變加速度為零。均勻流時，位變加速度為零。恆定流時，流線與跡線重合。
16、流線
（1）定義：在不同的固定空間點上，液體質點在任意同一瞬間的流動方向線稱為流線。
（2）流線的特性：流線不能相交。流線不能轉折，即不能有拐點。恆定流時，流線的形狀不變。
（3） 流線方程：
17、過流斷面：
垂直於元流或總流全部流線的橫斷面稱為過流斷面。
18、有壓流、無壓流與射流：
（1）有壓流：凡過流斷面的全部週線均與固體壁面相接觸的液流稱為有壓流。如自來水管。
（2）無壓流：凡過流斷面的部分週線為自由表面的液流稱為無壓流（或明渠流）。如下水道。
（3）射流：凡過流斷面的全部週線都為自由表面的液流稱為射流。
19、不可壓縮液體連續性微分方程：；
20、恆定總流的連續性方程： 或
21、理想流體運動微分方程
22、理想液體元流的伯努利方程，又稱為能量方程：
23、實際液體元流的能量方程：
24、水力坡度
25、測壓管坡度，它是乙個可正可負的值。
26、畢託管：
27、均勻流過流斷面上壓強分布規律服從水靜力學分布規律，即：
28、恆定不可壓縮單位重量液體的伯努利方程：
在明渠中用此方程時，計算點選在水面，在管流中用此方程時，計算點選在管中心。
29、30、如果兩個計算斷面之間裝有水幫浦或水輪機等水力機械時，能量方程應改寫為如下形式：
—機械能，對於機械能輸入（如水幫浦），取正值，對於機械能輸出（如水輪機），取負值。
31、文丘里流量計：，式中：
32、動量方程（注意要建立座標系，在圖中一定要畫出v、p、g及阻力t的方向）：
6）33、水頭損失的定義：單位重量液體機械能損失稱為水頭損失。
34、沿程水頭損失的定義：
當固體邊界條件一定，液體在管路中作均勻流動時，液體受到沿程不變的阻力作用，這個阻力稱為沿程阻力。由於沿程阻力作功而引起的水頭損失叫沿程水頭損失
35、區域性水頭損失的定義：
由於液流所經過的邊界急劇改變形成的水頭損失稱為區域性水頭損失。
從水池到水管的區域性水頭損失：；從水管到水池的區域性水頭損失：
36、均勻流基本方程式： ，其中水力半徑
37、層流與紊流的判別：圓管層流流態：，圓管紊流流態：非圓管臨界雷諾數：。
38、達西公式：
39、圓管層流運動：；；；；；。
40、尼古拉茲實驗曲線分哪幾個區？哪些區沿程阻力係數？哪些區？哪些區？的計算公式？
層流區，層流轉變成紊流區的過渡區，水力光滑區，紊流過渡區，水力粗糙區。層流區，層流轉變成紊流區的過渡區，水力光滑區：；紊流過渡區：；水力粗糙區：。
的計算公式（不用背）
（1）水力光滑區：①；將①式改寫成用牛頓迭代法求：令，；反覆用計算，直到所要求的精度為止。②布拉修斯公式，該式的適用範圍
（2） 紊流過渡區：
用牛頓迭代法計算。令設則式可寫成；；反覆用計算，直到所要求的精度為止。
當較小時，忽略上式右側括號中的第一項時；當較大時，忽略上式右側括號中的第二項。
（3） 水力粗糙區：①；②， -謝才係數。
41、層流時：；紊流時：
42、層流時沿程損失比紊流時大。因為紊流時液體質點雜亂無章、相互摻混與渦體旋轉的形式運動。
43、謝才公式，式中v—斷面平均流速，r—水力半徑，j—水力坡度。
適用範圍：紊流粗糙區
謝才係數的確定
1 曼寧公式：，—粗糙係數。對於、的管道與小渠，曼寧公式的適用性較好。
②巴氏公式，
也可近似的求得：當；
巴氏公式的適用範圍：
河渠水力計算的實際問題一般都接近或處於阻力平方區，故常採用謝才公式計算。
44、波達公式：；區域性水頭損失：；水管流到水池的突擴：；水池流到水管的突縮：
45、均勻流基本方程式；
46、水幫浦的有效功率：，式中：-靜揚程。
47、自由出流時，管徑不變時簡單管流水力計算：自由出流時，有流速水頭，但無出口區域性水頭損失。
48、（1）淹沒出流時，管徑不變時簡單管流水力計算：，
淹沒出流時，無流速水頭，但有出口區域性水頭損失。
（2）自由出流與淹沒出流時管系流量係數的比較：
①從數值大小上比較：
②從物理意義上比較：
49、所以自由出流或淹沒出流有壓管流時：，只是流量係數不同及h0或h的取值不同而已。自由出流時，h=水池水面與出口中心處的高程差。淹沒出流時，h=1水池與2水池的高程差。
50、明渠一般都處於紊流阻力平方區。
明渠水流的特點：
1、 具有自由表面。2、靠重力流，所以又稱為重力流。3、
測壓管水頭線即線與自由表面重合。4、除了均勻流外，明渠水流的過流斷面的形狀、尺寸一般沿程而變化。
51、渠道的底坡：
52、明渠均勻流形成條件與特徵：
（1）形成條件：①恆定流。②稜柱形渠道。③，且沿程不變。④渠道的粗糙係數n沿程不變。⑤渠道上、下游無障礙物（如閘、堰、橋等等）。
（2）特徵：①h沿程不變。②v沿程不變。③。
53、明渠均勻流的基本公式：；可用謝才公式及曼寧公式；在適當的條件下可用巴氏公式。
54、梯形斷面的水力要素：
水面寬度
過流斷面面積
溼周水力半徑
當v> vmax時。渠道要加固。但其渠道的n改變了，故又要重新計算h和b，還要驗算v，直到v55、明渠的水力最優斷面的定義：
當i、n及a的大小一定時，使渠道所通過的流量為最大的那種斷面形狀稱為水力最優斷面。，，可以看出當i、n及a的大小一定時，越小的斷面，則通過的流量越大。
56、梯形水力最優斷面：
57、明渠非均勻流的特徵
1、h、v都隨流程變化。2、一般i≠j≠jp。3、gsinθ≠t。
58、當明渠底坡較小時，斷面比能的公式：
59、急流、緩流和臨界流的判別標準
（1）用臨界流速判斷：vvk 為急流；v =vk 為臨界流。
（2）用微波流速判斷：c >v微波可向上游傳播，為緩流；c（3）用臨界水深判斷：h>hk為緩流；h 第一章緒論 1 連續介質假說 即認為液體和氣體充滿乙個空間時，分子間沒有間隙，是一種連續介質，其物理性質和運動要素都是連續分布的，在此基礎上，一般還認為液體石均質的，其物理性質具有均勻等向性。2 在標準大氣壓下，t 4時水的密度最大 1000kg mmm t 0時，冰的體積比水約大9 3 流動性 靜... 1.在水力學中，單位質量力是指單位質量液體受到的質量力 2.在平衡液體中，質量力與等壓面正交 3.水力學中的一維流動是指運動要素只與乙個座標有關的流動 4.有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比值d r 4 5.已知液體流動的沿程水力摩擦係數與邊壁相對粗糙度和雷諾數re都有關，即可以判斷該液體流動屬於紊... 廣播電視大學水利水電工程專業 專科 同學們，你們好！這學期我們學習的水力學是水利水電工程專業重要的技術基礎課程。通過本課程的學習，要求大家掌握水流運動的基本概念 基本理論和分析方法，能夠分析水利工程中一般的水流現象 學會常見的工程水力計算。今天直播課堂的任務是給大家進行乙個回顧性總結，使同學們在複習...水力學總結
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