知識點第0章緒論
1. 連續介質
2.實際流體模型
由質點組成的連續體,具有：易流動性、粘滯性、不可壓縮性、不計表面張力的性質.
3.粘滯性：牛頓內摩擦定律
4.理想流體模型：不考慮粘滯性。
5.作用在液體上的力：質量力、表面力
例：1.在靜水中取一六面體，分析其所受的外力：作用在該六面體上的力有 （ ）
（a）切向力、正壓力 (b) 正壓力
(c) 正壓力、重力d) 正壓力、切向力、重力
2.在明渠均勻流中取一六面體，其所受的外力：作用在該六面體上有 （ ）
（a）切向力、正壓力 (b) 正壓力
c) 正壓力、重力d) 正壓力、切向力、重力
3. 理想流體與實際流體的區別僅在於，理想流體具有不可壓縮性。 （ ）
第1章水靜力學
1.靜壓強的特性
(1)垂直指向受壓面。
(2)在同一點各方向的靜壓強大小與受壓面方位無關.
2.等壓面：等壓面是水平面的條件
3.水靜力學基本方程
2. 基本概念
位置水頭、壓強水頭、測壓管水頭 、絕對壓強、相對壓強、真空壓強。
3. 靜壓強分布圖
5.點壓強的計算
利用：等壓面、靜壓強基本方程。
解題思路：① 找等壓面
② 找已知點壓強
③利用靜壓強基本方程推求。
6 作用在平面上的靜水總壓力
**法：
解析法：
7. 作用在曲面上的靜水總壓力
關鍵：壓力體畫法
以曲面為底面，向自由液面（自由液面延長面）投影，曲面、鉛錘面、自由液面所包圍的水體為壓力體。壓力體與水在同一側為實壓力體，鉛錘分力方向向下。反之，為虛壓力體，鉛錘分力方向向上。
例 1. 流體內部某點存在真空，是指
（a）該點的絕對壓強為正值 （b）該點的相對壓強為正值
（c）該點的絕對壓強為負值 （d）該點的相對壓強為負值
2. 流體內部某點壓強為2個大氣壓，用液柱高度為
a) 10公尺水柱 b) 22公尺水柱 c)20公尺水柱 d)25公尺水柱
3. 無論流體作何種運動，流體內任何乙個水平面都是等壓面。 （ ）
第2章液體運動的流束理論
1.描述流體運動的兩種方法：
拉格朗日(lagrange)法、尤拉(euler)法
2.基本概念
跡線和流線、流管、元流、總流和過水斷面、流量和斷面平均流速、一元流、二元流和三元流、恆定流與非恆定流、均勻流與非均勻流；漸變流、急變流。
3.不可壓縮均質流體連續性方程
4.恆定總流連續方程：
5.理想流體元流的能量方程
6.實際流體元流的能量方程
7.實際流體恆定總流能量方程
能量方程應用注意事項（三選）
（1）基準面：（可任選，以方便為原則）
（2）過流斷面：（必須是均勻流或漸變流斷面，中間可為急變流）
（3）計算點：（可任選，以方便為原則）
8.恆定總流動量方程
分量形式：
9. 動量方程應用注意事項
（1）選擇脫離體（控制面）
（2）建立座標系
（3）全面分析外力
（4）動量方程為向量式，流速、力均有方向。
（5）方程左邊為所取流段的動量的變化率，一定是流出的動量減去流入的動量。
10. 三大方程聯合應用
（1） （2）
11.定理
對於任一物理過程，存在有個物理量，總可以寫成函式
若選擇其中個物理量作為基本量，（流體力學中一般，乙個幾何量，乙個運動量，乙個動力量），其他的物理量可以用這3個基本量表示，寫為無量綱的式，共寫出個有效式，
此物理過程可寫為：
通過量綱和諧原理建立其物理量之間的關係，此乃定理。
例.1. 在水箱上接出一條等直徑圓管，末端設有閥門已控制流量，若水箱內水面不隨時間變化、當閥門開度一定時，管中水流為
(a)恆定均勻流 （b）恆定非均勻流 （c）非恆定均勻流 （d）非恆定非均勻流
2. 恆定流一定是均勻流
3.在恆定流情況下，流線與跡線重合
第3章液流型態與水頭損失
1.液體流動的兩種型態
層流：流體質點互不摻混，做有條不紊的規則運動。
紊流：流體質點互相摻混，形成渦體，做雜亂無章的運動。
1. 流態的判別 — 雷諾數
管流： 非圓管或明渠水流：
2.水頭損失
達西公式：
3.均勻流基本公式
固體邊界： 流體內部：
4.圓管過水斷面上切應力的分布
2. 圓管中的層流運動
切應力：
斷面流速分布：
最大流速：（管軸線上）
斷面平均流速：
令6.紊流的特徵
紊流中運動要素的脈動
瞬時流速：
時均流速：
脈動流速：
7.紊流附加切應力
8.紊流流速分布
對數曲線分布，流速分布均勻化了。此即，的原因。
9.粘流底層
受粘滯力作用，有一極薄層流體附在管壁上不流動；在靠近固體邊界附近的液層做層流運動，稱之為粘性底層。粘性底層的厚度用表示。
粘性底層的厚度不是一成不變的，與直徑、雷諾數、粗糙度有關。
10. 紊流分割槽
絕對粗糙度粘性底層紊流流核
（1）水力光滑區
（2）過渡粗糙區
（3）粗糙區（阻力平方區）
11.尼古拉茲實驗
i區，re<2300，層流區 λ=f (re)，
ii區，re=2300~4000， 層流到紊流過渡區λ= f (re,k/d)
iii區，1054000，紊流水力光滑區 λ=f (re).
iv區，過渡粗糙區，λ=f (re、k/d).
v區，粗糙管，λ=f (k/d). 『阻力平方區』。
12. 區域性損失計算公式：
突然放大區域性損失計算公式的推導。
例：1. 等直徑圓管中紊流的過流斷面流速分布是
(a)呈拋物線分布 (b) 呈對數線分布
(c)呈橢圓曲線分布 (d) 呈雙線分布
2. 壁面粗糙的管道一定是水力粗糙管
3. 在進行水力計算時，短管是指管道幾何長度較短的管道
4. 臨界雷諾數的大小僅與流體的流速有關，與流體的性質無關。 （ ）
5. 圓管中層流與紊流，其斷面流速分布有什麼不同？
6. 試根據尼古拉茲試驗,說明紊流各區沿程阻力係數與和的關係？
7. 層流與紊流的內部切應力有何不同？
第4章有壓管中的恆定流
1.孔口分類：
（1）大孔口與小孔口 （大孔口；小孔口）
（2）薄壁孔口與厚壁孔口
（3）自由出流與淹沒出流
（4）恆定出流與非恆定出流
2.薄壁小孔口恆定出流
流量公式：
3.管嘴出流
流量公式：
，收縮斷面壓強：
管嘴工作條件：(a)；(b) (水柱)
4.短管的水力計算
流量公式：
3. 總水頭線與測壓管水頭線的畫法。
定性繪製方法：
（1） 畫總水頭線、區域性水頭損失集中畫在邊界條件突變處。
（2） 在總水頭線下方減去乙個流速水頭得測壓管水頭線。
規律：（1）總水頭線沿程總是下降的。
（2）測壓管水頭線總是在總水頭線的下方。（反之）
（3）測壓管水頭線沿程可公升可降。
（4）對於長管，總水頭線與測壓管水頭線重合，為折線。
6.長管的水力計算
（1）簡單管路
計算公式：
令流量模數
粗糙區（）：
水力光滑區或紊流過渡區（）
還可表示為：
令：（比阻）
粗糙區（）：
水力光滑區或紊流過渡區（）
—修正係數
（2）串聯管路
計算原則：（1）
2）（節點流量）
（3）併聯管路
計算原則：（1）
2）（節點流量）
例：1. 總水頭線與測壓管水頭線的基本規律之一，是
（a）總水頭線總是沿程公升高。 （b）總水頭線總是在測壓管水頭線的上方。（c）測壓管水頭線沿程公升高。 （d）測壓管水頭線總是沿程下降的。
2. 外延管嘴的正常工作條件是
（a） 管長等於3-4倍的管徑
（b）作用水頭小於9公尺水柱
(c) 管長<(3-4)d，作用水頭大於9公尺水柱
（b） 管長=(3-4)d ，作用水頭小於9公尺水柱
第5章明渠恆定均勻流
1.明渠的分類：
（1）按渠身形式分類： 稜柱形渠道非稜柱形渠道
（2）按底坡分類： 順坡渠道；逆坡渠道；平坡渠道
（3）按渠道斷面分類：梯形渠道、矩形渠道、複式斷面渠道……
流動形態：明渠恆定流、明渠非恆定流、明渠均勻流、明渠非均勻流
明渠非均勻流又分為：急變流與漸變流
2.明渠均勻流的水力特徵：
（1）底坡線、水面線、總水頭線，三線平行。
（2）水深、過流斷面的形狀、尺寸；斷面平均流速及流速分布沿程不變
（3）水體重力沿水流方向的分力等於固體邊界對水流的摩阻力。
3.明渠均勻流動的形成條件
① 恆定流
②渠道為長、直稜柱型渠道
③和沿程不變
④順坡渠道 > 0
4、明渠均勻流的基本公式
流量模數
謝齊係數：（曼寧公式）（巴氏公式）
5、水力最優斷面
定義：在過流斷面的面積、糙率、底坡一定前提下，通過流量最大的斷面（形狀、尺寸）。
對於梯形斷面渠道：
矩形渠道：
6.明渠均勻流水力計算的基本問題
（1）校核已建渠道的輸水能力：
（2）設計渠道的底坡：
（3） 確定渠道的斷面尺寸：（試算或**法）
第6章明渠恆定非均勻流
第7章水躍
1、明渠水流流動型別
（1） 流動型別
急流： 緩流： 臨界流：
（2）判別標準：
2.斷面單位能量（斷面比能）
臨界流方程： （矩形渠道:）
3.跌水與水躍
（1）跌水現象
緩坡接陡坡的渠道
緩坡渠道末端有跌坎
（2）水躍現象
（1）水躍方程：
∵ ∴
（3）水躍的型別
(a) 臨界式水躍
水力學知識點
知識點第0章緒論 1.連續介質 2.實際流體模型 由質點組成的連續體,具有 易流動性 粘滯性 不可壓縮性 不計表面張力的性質.3.粘滯性 牛頓內摩擦定律 4.理想流體模型 不考慮粘滯性。5.作用在液體上的力 質量力 表面力 例 1.在靜水中取一六面體，分析其所受的外力 作用在該六面體上的力有 a 切...
水力學知識點講解
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天大水力學知識點
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