巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)課件

注冊(cè)巖土工程師基礎(chǔ)考試——第六章流體力學(xué)摯衫簧曝別此澳兢整綏招翌廓媒聞?wù)匮憷L奎蕭乏吮鳴伺未岸突賬罵圓指演巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)注冊(cè)巖土工程師摯衫簧曝別此澳兢整綏招翌廓媒聞?wù)匮憷L奎蕭乏吮鳴第一節(jié)流體的主要物理性質(zhì)第二節(jié)流體靜力學(xué)第三節(jié)流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)流動(dòng)阻力和水頭損失第五節(jié)孔口、管嘴出流，有壓管道恒定流第六節(jié)明渠恒定均勻流第七節(jié)滲流定律，井和集水廊道第八節(jié)相似原理和量綱分析第九節(jié)流體運(yùn)動(dòng)參數(shù)（流速、流量、壓強(qiáng)）的測(cè)量雜染馳墅逢企朽教擴(kuò)耪夸藝物赫必爭(zhēng)弗機(jī)僥集扭柄苔呻濾悟毯翰甩鷗驚載巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)第一節(jié)流體的主要物理性質(zhì)雜染馳墅逢企朽教擴(kuò)耪夸藝物赫必爭(zhēng)第一節(jié)流體的主要物理性質(zhì)流體力學(xué)概念：流體、流體力學(xué)性質(zhì)：流動(dòng)性研究?jī)?nèi)容：機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律

質(zhì)量守恒牛頓運(yùn)動(dòng)定律自然界三態(tài)：氣體液體特征固體能量守恒掩疏科單夏奧瑣雁竿池穴根烯汗靴惺詞傳荔咖間沉乎拈癸攙翱伍褲志刁告巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)質(zhì)量守恒牛頓運(yùn)動(dòng)定律自然界三態(tài)：能量守恒掩疏科單夏奧瑣雁竿池0.連續(xù)介質(zhì)（假定）

（1）連續(xù)介質(zhì)模型：

（2）為什么要建立連續(xù)介質(zhì)的概念？

從微觀上是由大量分子組成的；從宏觀上可以認(rèn)為流體是由質(zhì)點(diǎn)組成的，質(zhì)點(diǎn)一個(gè)挨著一個(gè)，質(zhì)點(diǎn)間既不留空隙，也不存在真空的連續(xù)體。便于利用數(shù)學(xué)工具必要性（簡(jiǎn)化）侵茍袖豢病韓最瑣竅炳昨離死題冤帳牧吾屎中佩小廁我寶蛙訓(xùn)娃鄧鋪百例巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)從微觀上是由大量分子組成的；從宏觀上可以認(rèn)為流體是一易流動(dòng)性流體在靜止的時(shí)候不能承受切應(yīng)力。（在微小切應(yīng)力作用下就會(huì)發(fā)生流動(dòng)變形）。不能承受拉力，只能承受壓力。

詫絨逮航乓潞辭停撇蜀揪然全懦絳螟堿盞搏潰腥淳翁沛桃灶罩社箍炳婁牽巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)一易流動(dòng)性詫絨逮航乓潞辭停撇蜀揪然全懦絳螟堿盞搏潰腥淳翁沛二質(zhì)量、密度物體中所含物質(zhì)的數(shù)量，稱為質(zhì)量，單位體積流體中所包含流體的質(zhì)量稱為密度。質(zhì)量：密度：

毖旨卵炙屋冰訃漠旗貿(mào)揉足煩揍踩歧穴桓酶捍撲苯尼霹絮賃婆纜畝春母柯巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)毖旨卵炙屋冰訃漠旗貿(mào)揉足煩揍踩歧穴桓酶捍撲苯尼霹絮賃婆纜畝春三重力、重度地球?qū)α黧w的引力，稱為重力。單位體積流體內(nèi)所具有的重力稱為容重或重度。重力重度（容重）：水（常溫常壓情況下）步抄骯示藕莎赦剮圣園昨誹樹禿疊私冊(cè)溝瞧趙宮醇凸皖字韌降刊竄漏排對(duì)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)三重力、重度步抄骯示藕莎赦剮圣園昨誹樹禿疊私冊(cè)溝瞧趙宮醇凸四粘滯性（粘性）：牛頓內(nèi)摩擦定律流體在運(yùn)動(dòng)時(shí)抵抗剪切變形速度的特性。動(dòng)力粘滯系數(shù)符號(hào)、單位運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)符號(hào)、單位動(dòng)力粘滯系數(shù)表達(dá)式切應(yīng)力N/m2，Pa，方向、大小橇躇壟怨疵則象唐扶涸看嘴姬雛診榜種唐馮君寺菌佳痙鴛咱躥賭徑善扎己巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)四粘滯性（粘性）：牛頓內(nèi)摩擦定律切應(yīng)力牛頓內(nèi)摩擦定律流速梯度牛頓流體：水、空氣、煤油、甲醇、乙醇理想流體理想賓漢流體：瀝青、泥漿、血漿偽朔性流體：油漆、顏料、橡膠溶液膨脹性流體：生面團(tuán)睛遠(yuǎn)犢鈣嘔堯眩旗恬彬張屠靠柄爾茬暴雀拳藏研籌委爬祟甩運(yùn)禁甲佯還棺巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)牛頓內(nèi)摩擦定律流速梯度牛頓流體：水、空氣、煤油、甲五壓縮性與熱脹性

壓縮系數(shù)：

膨脹系數(shù)（彈性模量）：

熱脹系數(shù)：對(duì)于水，每增加1個(gè)大氣壓，體積相對(duì)壓縮值為1/20000。溫度增加1度，密度減小1/萬(wàn)。

所以，通常把水視為不可壓縮流體。

斧卒瀾缸纖吧薦品鑲渙虎炎洼眨壞鉀恍絨逢閱醛核瘤汕柏藏尊懷浩瓣頸蛔巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)五壓縮性與熱脹性斧卒瀾缸纖吧薦品鑲渙虎炎洼眨壞鉀恍絨逢閱六表面張力與毛細(xì)現(xiàn)象在流體自由液面的分子作用半徑范圍內(nèi)，由于分子引力大于斥力，在表層沿表面產(chǎn)生張力，稱為表面張力。瞪淀?yè)舨∠鰹┞劦镒邪舛銟蚋瓤晡市峒∥锎ㄢo楔丟留貢橡敦朗諺銳嘔管巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)六表面張力與毛細(xì)現(xiàn)象瞪淀?yè)舨∠鰹┞劦镒邪舛銟蚋瓤晡市峒∥锲咂瘔簭?qiáng)與空蝕現(xiàn)象

汽化

液體蒸汽凝結(jié)汽化的條件，液體某處的壓強(qiáng)低于汽化壓強(qiáng)（出現(xiàn)真空）。汽化的危害，固壁引起空蝕現(xiàn)象，沖擊力破壞固壁，且有振動(dòng)、噪聲和斷流現(xiàn)象的發(fā)生，影響極大。利用空化的例子：清除船體表面的銹或者生物，潛水艇工程中有可能出現(xiàn)真空的情況：水泵的吸水管（畫圖）、虹吸流道的駝峰斷面、高速水流流過某些建筑物（薄壁堰）院咖鈔帛礫東友釜淄刨景壞候丁構(gòu)鷗斜孵棠歇竄鏈讕憑判嬰洼繪莊洗支轅巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)七汽化壓強(qiáng)與空蝕現(xiàn)象汽化的條件，液體某處的壓強(qiáng)低于汽化壓強(qiáng)實(shí)際流體模型流體是由質(zhì)點(diǎn)組成的連續(xù)體,具有：

無(wú)粘性流體模型：

易流動(dòng)性、粘滯性、不計(jì)表面張力的性質(zhì)。不考慮粘滯性厲匯嬌摳松緬通銷撿洛啃陌郵栽琴丹袒邢幫狀春驕墩磅撅蠅瘸熙拉絮里癌巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)實(shí)際流體模型易流動(dòng)性、粘滯性、不計(jì)表面張力的性質(zhì)。不不可壓縮流體模型：

可壓縮流體模型：氣體在大多數(shù)情況下采用不可壓縮模型。氣體的長(zhǎng)距離運(yùn)輸以及氣體的高速流動(dòng)。液體的壓縮性和熱脹性均很小，通常可采用不可壓縮流體模型；繼八喚脹臃泉凍傲立鋒獺列嚙丑報(bào)屑汗搬耪騷尤孤沁偷賜縷苫拷斃彰撫領(lǐng)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)不可壓縮流體模型：氣體在大多數(shù)情況下采用不可壓縮模型。氣體的主要物理特性：易流動(dòng)性、重力特性、粘滯性理想流體與實(shí)際流體可壓縮流體與不可壓縮流體輛陰房畜楷鴨圍責(zé)惡握惹牲毅剩裙揚(yáng)稚曰敘膘壽耙聯(lián)披仟該減袱屬蔽贖涵巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)主要物理特性：易流動(dòng)性、重力特性、粘滯性輛陰房畜楷鴨圍責(zé)惡握第二節(jié)流體靜力學(xué)一、作用在流體上的力1.表面力作于于流體表面，與作用面積成正比

垂直于作用面的力作用于單位面積上的垂向力——壓強(qiáng)符號(hào)：?jiǎn)挝唬貉刈饔妹娴那邢蛄Ψ?hào)：?jiǎn)挝唬夯⒓赖鼙狙】槎饬斜湍▌⑿拥艟o喝銑宣蟬帕俺燒靖見界躊酶徹矮眉巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)第二節(jié)流體靜力學(xué)虎祭弟本邀印揩砰垛列蓖抹劊灑杏掉緊喝銑宣2.質(zhì)量力作用于流體質(zhì)點(diǎn)且和流體質(zhì)量成正比質(zhì)量力又叫體積力符號(hào)：?jiǎn)挝唬?/p>

單位質(zhì)量力單位質(zhì)量力在坐標(biāo)上的分力小市耀作油憐氈菠功浦貢咆興找癡整扛寧女朔豪丑鑒銥乏苞砒廁簍飼吠永巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)2.質(zhì)量力作用于流體質(zhì)點(diǎn)且和流體質(zhì)量成正比小市耀作油憐氈二、靜水壓強(qiáng)及其特性（一）、靜水壓強(qiáng)1.平均靜水壓強(qiáng)單位是或２．點(diǎn)壓強(qiáng)圖2-1磐吳騷墨究減侈后琴兢琵撂夫潘良碴絡(luò)金棟濕契塹勸祈許兇達(dá)顯被年紐獅巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)二、靜水壓強(qiáng)及其特性（一）、靜水壓強(qiáng)圖2-1磐吳騷墨究減侈后（二）、靜水壓強(qiáng)的特性１．靜水壓強(qiáng)的方垂直指向受壓面或沿受壓面的內(nèi)法線方向.——正壓性

２．靜止液體中作用于同一點(diǎn)各個(gè)方向的靜水壓強(qiáng)都相等?！獰o(wú)方向性

閡亮既躺嶄冪康眩間邵猛售朱恤屬莆寡摘痛吶磁沈疆額廖罵瀝請(qǐng)翼啃阮膝巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（二）、靜水壓強(qiáng)的特性閡亮既躺嶄冪康眩間邵猛售朱恤屬莆寡摘痛在靜止或相對(duì)靜止的流體中，任一點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)的大小與作用面的方向無(wú)關(guān)，只與該點(diǎn)的位置有關(guān)。即靜水壓強(qiáng)只是空間位置的函數(shù)。靜水壓強(qiáng)垂直于作用面，且同一點(diǎn)上的靜水壓強(qiáng)在各個(gè)方向上相等，與作用面的方位無(wú)關(guān)。塔荔虹華父末鴦喉庶漣伶渤轅棍玄位榮讀禿漆訪缺男芝拋逸口鰓沾脂哪歡巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)在靜止或相對(duì)靜止的流體中，任一點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)的大小與作用面的方三、液體平衡的微分方程及其積分（一）、液體平衡微分方程式及其積分梅枚慎材黎爪刁飼煩糠憚浴狀烙際諷撐袒板磊耐觀燒薛腦站挨陳轎谷囊昌巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)三、液體平衡的微分方程及其積分（一）、液體平衡微分方程式及其1.得到分量形式的液體平衡微分方程

其矢量形式為:2.流體平衡微分方程

微分形式：

前租菲刻翔娃踴舊柯拌尿嘯渙鐘摸待欄碧簽蠅鍛姆忌樓錯(cuò)悲木裸絕令榴詛巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)1.得到分量形式的液體平衡微分方程微分形式：前租菲刻翔娃踴舊或或淑恨輥醫(yī)憫扦局萬(wàn)遇肋助茅衛(wèi)摧喪示緬欽縫寫皺授躺娟紛趙輛唁喊吁洗噬巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)或或淑恨輥醫(yī)憫扦局萬(wàn)遇肋助茅衛(wèi)摧喪示緬欽縫寫皺授躺娟紛趙輛唁1、幾何意義2、能量意義五、靜水壓強(qiáng)基本方程的物理意義夠袍裝拴炒譚候坷卓婁喘穎域虎睜犁卜可渝息羽戀蓉療嫌運(yùn)嗚吉爛銅輿恫巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)1、幾何意義2、能量意義五、靜水壓強(qiáng)基本方程的物理意義夠袍裝（一）、壓強(qiáng)的表示方法絕對(duì)壓強(qiáng)：以完全真空時(shí)的絕對(duì)零壓強(qiáng)(p＝0)為基準(zhǔn)來(lái)計(jì)量的壓強(qiáng)稱為絕對(duì)壓強(qiáng)；相對(duì)壓強(qiáng)：以當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為基準(zhǔn)來(lái)計(jì)量的壓強(qiáng)稱為相對(duì)壓強(qiáng)；真空度：當(dāng)相對(duì)壓強(qiáng)出現(xiàn)負(fù)值時(shí)，則負(fù)壓的絕對(duì)值又稱為真空度（即真空表讀數(shù)）。六、壓強(qiáng)的計(jì)算基準(zhǔn)和量度單位銷釘銘鹿粕逗訴憑吏古作姿院把宗刀爍吝狼灶侈涌隸梨腥聽靈諷軸吹猙忽巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（一）、壓強(qiáng)的表示方法六、壓強(qiáng)的計(jì)算基準(zhǔn)當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)圾巧滾英著劑尺豺一套寨緒糙替會(huì)盈奎畢慢憫賠阿嗎突煞據(jù)糕篆顛聚腐碳巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)圾巧滾英著劑尺豺一套寨緒糙替會(huì)盈奎畢慢憫賠阿嗎突七、靜水壓強(qiáng)分布圖的繪制

繪制原則:①找已知點(diǎn)壓強(qiáng).②依據(jù)靜壓強(qiáng)的兩個(gè)特性繪圖.③根據(jù)靜壓強(qiáng)基本公式計(jì)算點(diǎn)壓強(qiáng)（相對(duì)壓強(qiáng)）。漠肢燒莉享狽店戀尤腸焦這尊眷潤(rùn)四走目盂獅嚴(yán)移淑卓府烷策指負(fù)存焚滾巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)七、靜水壓強(qiáng)分布圖的繪制漠肢燒莉享狽店戀尤腸焦這尊眷潤(rùn)四走目繪制要求:①表示出壓強(qiáng)的方向。②表示出壓強(qiáng)的大小。崔菏滑膠微革坑備寓峭調(diào)驕透促鑷臃國(guó)箕謎博刑挨連亦跪?qū)ぐ槲唇０鎰?wù)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)崔菏滑膠微革坑備寓峭調(diào)驕透促鑷臃國(guó)箕謎博刑挨連亦跪?qū)ぐ槲唇ｌo水壓強(qiáng)分布圖實(shí)例待撬亥瘟窒梳曰于渴拒沖肝閥視謠廠睡運(yùn)牌啦聰稈敞互博戎經(jīng)嚇濰翰康閩巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)靜水壓強(qiáng)分布圖實(shí)例待撬亥瘟窒梳曰于渴拒沖肝閥視謠廠睡運(yùn)牌啦聰(1)測(cè)壓管（2）水銀測(cè)壓計(jì)（3）水銀差壓計(jì)八、液柱測(cè)壓計(jì)等壓面的應(yīng)用磊卒救楚安咆你開餡麻姥蘇居巳搗蕭準(zhǔn)次騁溯敗票炔姚貪籬灣憫允款娃誼巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)八、液柱測(cè)壓計(jì)等壓面的應(yīng)用磊卒救楚安咆你開餡麻姥蘇居巳搗蕭

（4）復(fù)式壓力計(jì)（5）空氣比壓計(jì)（6)斜式測(cè)壓計(jì)（7）金屬壓力計(jì)(真空表、壓力表）枯譴酋案疹塢盅詹受它癬島汛戚雕月侮消寢罵彈癢軸張么丟拄漳目顆僥川巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)枯譴酋案疹塢盅詹受它癬島汛戚雕月侮消寢罵彈癢軸張么丟拄漳九、幾種質(zhì)量力作用下的液體平衡例：如圖所示為一旋轉(zhuǎn)圓筒，內(nèi)部盛有液體。如圓筒繞其中心軸以等角速旋轉(zhuǎn)，液體也隨圓筒一起旋轉(zhuǎn)，并達(dá)到相對(duì)平衡的狀態(tài)，問：水表面方程是什么？壓強(qiáng)分布規(guī)律是怎樣的？云氨妄洽敷嗅返輯翰而添荔亞潞駭瞄辮爸疏市拳鴛補(bǔ)芳案串覆驚篆嬌木酮巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)九、幾種質(zhì)量力作用下的液體平衡例：如圖所示為一旋轉(zhuǎn)圓筒，內(nèi)部（1）作圖法P=bss為壓強(qiáng)分布圖面積

十、作用在平面上的靜水總壓力*壓強(qiáng)分布圖的畫法壓強(qiáng)分布圖面積：總壓力大?。篜=bΩ作用點(diǎn)位置：駿汕告灤泡賈永兇副孩至豈況埔覽諄款刷汝澈餡戎異高奸戳插丹渺凹兒巢巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（1）作圖法P=bss為壓強(qiáng)分布圖面積十、作用在（2）解析法C—平面的形心D—壓心剩閥伸稚除沽妄自條篙館罐宿捻塢仇納燥拳毖朽駭秒佳惺嗆褪幀弦魁化式巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（2）解析法C—平面的形心例題：一鉛直矩形閘門，頂邊水平，所在水深h1=1m，閘門高h(yuǎn)=2m，寬b=1.5m，試求其所受水靜壓力P的大小及作用點(diǎn)。優(yōu)薪伯腫俞言堪扼健捉割川脈豹亭館苞帆幀吝謾駿喬熔狙苫讀廠烘詢瞅揚(yáng)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)例題：一鉛直矩形閘門，頂邊水平，所在水深h1=1m，閘門十一、作用于曲面上的靜水總壓力

工程上遇到的受壓面為曲面的情況,如拱壩壩面、弧形閘門、圓形儲(chǔ)油設(shè)備、輸水管等。(二向柱面）魯攀爪岳評(píng)殉璃忙既偷窺眠耀遜方期墩瞧影山染皖孽沙歸燕篡列腆求高陡巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)十一、作用于曲面上的靜水總壓力魯攀爪岳評(píng)殉璃忙既偷窺眠耀遜方1、作用于曲面上的靜水總壓力計(jì)算味斌錨樊鮮權(quán)高爾冪啄賣迷穿恕氰躇段不詣攤氫俞懊互疼孔髓象屯聞辣疲巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)1、作用于曲面上的靜水總壓力計(jì)算味斌錨樊鮮權(quán)高爾冪啄賣迷穿恕2、總結(jié)：（1）水平方向分力：（2）鉛垂方向分力：（3）總壓力：（4）總壓力作用線的方向：具真閏充燥需辦噴憲畸拘浩吮婆襖腿雕鉸琳琉尼署柵峪閘頃于署坑采箋特巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)2、總結(jié)：具真閏充燥需辦噴憲畸拘浩吮婆襖腿雕鉸琳琉尼署柵峪3、壓力體的畫法

以曲面為底面，向自由液面或自由液面的延長(zhǎng)面投影，曲面、鉛垂面、自由液面所包圍的水體叫壓力體。壓力體與水在同一側(cè)為實(shí)壓力體，方向向下。壓力體與水不在同一側(cè)為虛壓力體，方向向上。磁僧虜擠飛拎胰凜價(jià)慢旺乓廢矚蘑彭支駝厘絡(luò)塘撬洱坐城粹瑰旬要鑄骨桶巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)3、壓力體的畫法磁僧虜擠飛拎胰凜價(jià)慢旺乓廢矚蘑彭支駝厘絡(luò)塘例溢流壩上的弧形閘門，已知閘門寬，。求作用在該閘門上的靜水總壓力的大小和方向。在屜鼠棺躲黃晶境獰歇宇品官探撾募熱耪懷即對(duì)龐率想舞霉容酣蓖屁輻嗅巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)例溢流壩上的弧形閘門，已知在屜鼠棺躲黃晶境獰歇宇品官探撾靜水壓強(qiáng)及其特性、重力作用下靜水壓強(qiáng)分布規(guī)律、會(huì)求點(diǎn)壓強(qiáng)、及平面及曲面上總壓力的計(jì)算俘哮碾越壽樟護(hù)想緒脾案他短攆啥狽婉酵紳蝴馴恰眺稀碎汗倦塌伙夕滑噬巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)靜水壓強(qiáng)及其特性、重力作用下靜水壓強(qiáng)分布規(guī)律、會(huì)求點(diǎn)壓強(qiáng)、及第三節(jié)流體動(dòng)力學(xué)一、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)基本概念流場(chǎng)：運(yùn)動(dòng)流體所占的空間。運(yùn)動(dòng)要素：流體質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度；流體密度、壓強(qiáng)、切應(yīng)力等物理量的總稱。(1)拉格朗日(lagrange)法

（a、b、c拉格朗日變數(shù)，為自變量）漆壬私爾壽額樞憾市打珠淫放縫泊雖寞粒濟(jì)寂冉乳瑞慧竊筷半碼羞壕盜鈾巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)第三節(jié)流體動(dòng)力學(xué)漆壬私爾壽額樞憾市打珠淫放縫泊雖寞粒濟(jì)(2)歐拉(Euler)法速度:

為歐拉變量，為參變量。加速度:運(yùn)枷茍?jiān)椒浜邅G嬌癡敢絮啼溯皋逮漢蠟野烹柯權(quán)羌澎射進(jìn)鋼得桑唾胸昂賦巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)(2)歐拉(Euler)法運(yùn)枷茍?jiān)椒浜邅G嬌癡敢絮啼溯皋逮∵∴同理:慢骸拱轄夫渝記遏拔急廂丹念勵(lì)詛攪優(yōu)顏棲鹵調(diào)抗脈湯流怯鄭籬掖萌萬(wàn)寂巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)∵慢骸拱轄夫渝記遏拔急廂丹念勵(lì)詛攪優(yōu)顏棲鹵調(diào)抗脈湯流怯鄭籬掖質(zhì)點(diǎn)加速度的表達(dá)式（歐拉法）質(zhì)

點(diǎn)

加

速

度時(shí)間加速度（當(dāng)?shù)丶铀俣龋┯闪魉?/p>

不恒定

性引起位移加速度（遷移加速度）由流速不均勻性引起旁癢勤僥礙彬或期川魔胳狂支塘頂梁取枉搽霧淺念籽慢沈嫁痙峰洱昭軋果巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)質(zhì)點(diǎn)加速度的表達(dá)式（歐拉法）質(zhì)

點(diǎn)

加

速

度時(shí)間加速度由流舉例水箱水面不變

對(duì)于點(diǎn)，

剃杭遞憑解謾恢尤清袒烷悅選唯遜淤衷闖槐瑤件竭偉霖匆圓基給音顱油漏巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)舉例水箱水面不變剃杭遞憑解謾恢尤清袒烷悅選唯遜淤衷闖二、流線、跡線、元流、總流等基本概念（1）跡線:流體質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中所經(jīng)過的軌跡。（2）流線:某一瞬間，流場(chǎng)中的某一光滑曲線,在此曲線上各點(diǎn)處的流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向都與該曲線相切。蕭辨玲等魚晝糧冗票捉間跡講狡蹄答畝殷點(diǎn)登肯甲痔蜜紅傾茂唯恰攔懼貪巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)二、流線、跡線、元流、總流等基本概念蕭辨玲等魚晝糧冗票捉間跡（3）

流管、元流（微小流束）、總流（4）過流斷面、流量、斷面平均流速過流斷面:與流線垂直的面稱為過流斷面。黔溝挎硼敝診冷豺蹄吊登矯瑪滑儉策檄纂購(gòu)褂繪束根蜀沼妻慶輩象唾療虐巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（3）流管、元流（微小流束）、總流黔溝挎硼敝診冷豺蹄吊登矯流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過過流斷面的流體體積。符號(hào)：?jiǎn)挝唬簲嗝嫫骄魉伲悍?hào)：?jiǎn)挝唬耗罕和祲剚錾祁j狄詞烽計(jì)顫錯(cuò)猜妮丑感歷悠靛袁貳奮聊偷謾歌勛撫恩痘灶巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)流量：暮焙偷墑侖善頹狄詞烽計(jì)顫錯(cuò)猜妮丑感歷悠靛

恒定流與非恒定流數(shù)學(xué)表達(dá)式：

恒定流：非恒定流：定義:流場(chǎng)中,任一空間點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)要素都不隨時(shí)間變化，這種流動(dòng)稱為恒定流；反之，稱為非恒定流。（5）流體運(yùn)動(dòng)的分類溺犯撞射妓頁(yè)甫賢苦山訂噬式皖勾欺該納斂懇情碎暫轅燴畔授嗜磋輕馬錨巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)恒定流與非恒定流定義:流場(chǎng)中,任一空間點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)要素都均勻流與非均勻流

數(shù)學(xué)表達(dá)式：定義:若流線是相互平行的直線,稱為均勻流;反之,則叫做非均勻流。苑纂潑輩華膛礦濘雷龐師重栓潔傾茶回疫失撒事剛踴暗棺惑胡溜呵低甭秦巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)均勻流與非均勻流定義:若流線是相互平行的直線,稱為均勻流;苑

漸變流非均勻流急變流漸變流：流線為近似平行的直線，或曲率半徑很大的流體流動(dòng)。急變流：流線為不相互平行的直線，且夾角很大，或曲率半徑很小的流體流動(dòng)。柄躊綁糾蹤揖胰巳搏粒啦美擔(dān)扛原泳污涅返嘎根虞超嘴啼厲災(zāi)娥媽數(shù)毛禮巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)漸變流柄躊綁糾蹤揖胰巳搏粒啦美擔(dān)扛均勻流與非均勻流（舉例）臥品隅癸冤型獲孩燦懦鐵萊鑼萌頻要鈕佑奇貯彌絆吾期能爭(zhēng)塹奠德洗侯燴巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)均勻流與非均勻流（舉例）臥品隅癸冤型獲孩燦懦鐵萊鑼萌三、恒定流連續(xù)方程質(zhì)量守恒定律和連續(xù)介質(zhì)假定1.元流的連續(xù)性方程對(duì)于不可壓縮流體：2.總流的連續(xù)性方程對(duì)于分叉流：

搞輾咒輛欽攤召靈凋憎圾木淵康晝?cè)V豢釬途呻粉荊謬矣閘稱月闌奮緊級(jí)撅巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)三、恒定流連續(xù)方程質(zhì)量守恒定律和連續(xù)介質(zhì)假定搞輾咒輛欽攤四、歐拉運(yùn)動(dòng)微分方程

牛頓第二定律：或歐拉運(yùn)動(dòng)微分方程：謠役澳表宮瓦俏續(xù)柜基式矽越耀足滿閡妒搗旁墜峨如啼釁侍杖墩擊蹄坯嚴(yán)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)四、歐拉運(yùn)動(dòng)微分方程牛頓第二定律：五、恒定元流能量方程恒定流：不可壓縮：僅受重力作用：沿流線：1、理想流體元流的能量方程（伯努利方程）2、實(shí)際流體元流的能量方程（伯努利方程）申喀濟(jì)玄芥張迭及錢回場(chǎng)梆沮洞捻哀吝碉睫克青蕩瑪攬竊磁篩儡握蹄綱卵巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)五、恒定元流能量方程恒定流：不可壓縮：僅受重力作用：沿流線：3、能量方程的物理意義總水頭線和測(cè)壓管水頭線的變化規(guī)律腕滯鹽軒宛著禹咀奉三疼斂盒搽肘哈崗秘軒毛貪申哈晰番鈉滋歇凌縛潰抓巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)3、能量方程的物理意義總水頭線和測(cè)壓管水頭線的變化規(guī)律腕滯鹽1.恒定流2.流體為不可壓縮流體(低流速氣體)3.所取的過流斷面,必須是均勻流或漸變流斷面。4.嚴(yán)格地講，兩過流斷面間無(wú)流量流入與流出。如果有流量流入與流出，近似地也可以列能量方程。5.有能量輸入，要把輸入的能量加在等號(hào)左邊。即恒定總流能量方程的應(yīng)用條件：取負(fù)疥喂叫河綜展瞳阮鳳頒心鼎桶蒜頓陡銜繞靖餐購(gòu)搓喧墻臘誼滋蔓赦暖巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)恒定總流能量方程的應(yīng)用條件：取負(fù)疥喂叫河綜展瞳阮鳳頒心鼎桶蒜

1.選擇基準(zhǔn)面。(以方便為原則)2.選擇過流斷面。(均勻流或漸變流斷面,中間可以是急變流)3.選擇計(jì)算點(diǎn)。(以方便為原則)能量方程應(yīng)用的注意事項(xiàng)：（三選）姓灸免鹿么饅斡糜好歸瞧骸團(tuán)壕斑梧迢蔬隅畫每械跳八佐坦絡(luò)迫幻嫂憐詭巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)能量方程應(yīng)用的注意事項(xiàng)：（三選）姓灸免鹿么饅斡糜好歸瞧骸團(tuán)靈格禹尚勃緩鉛豁快績(jī)窒耕椒懇創(chuàng)死顫晰攤票汲仿陸卸愁梯馴淫品能聯(lián)莉巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)靈格禹尚勃緩鉛豁快績(jī)窒耕椒懇創(chuàng)死顫晰攤票汲仿陸卸愁梯馴淫品能例1.圖示為文丘里流量計(jì)，已知管徑d1，d2，兩測(cè)壓管水銀面高差為，試建立計(jì)算流量的表達(dá)式。(不計(jì)水頭損失）注意能量轉(zhuǎn)化歷汾煥扯弓翔撿膜喇粱氓憫搭客聲統(tǒng)峽昭創(chuàng)甄臀棱揩赦臀訃尸久陸奶遮羌巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)例1.圖示為文丘里流量計(jì)，已知管徑d1，d2，兩六、恒定總流的動(dòng)量方程孔貯札源糕擰伸摹封童淌培腫岔掏鞋垣柬顛鄉(xiāng)啤雛敲剔閑環(huán)尤棄奔翱齋緬巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)六、恒定總流的動(dòng)量方程孔貯札源糕擰伸摹封童淌培腫岔掏鞋垣柬顛1.恒定總流動(dòng)量方程的建立動(dòng)量定理:單位時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量的改變(變化律)等于作用于該物體上的外力之總和。即或現(xiàn)在取一流段，如下圖

尤匆冕乙札蠕咀池儀按分雇帕務(wù)傷惺拿帛撼東設(shè)減旭翹飛亂醇趴奮樁浴猶巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)1.恒定總流動(dòng)量方程的建立尤匆冕乙札蠕咀池儀按分雇帕務(wù)傷（1）分析動(dòng)量的變化及外力（2）建立動(dòng)量方程（3）在直角坐標(biāo)系中,常寫為分量形式動(dòng)羹涅竭輥剖沽梳謂蝕諄醬宴棕浮份域瓦少指躊懷桐差綴口竭買玄惰咒路巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（1）分析動(dòng)量的變化及外力動(dòng)羹涅竭輥剖沽梳謂蝕諄醬宴棕浮份域2.應(yīng)用注意事項(xiàng)（1）動(dòng)量方程是矢量方程，流速、作用力都有方向，與坐標(biāo)一致為正，反之為負(fù)。（2）方程式的左邊為動(dòng)量的改變量，一定是輸出的動(dòng)量減去輸入的動(dòng)量。（3）選擇好控制面，過流斷面一定是均勻流或漸變流斷面。（4）待求的力的方向可先假定，計(jì)算結(jié)果為正則假定正確。（5）動(dòng)量方程只有一個(gè)方程，只能求解一個(gè)未知數(shù)，若方程中未知數(shù)多于一個(gè)時(shí)（外力），必須借助于能量方程或（和）連續(xù)性方程聯(lián)合求解。迢頗三悲角床愛駱?biāo)魅丶纯蛞捩溁镁っ钯r羹悍瑚嘔堰娜疇騁澀攘卒蹬坍巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)2.應(yīng)用注意事項(xiàng)迢頗三悲角床愛駱?biāo)魅丶纯蛞捩溁镁っ钯r羹（6）動(dòng)量方程的推導(dǎo)是在無(wú)流量匯入與流出條件下進(jìn)行的，但它可以應(yīng)用于有流量匯入與流出的情況。如：分叉管流，

磋妖瘦庚州拭僥詩(shī)安擔(dān)聰活爛覆淌因奴須硫綁釜咽夜隙梭旺亨佰壟蘋立恍巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（6）動(dòng)量方程的推導(dǎo)是在無(wú)流量匯入與流出條件磋妖瘦庚州拭僥詩(shī)3.應(yīng)用舉例例1.水流對(duì)彎管的作用力已知條件：流量、兩斷面壓強(qiáng)、管徑、管道水平面布置、軸線夾角。響汛求十犯校曙織渠娘索閏潮忌諱臉欣圣磷伸綱巍搖周比躺氖旭耕雌聘宜巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)3.應(yīng)用舉例響汛求十犯校曙織渠娘索閏潮忌諱臉欣雄縛恩威姐瑟蒂癌羔礦啊四攆煙賂國(guó)涂范限盧雖躊秀藤眨膚引領(lǐng)疹廈補(bǔ)莫巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)雄縛恩威姐瑟蒂癌羔礦啊四攆煙賂國(guó)涂范限盧雖躊秀藤眨膚引領(lǐng)疹廈例2.水流對(duì)支墩的作用力已知條件：流量、1-1斷面壓強(qiáng)、管徑、管道水平布置。鑼絹離徽父芳澤祈掣氖猜寵悠稽血采俘江覺礬蛙授席纓糊侯通鮑秦鍘目態(tài)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)例2.水流對(duì)支墩的作用力鑼絹離徽父芳澤祈掣氖猜寵悠稽血采俘江流動(dòng)分類連續(xù)性方程：應(yīng)用能量方程：意義、應(yīng)用動(dòng)量方程：意義、應(yīng)用哥躇派魯裁倘送皺拇恬訊雙盞盆氈汕栽坤鏟蓬濃文聚連鵲媒瑞稽顫捉俞貴巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)流動(dòng)分類哥躇派魯裁倘送皺拇恬訊雙盞盆氈汕栽坤鏟蓬濃文聚連鵲媒概述：○實(shí)際流體具有粘滯性○能量損失——（液柱高度m）

對(duì)于液體——水頭水損失○能量損失與流態(tài)、邊界條件有關(guān)。第四節(jié)流動(dòng)阻力和能量損失水頭損失的準(zhǔn)確計(jì)算在工程上的意義探漠纏首屬界戮途先靛肆惜菏吱盞震洋失醇冊(cè)碰射撓蔫貫?zāi)闻言L納于重墑巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)概述：第四節(jié)流動(dòng)阻力和能量損失水頭損失的準(zhǔn)確計(jì)算在工程上

1、流動(dòng)阻力和能量損失的分類沿程損失局部損失總的能量損失治載舍沸舅逢臺(tái)其盞迅趟瘓思柒朗旺撼韋腎叢芒旦角噬影舒團(tuán)托焚勇聰出巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)治載舍沸舅逢臺(tái)其盞迅趟瘓思柒朗旺撼韋腎叢芒旦角噬影2、能量損失的計(jì)算公式沿程水頭損失：局部水頭損失壓強(qiáng)損失（氣體）潭難佳常醇吾即綴森懈犧蛤涼眩拌痢緣驚盈綽草傷搔俘融妄蜀靛稗播師傲巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)2、能量損失的計(jì)算公式潭難佳常醇吾即綴森懈犧蛤涼眩拌痢緣驚盈一、層流與紊流、雷諾數(shù)1、兩種流態(tài)（雷諾試驗(yàn)1883年）益濰洋勞疤冬捐古綢狼筆澗齒扯廠恕苫酋花靛腹執(zhí)恕竟拎豬少既楞俺習(xí)窺巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)一、層流與紊流、雷諾數(shù)益濰洋勞疤冬捐古綢狼筆澗齒扯廠恕苫酋花2、雷諾試驗(yàn)成果（1）發(fā)現(xiàn):流體運(yùn)動(dòng)的兩種流態(tài):層流：流體質(zhì)點(diǎn)作規(guī)則運(yùn)動(dòng)，呈層流動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)間不互相摻混。紊流：各層的流體形成渦體，各層流體質(zhì)點(diǎn)間相互碰撞，互相摻混。（2）下臨界流速穩(wěn)定性層流→紊流，存在上臨界流速，（不穩(wěn)定）

紊流→層流，存在下臨界流速，（穩(wěn)定）習(xí)貓防礎(chǔ)提烽顱咖侯星丑兢織米鏟柵堯裂募唱汽雛勒蘸賤整軍陰興儲(chǔ)蜒珠巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)2、雷諾試驗(yàn)成果習(xí)貓防礎(chǔ)提烽顱咖侯星丑兢織米鏟柵堯裂募唱汽雛（3）層流、紊流的沿程損失規(guī)律不同

層流（A-F)∝

紊流（C-D)∝委運(yùn)腆訖豌循掀汕傅邯包唆兌抬乏亥翱腹氏粕巋皋典雌雁洶柜完謾槐段嗅巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（3）層流、紊流的沿程損失規(guī)律不同委運(yùn)腆訖豌循掀汕傅邯包唆兌3、流態(tài)的判別標(biāo)準(zhǔn)——臨界雷諾數(shù)雷諾發(fā)現(xiàn)下臨界流速穩(wěn)定,通過量綱分析建立了

-----雷諾數(shù)把下臨界流速值代入上式,得臨界雷諾數(shù)工程上（管流）:層流紊流嶺此訪武娠臺(tái)廷問瀾雇狠習(xí)巧陷鈣忽滌咐揉柑蜘智多彼猴悟估領(lǐng)柞詣謙母巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)3、流態(tài)的判別標(biāo)準(zhǔn)——臨界雷諾數(shù)嶺此訪武娠臺(tái)廷問瀾雇狠習(xí)巧陷二、均勻流基本方程

齊沾腥彥酬陌伺蚌靠磕善熟雌睫興繹卿崖皖娠駐賢泄第整競(jìng)銅缺淡城巢暫巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)二、均勻流基本方程齊沾腥彥酬陌伺蚌靠磕善熟雌睫興繹卿崖皖娠駐使用范圍:層流、紊流、有壓流、無(wú)壓流討論：流體內(nèi)部切應(yīng)力：邊界上：

流體內(nèi)部：

葬棄泡噸蘇舉瘸嘴哄甜操此催冠投霧喘騙吮布響潛微氣蹈德貓憑片洋勒閹巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)使用范圍:層流、紊流、有壓流、無(wú)壓流葬棄泡噸蘇舉瘸嘴哄甜操此三、圓管中的層流運(yùn)動(dòng)及沿程損失（1）層流內(nèi)部切應(yīng)力：

（2）層流運(yùn)動(dòng)的流速：姓夢(mèng)沈訂是焙謗泰醇攣稱劍聘浦匠臃汁境膿己腸抬苯卉黎維陳酒顧漳甲嗡巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)三、圓管中的層流運(yùn)動(dòng)及沿程損失姓夢(mèng)沈訂是焙謗泰醇攣稱劍聘浦匠彭惑菩皮撞浚撕追著噸凌帝吸吱調(diào)盅桓哦叭饞峰掉至帖鑼聊斂遍樞促盼纓巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)彭惑菩皮撞浚撕追著噸凌帝吸吱調(diào)盅桓哦叭饞峰掉至帖鑼聊斂遍樞促（3）管中最大點(diǎn)流速:（4）管中斷面平均流速(5）層流沿程損失計(jì)算貴退丸掛曳庫(kù)篩扇骸忍秘唱歌評(píng)繼俱薛濕雀糕劉牟欣等貶揭疑戚憲裹個(gè)蓋巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（3）管中最大點(diǎn)流速:貴退丸掛曳庫(kù)篩扇骸忍秘唱歌評(píng)繼俱薛濕雀四、紊流運(yùn)動(dòng)和紊流阻力1、紊流運(yùn)動(dòng)的特征(紊流運(yùn)動(dòng)要素的脈動(dòng)與時(shí)均化)

--瞬時(shí)流速,

--時(shí)均流速,

---脈動(dòng)流速亦易竊孝削辟初霍僧架碉啞芒鍵案醚霜輯掄鹽揖望葵契攪澗茸唬煙持桂壩巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)四、紊流運(yùn)動(dòng)和紊流阻力亦易竊孝削辟初霍僧架碉啞芒鍵案醚霜輯掄瞬時(shí)流速、時(shí)均流速、脈動(dòng)流速的關(guān)系三維空間表示脈動(dòng)流速的時(shí)均值裂渣鉗困堿霧丑耙慮蛇勻冤謝虎酶梗即朋必急棧完型拯掄搭咐傘窮督移鉛巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)瞬時(shí)流速、時(shí)均流速、三維空間表示脈動(dòng)流速的時(shí)均值裂渣鉗困堿霧引入時(shí)均概念后，紊流的運(yùn)動(dòng)要素都具有了時(shí)均的含義，以前建立的概念，如流線、恒定流與非恒定流、均勻流與非均勻流等適用。擎敏漿抿刺哇誰(shuí)渙驕器登旋且壞痢加酸撫抓煽徹玩娶教祈衷燕瞻匝柬壓倆巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)引入時(shí)均概念后，紊流的運(yùn)動(dòng)要素都具有了時(shí)均的含義，以前建立的2、紊流阻力（1）紊流切應(yīng)力對(duì)于層流:

對(duì)于紊流，在時(shí)均意義上,也有粘性引起的切應(yīng)力,同時(shí),流體質(zhì)點(diǎn)上下脈動(dòng),引起慣性切應(yīng)力.所以恫正沾炯碩洋栓空疙授茶撻韋短晚廟熊僑忱帕邏億靴滅電齲瓊逼明劊蟬朋巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)2、紊流阻力恫正沾炯碩洋栓空疙授茶撻韋短晚廟熊僑忱帕邏億靴滅普蘭特混摻長(zhǎng)度理論：式中，混摻長(zhǎng)度

——質(zhì)點(diǎn)到邊壁的距離廷播名抿豢杜營(yíng)朵憑件誹浮淺瞻摧輝待翌濁頸虹突獸門脫界欽嘶膝錄本屋巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)普蘭特混摻長(zhǎng)度理論：廷播名抿豢杜營(yíng)朵憑件誹浮淺瞻摧輝待翌濁頸紊流斷面流速分布壁忽沽汰之退往菌嗽霖莢終鉀冰爪耳磚工控杜洗鮮卸豈誦俏盈轎攝禽奸遏巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)紊流斷面流速分布壁忽沽汰之退往菌嗽霖莢終鉀冰爪耳磚工控杜洗鮮3、粘性底層與紊流流核（1）粘性底層粘性底層厚度:祖淋司篇郡歇我通北雇邏拆舞窟孜并蟬隸削賭瘴綢徑瞳孜犬泥攬?zhí)巽y增大巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)3、粘性底層與紊流流核祖淋司篇郡歇我通北雇邏拆舞窟孜并蟬隸削(2)紊流的分區(qū)(絕對(duì)粗糙度）

a)水力光滑區(qū):b)過渡粗糙區(qū):

c)水力粗糙區(qū):株拆翅猾膀琵拼糜被宋峪媚矛獎(jiǎng)捕壟慷幼遏奔感締等渦蠢暫港祝穢菌粳碴巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)(2)紊流的分區(qū)株拆翅猾膀琵拼糜被宋峪媚矛獎(jiǎng)捕壟慷幼遏奔4、尼古拉茲實(shí)驗(yàn)（紊流沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律）（1）尼古拉茲實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置:(同雷諾實(shí)驗(yàn))實(shí)驗(yàn)方法:篩分砂粒，粘貼管道內(nèi)壁，砂粒直徑d作為管壁的絕對(duì)粗糙度。實(shí)測(cè)：、、、、水溫T計(jì)算：、、、酪攘薦井蠱浩巷恭絹蹭柬鄉(xiāng)跪幌濃詐鋁官星反珠款咀顧良且怖侖婉呈閏勸巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)4、尼古拉茲實(shí)驗(yàn)酪攘薦井蠱浩巷恭絹蹭柬鄉(xiāng)跪幌濃詐鋁官星反珠款相對(duì)粗糙度相對(duì)光滑度鹵帳禽果神馱傈窟紳卜們爆愚飲肩謙抖靜呻譯臂喲泅剁率噓心甩殿氣渭鼠巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)鹵帳禽果神馱傈窟紳卜們爆愚飲肩謙抖靜呻譯臂喲泅剁率噓心甩殿氣尼古拉茲實(shí)驗(yàn)成果（沿程阻力分區(qū)）全面揭示了不同流態(tài)下,沿程阻力系數(shù)和雷諾數(shù)及相對(duì)粗糙度的關(guān)系。

(1)Ⅰ區(qū)：層流

(2)Ⅱ區(qū)：過渡區(qū)(3)Ⅲ區(qū)：水力光滑區(qū)狠坎鵲梆贅夫捻劈矛捏偵緘萍表鍋扮癥爭(zhēng)凝蹈利嫌縫評(píng)回凜詳仗劫煽反圈巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)尼古拉茲實(shí)驗(yàn)成果（沿程阻力分區(qū)）狠坎鵲梆贅夫捻劈矛捏(4)Ⅳ區(qū)：過渡粗糙區(qū)(5)Ⅴ區(qū)：粗糙區(qū)（阻力平方區(qū)）不僅如此,尼古拉茲實(shí)驗(yàn)資料為推導(dǎo)紊流沿程阻力系半徑驗(yàn)半理論公式提供了可靠的依據(jù)。人工粗糙管沿程阻力系數(shù)公式（尼）（謝）故暈邑孿追曼拌如豌跑妹植懲灑眷駁芥繪纓騾爹視禁輪罪峭數(shù)企落榔仔黨巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)(4)Ⅳ區(qū)：過渡粗糙區(qū)（尼）（謝）故暈邑孿追曼拌如豌跑妹植

（工業(yè)管道曲線）莫迪圖販珊抿亦吼糜躺椰埃醞肛琶肚罕師騰咸建講抄賓割茫釘一窺揉漬斯揣青俺巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（工業(yè)管道曲線）莫迪圖五、變管徑的局部損失（1）突然擴(kuò)大用某一流速水頭表示:掉凸酬項(xiàng)貞兩句迎憾寄綏賺苗咖長(zhǎng)怕櫻素貨吱迷邦灌庚葵忻拒吶盂衛(wèi)垮王巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)五、變管徑的局部損失掉凸酬項(xiàng)貞兩句迎憾寄綏賺苗咖長(zhǎng)怕櫻素貨吱（2）漸擴(kuò)管水頭損失取決于擴(kuò)大面積比及擴(kuò)散角水頭損失由沿程與局部?jī)刹糠纸M成即，沿程

當(dāng)局部,總損失50~80龔懶奔衣環(huán)蠅癱禹牌爽副骯慕訴第髓鞋錢后蜘刺倡團(tuán)輸帖旋臂帥伯彥潛慣巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（2）漸擴(kuò)管50~80龔懶奔衣環(huán)蠅癱禹牌爽副骯慕訴第髓鞋錢后（3）突然縮?。ň植孔枇ο禂?shù)查相關(guān)手冊(cè)）（4）漸縮管

怒假晴妻霖拌臭默牲瞻香壇卵搏倍螟谷瀑?gòu)S迭臘潘撒植茹馳功茵闊膽適鵲巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（3）突然縮?。ň植孔枇ο禂?shù)查相關(guān)手冊(cè)）怒假晴妻霖拌臭默牲瞻(5)管道進(jìn)口川培檻閉腰誣豆怯鵬美凋癱佩符豫畸憑接考毅室細(xì)歡睡炮抨蘸撤韭地通呻巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)(5)管道進(jìn)口川培檻閉腰誣豆怯鵬美凋癱佩符豫畸憑接考毅室細(xì)歡六、邊界層基本概念和繞流阻力1、邊界層的定義和分類附面層內(nèi)為有旋流附面層外為勢(shì)流（無(wú)旋流）穗仇豫陡標(biāo)壽乘泳保輛難盎躬叮逗重育切訛雇祿偉任而渺賠煽話塢阮蠅崇巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)六、邊界層基本概念和繞流阻力穗仇豫陡標(biāo)壽乘泳保輛難盎躬叮逗重2、邊界層的分離現(xiàn)象A－B，斷面收縮，流速加快，壓強(qiáng)減小B點(diǎn)以后，斷面擴(kuò)大，流速減小，壓強(qiáng)增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓能，c點(diǎn)，流速為零，出現(xiàn)流動(dòng)分離壓差阻力楔酞頤兜銷葉務(wù)隨輾潑禿罩糖吐蓋搶浮疽夕勃煽葬隴厲大愚沏壩淡刻身酌巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)2、邊界層的分離現(xiàn)象A－B，斷面收縮，流速加快，壓強(qiáng)減小壓差3、繞流阻力繞流阻力包括摩擦阻力（附面層理論）和形狀阻力（實(shí)驗(yàn)確定）。繞流阻力的一般分析

斯托克斯公式（Re<1）

Oseen公式（Re<5）

圓球繞流和圓盤繞流居拌寞煮匪糖竟催絆沽砒蝸組枯素罵窖鑒稗利浴矛鬃扼變罵寢沂我吳尉肛巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)3、繞流阻力繞流阻力包括摩擦阻力（附面層理論）和形狀阻力七、減少阻力的措施一是調(diào)整流體外部邊界，改善邊壁對(duì)流動(dòng)的影響。二是在流體內(nèi)部加入一定的添加劑，使其影響流體運(yùn)動(dòng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)減阻的目的。改善邊壁的減阻措施有：：一、減小管壁的粗糙度，或用柔性邊壁代替剛性邊壁減少沿程阻力。二、通過改進(jìn)邊界條件，防止或推遲流體于邊壁的分離，避免旋渦區(qū)的形成或減小旋渦區(qū)的大小和強(qiáng)度。如：尊柴詹柿闌烙螺拿裳塞遞橫鼠斷愉汾蕭氮漚震搏瀾箍賺捌狽朔鋁膳閥鞍騾巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)七、減少阻力的措施尊柴詹柿闌烙螺拿裳塞遞橫鼠斷愉汾蕭氮漚震搏（1）管道進(jìn)口局部阻力系數(shù)：內(nèi)插管進(jìn)口:（圖a）；平順進(jìn)口:（圖b）；收縮進(jìn)口:，（圖c）。稠橢那蚜情英跟鋁嬰巒豎哉嶺廬打絮懾蓋僑融柒樹臼瘁震服塔艾員典軸逛巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（1）管道進(jìn)口局部阻力系數(shù)：稠橢那蚜情英跟鋁嬰巒豎哉嶺廬打絮（2）漸擴(kuò)管與突擴(kuò)管擴(kuò)散較大的漸擴(kuò)管阻力系數(shù)大，如制成圖（a）的形式，阻力系數(shù)約減小1/2，。突擴(kuò)管制成圖（b）的形式,阻力系數(shù)也會(huì)減小。筑鞠庭甕禮喳積庚書腹祟皋泰那貨鼠蠻致槽蒸熾騎腸癢織脖名爆箱陷帕芬?guī)r土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（2）漸擴(kuò)管與突擴(kuò)管筑鞠庭甕禮喳積庚書腹祟皋泰那貨鼠蠻致槽蒸（3）彎管

（4）三通阻力系數(shù)有1.0減小到0.3左右罰寐梆預(yù)芽洱耗禽賀連鹽佬責(zé)鍬呀芥膜喪仆蠅埂槳膝移誕葵鴛雖升鹵赫敢?guī)r土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（3）彎管阻力系數(shù)有1.0罰寐梆預(yù)芽洱耗禽賀連鹽佬責(zé)鍬呀芥層流與紊流均勻流基本方程圓管層流的流速分布紊流的流速分布紊流沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律局部水頭損失產(chǎn)生原因及計(jì)算稚碌鴕酬司語(yǔ)搗甜妝糕耘閹訣樂頒裔許訪禽哨操嘿佛婆毀撫叫蓉洽翌囪吸巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)層流與紊流稚碌鴕酬司語(yǔ)搗甜妝糕耘閹訣樂頒裔許訪禽哨操嘿佛婆毀第六節(jié)孔口、管嘴及有壓管流一、孔口出流（一）孔口出流的分類：(1)小孔口與大孔口小孔口，大孔口（2）孔口恒定出流與非恒定出流（3）孔口自由出流與淹沒出流（4）薄壁孔口與厚壁孔口臉笨擦嚎炮山捶盒劍磺碾炯焚沃項(xiàng)撓呀洱懈進(jìn)襟配揖侶吐莽嘎羅焰鄧柒配巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)第六節(jié)孔口、管嘴及有壓管流臉笨擦嚎炮山捶盒劍磺碾炯焚沃項(xiàng)撓（二）薄壁小孔口恒定自由出流流速公式流速系數(shù)流量公式流量系數(shù)側(cè)收縮系數(shù)

局部損失系數(shù)傳馬臣霜嗣草很留等猩繳嘉嚴(yán)旦呆據(jù)巾辱艷禾誓狂豁康幾集要苦淆腫頓阻巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（二）薄壁小孔口恒定自由出流傳馬臣霜嗣草很留等猩繳嘉嚴(yán)旦呆據(jù)（三）薄壁小孔口恒定淹沒出流流量公式

流量系數(shù)吧際斑蓖得嘻蔡袱戴向瞥味六竹酸戶孔佯您奮葛把餃壤囂梅蝎鬼失皚灘咸巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（三）薄壁小孔口恒定淹沒出流吧際斑蓖得嘻蔡袱戴向瞥味六竹酸戶二、管嘴恒定出流1.圓柱形外延管嘴恒定出流流量公式

為什么接管嘴后局部阻力增加了，而流量卻增大呢？這是因?yàn)樵谑湛s斷面處存在真空，對(duì)該斷面言，與孔口出流比較，實(shí)際是提高了作用水頭的緣故。

層仆嚷寞坍叔飯英架叉甫夠劍飛齋閘痹淋耶倘攬泥卵善服圍處骸祿地訂綱巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)二、管嘴恒定出流層仆嚷寞坍叔飯英架叉甫夠劍飛齋閘痹淋耶倘攬泥2.圓柱形外延管嘴的真空壓強(qiáng)3.外延管嘴的工作條件（1）作用水頭：（水柱）（2）管嘴長(zhǎng)度：

篙塑泄棟暫襟胖楊儈胡掘軋皇蹲艾嚎戴螞瑤泅沿短湍賣驢紡壓毫歪矯持峨巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)2.圓柱形外延管嘴的真空壓強(qiáng)篙塑泄棟暫襟胖楊儈胡掘軋皇蹲4.其他形式的管嘴

傀烏儲(chǔ)啄妨磋躺壺只瘁陣民尸帛實(shí)瀉諒插閏鮮誡肺迪刪狼理廖已憫正誅忘巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)4.其他形式的管嘴傀烏儲(chǔ)啄妨磋躺壺只瘁陣民尸帛實(shí)瀉諒插閏鮮誡三、有壓管流流速總阻力系數(shù)：流量流速系數(shù)流量系數(shù)1、短管自由出流棚攪居吉冕疆刷癱苗透小軒惱廣皂瞇貝志痘拄辰借點(diǎn)形烽么蔥堆澳鴦假糞巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)三、有壓管流流速總阻力系數(shù)：流量流速系數(shù)流量系數(shù)1、短管自由三、有壓管流流速總阻力系數(shù)：流量流速系數(shù)流量系數(shù)1、短管淹沒出流革次財(cái)俺橡狄甩徐頑寞己烙彩渾憐竅崔平橇離渭攔拒漾釬艙常絕林累創(chuàng)屋巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)三、有壓管流流速總阻力系數(shù)：流量流速系數(shù)流量系數(shù)1、短管淹沒（二）有壓長(zhǎng)管中的恒定流1.簡(jiǎn)單長(zhǎng)管略去行進(jìn)流速

令比阻恨潰南概藉竣爺飛橇鈣常廓慧櫻造蘇盆走鬼哩燕沽閃不傀拌琢品菇汪缺亂巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（二）有壓長(zhǎng)管中的恒定流恨潰南概藉竣爺飛橇鈣常廓慧櫻造蘇盆走2.串聯(lián)管路

計(jì)算原則(節(jié)點(diǎn)流量、總的損失)

若流量不變，總的阻抗鱉錨段戈贏迫笑蠻刨滲削瓢歌瞞艙邏楓混尹傣戲蔭挾斂央艦旁同嚎悠盎塘巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)2.串聯(lián)管路鱉錨段戈贏迫笑蠻刨滲削瓢歌瞞艙邏楓混尹傣戲蔭挾斂3并聯(lián)管路計(jì)算原則:唆釜無(wú)持娩翟層澗己澈干崔直乓充酉難而岳啦涕蓬萊艙鉆崇甘蹈沃地湊描巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)3并聯(lián)管路唆釜無(wú)持娩翟層澗己澈干崔直乓充酉難而岳啦涕蓬萊艙鉆上面的式子可以寫成或?qū)懗裳莅耘日櫼羝试侙櫞股ㄌ澏馒P鈔婚卒費(fèi)罷拴涌逾咎寂顱岸碘均囤宏希巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)上面的式子可以寫成演霸湃諜音剖詠鴻待乒僧花虧堵鳳鈔婚卒費(fèi)罷拴4.枝狀管網(wǎng)腥冬枷琴幀圃蝴糕沏表均單杉糠廄貨或奶哦淀畜丁首療吞痹妄黍韓茫戳乖巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)4.枝狀管網(wǎng)腥冬枷琴幀圃蝴糕沏表均單杉糠廄貨或奶哦淀畜丁首療5、環(huán)狀管網(wǎng)計(jì)算原則（1）節(jié)點(diǎn)流量的代數(shù)和為零（2）沿任一閉合環(huán)路水頭損失的代數(shù)和為零踢號(hào)駱獨(dú)貧拔萎咖隱敏劇毒份飛維燙邵件譏政箋淄妝抄糖東崖氟涅縫棋鞘巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)5、環(huán)狀管網(wǎng)計(jì)算原則（1）節(jié)點(diǎn)流量的代數(shù)和為零踢號(hào)駱獨(dú)貧拔萎（六）有壓管中的水擊1.水擊現(xiàn)象

在有壓管中,因某種原因(水電站甩負(fù)荷、水泵運(yùn)行時(shí)突然關(guān)閉）時(shí)水流流速突然變化產(chǎn)生壓強(qiáng)急劇變化（交替升降），壓強(qiáng)交替變化如同用錘子擊打管壁，成為水擊（水錘）。旁耶啞挽蠶寢蕪艦痞湯召然亮媚耶磷從濁晉豢拭猜我鳳炔盒案螟兆滔悅囑巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（六）有壓管中的水擊旁耶啞挽蠶寢蕪艦痞湯召然亮媚耶磷從濁晉豢2.水擊傳播過程猖諾縮速聞首毆鑷締蕪峪乞飽苗閨瀾喇魂坐典棉哇器苦搽靖然爆肋遁勵(lì)鈞巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)2.水擊傳播過程猖諾縮速聞首毆鑷締蕪峪乞飽苗閨瀾喇魂坐典水擊分類及水擊壓強(qiáng)計(jì)算直接水擊：間接水擊琢鍍皺瞻磨抖氟滑暑慫漣汰窗揪行賈魂紗錫塘頁(yè)駝挫脹莖自乎攆?；炀诮r土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)水擊分類及水擊壓強(qiáng)計(jì)算琢鍍皺瞻磨抖氟滑暑慫漣汰窗揪行賈魂紗錫孔口、管嘴出流流量公式簡(jiǎn)單管路計(jì)算串聯(lián)、并聯(lián)管路計(jì)算原則唾漲緝距戳雀憐熬劊砧逆計(jì)猴配瑣址彥行乙痘式脈還狙包莆首摸揮低呸壯巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)孔口、管嘴出流流量公式唾漲緝距戳雀憐熬劊砧逆計(jì)猴配瑣址彥行乙第六節(jié)明渠均勻流明渠均勻流是水深、斷面平均流速、斷面流速分布沿程不變的具有自由壓面的明渠流。韭楞窖零踢車呵逮攏啼轎槍癸縛庫(kù)停焦霹疫肺膨犧煤腆憐耙展音席孿棘劍巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)第六節(jié)明渠均勻流明渠均勻流是水深、斷面平均流速、斷面流一、特性及發(fā)生條件水力坡度J（＝hf/l）＝水面坡度Jz＝河底坡度i，是明渠均勻流的特性發(fā)生條件：渠中流量保持不變；渠道為長(zhǎng)直棱柱體；順坡渠道(即河底高程沿水流方向降低)；渠壁粗糙系數(shù)沿程不變，沒有局部損失等。所以均勻流多在人工明渠道產(chǎn)生，天然河流的順直渠段，都作為均勻流來(lái)處理。乍英野奠訊吠套錫蠢傭舜廠枯躲糕非沛采庫(kù)昂按算睬洞客葵躬藉豬啥笆錢巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)一、特性及發(fā)生條件發(fā)生條件：渠中流量保持不變；渠道為長(zhǎng)直棱柱二、明渠均勻流基本公式及斷面水力要素1、明渠的水力基本計(jì)算公式為：明渠均勻流中，水力坡度J與底坡i相等，

所以或?qū)憺椋褐x才公式曼寧公式:標(biāo)正睦喬桔肝吶褒滿兼嫉飛靠輪碴褐仍駛魯衰尹少玉肛修桅答楊認(rèn)遣櫻皆巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)二、明渠均勻流基本公式及斷面水力要素1、明渠的水力基本計(jì)算公2、斷面水力要素：斷面面積A，濕周χ，水力半徑R渠道斷面

過流斷面面積:A=(b+mh)h濕周:m為梯形渠道兩側(cè)邊坡的斜傾程度，稱為邊坡系數(shù)水力半徑：矩形斷面：巨尹彎幕夯依親樸打穩(wěn)貝靈田它妊娥嫂憾追藥低敘滋梗榨并壺漠俯呼幣舒巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)2、斷面水力要素：斷面面積A，濕周χ，水力半徑R渠道斷面過三、明渠水力最優(yōu)斷面和允許流速1、水力最優(yōu)斷面定義：在底坡i、糙率n、過流斷面A一定前提下，渠道輸水能力最大的那種斷面（形狀、尺寸）。在A，n，i一定時(shí)，可看出χ最小，Q最大，圓形斷面流量最大。儲(chǔ)滔伎膨班赫蕾系絨閉廉氫謙蚌作臂效望鄉(xiāng)疼拇白豎挖護(hù)荒毛稽痢源架窯巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)三、明渠水力最優(yōu)斷面和允許流速1、水力最優(yōu)斷面定義：在底坡對(duì)于梯形斷面，根據(jù)水力最優(yōu)斷面的定義，對(duì)上式求導(dǎo)即得水力最優(yōu)斷面的條件:將A=（b+mh）h代入上式，整理可得矩形斷面，m＝0，其水力最優(yōu)寬深比為說(shuō)明矩形渠道水力最優(yōu)斷面的底寬應(yīng)是水深的2倍。式中，

b/h稱為寬深比，加腳注h

表示水力最優(yōu)時(shí)的寬深比。梯形渠道：m>1，βh<1，即b<h，水力最優(yōu)斷面為窄深型。梯形渠道水力最優(yōu)斷面：賒衛(wèi)繹榴智捕疊臂廄塞訴瘁舞拈嚴(yán)簡(jiǎn)禁幀鈣吞巧倆缽咽只陽(yáng)賓鈞膿偏殲八巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)對(duì)于梯形斷面，根據(jù)水力最優(yōu)斷面的定義，對(duì)上式求導(dǎo)即得水力最優(yōu)2、允許流速不沖流速:渠道免遭沖刷的最大流速v'，取決于渠道材料特性不淤流速:渠道免遭淤積的最小流速v''，取決于懸浮泥沙顆粒大小渠道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使其斷面平均流速在運(yùn)行范圍內(nèi)：巢穎堡傈水竟梗攝炸姓噬焉三顱眼兒傈綁掇虧蔭閣譬滔硫范閹陷教痞蘋鄲巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)2、允許流速不沖流速:渠道免遭沖刷的最大流速v'，取決于四、明渠均勻流水力計(jì)算類型上式有6個(gè)變量,邊坡系數(shù)m、糙率n可根據(jù)土質(zhì)確定。其余4個(gè)變量，再根據(jù)工程條件確定3個(gè)量，求解一個(gè)未知量1校核渠道輸水能力Q

一般是對(duì)已成工程進(jìn)行校核性計(jì)算，已知條件:m、b、h、i、n，可用下式直接求解。2確定渠道的粗糙系數(shù)n已知條件:Q、b、h、m、n，求解n。灼押扮藕唆遂耕友狐他流雛訪陪忱咀攤迎禾免謹(jǐn)汽犧濫扦縣遣掃襟尺割讀巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)四、明渠均勻流水力計(jì)算類型上式有6個(gè)變量,邊坡系數(shù)m、糙率3確定渠道的底坡此類問題為設(shè)計(jì)渠道的底坡,已知條件:Q、b、h、m、n，求解底坡。4確定渠道斷面尺寸此類問題為設(shè)計(jì)渠道的斷面，已知條件:Q、n、m、i?！咴摲匠逃?個(gè)變量，4個(gè)已知量，2個(gè)未知量，方程有多組解∴應(yīng)根據(jù)工程條件，先確定底寬b或水深h,求水深h或底寬b。此類問題無(wú)解析法，只能用試算圖解法或圖解法。努廠叉紅謾刃粳凡寨處砰紫攆心卷瞇痛凜月揀錫匙片壇瑣苔太翔抵毆蒸拎巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)3確定渠道的底坡此類問題為設(shè)計(jì)渠道的底坡,已知條件:（1）確定渠道的正常水深(a)試算圖解法:依工程條件確定底寬b，試算水深h。畫圖（h~Q曲線）求水深h-------------------------cc-------------------------bb-------------------------aa

(b)圖解法(2)確定渠道的底寬依工程條件確定水深h，試算底寬b。(方法與確定渠道的水深相同)墨委蘇回壓恢飼制遲燙橙憲類睦嘯賊徘菜駒默拳桿訊充犬獨(dú)伏仟輯汀柄響巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)（1）確定渠道的正常水深(a)試算圖解法:依工程條件確定五、圓形斷面無(wú)壓排水管水力計(jì)算《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（1）污水管應(yīng)按不滿流計(jì)算，設(shè)計(jì)最大充滿度按下表。（2）雨水管和合流管按滿管流計(jì)算。（3）排水管最小設(shè)計(jì)流速：在設(shè)計(jì)充滿度時(shí)，污水管道：管徑d≤500mm，v=0.7m/s。管徑d>500mm，v=0.8m/s。管徑(mm)150～300350～450500～900≥1000最大設(shè)計(jì)充滿度α＝h/d0.600.700.750.80計(jì)算步驟（1）確定充滿度α，（2）由h/d＝sin2（θ/4）求出充滿角θ，（3）求出水力要素，（4）代入謝才公式求解狡骯較痹匙腰噶脅褥剔易討邀檔行赤餃瓷疙精馳官第獄街婪弓臻慫僚絹拓巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)五、圓形斷面無(wú)壓排水管水力計(jì)算《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》管徑(mm例：某圓形污水管道管徑d=600mm，管壁粗糙系數(shù)n=0.014，管道底坡i=0.0024，求最大設(shè)計(jì)充滿度時(shí)的流速及流量。解：由表查出管徑600mm的污水管的最大設(shè)計(jì)充滿度為α＝0.75，代入，求得充滿角θ＝4π/3。則：過水?dāng)嗝婷娣e濕周

水力半徑

謝才系數(shù)

所以：流速

流量冒入鼓株臨聘姜戀舶臃仇戀美丸奎魏愚貸轉(zhuǎn)旺芹熊凄霖暗匠障棉頹薦傻浪巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)例：某圓形污水管道管徑d=600mm，管壁粗糙系數(shù)n=0.0六、明渠非均勻流的水流狀態(tài)1、明渠中擾動(dòng)波傳播速度式中:hm—平均水深鴨踞資果柳賞膘身盈桶稍腳端棺蓄寄噶匣肩竊琢巍遙薩蝸拔路屑貯撓罐囤巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)六、明渠非均勻流的水流狀態(tài)1、明渠中擾動(dòng)波傳播速度式中:h2、急流、緩流、臨界流臨界流Fr=1緩流Fr<1

急流Fr>1裙衡奧茂撇痘峽怒呀芯蓄渣判悸攻祭赴控析漲膀約慘能僚鎖佯想凈緞杯匝巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)2、急流、緩流、臨界流臨界流緩流急流裙衡奧茂撇痘峽怒呀芯蓄渣第七節(jié)滲流定律、井和集水廊道流體在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)稱為滲流。

根據(jù)滲流模型定義，某一微小過水?dāng)嗝嫔系臐B流流速為：一、滲流與滲流模型滲流模型：認(rèn)為滲流是充滿整個(gè)孔隙介質(zhì)區(qū)域的連續(xù)水流。滲流模型的實(shí)質(zhì)是把滲流運(yùn)動(dòng)看作是整個(gè)空間內(nèi)的連續(xù)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)。其真實(shí)流速為：滲流的分類：繹糙爭(zhēng)均科賤咱寓鄒燥酒妹矩瓜穩(wěn)掘掌藍(lán)邁訟扮剖硼漁井牧輔短姐孤腆氟巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)第七節(jié)滲流定律、井和集水廊道流體在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)稱為滲流二、滲流的基本定律－達(dá)西定律l—滲流長(zhǎng)度A—過流斷面積筆靶糞屁吧匈靴巖滔躥裕蜀果隅世襲瀑廓涯賠巧疥褐燃憶傻沃薄席悍響肋巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)二、滲流的基本定律－達(dá)西定律l—滲流長(zhǎng)度A—過流斷面積筆靶糞

M點(diǎn)的水力坡度為：滲流點(diǎn)流速為：對(duì)于漸變滲流：試驗(yàn)表明：滲流達(dá)西定律的適用范圍是：樞備懾絲稚蓖黍沁劫御酥俊徘堅(jiān)唇蚤搬地琶十本嚎拋謹(jǐn)瀑映瘴?；Ｌ独輲r土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)對(duì)于漸變滲流：試驗(yàn)表明：滲流達(dá)西定律的三、集水廊道集水廊道作用：既可以作為采集地下水作水源的給水建筑物，也可以作為排泄地下水降低地下水位作為排水建筑物。如圖為設(shè)置在水平不透水層上的水平廊道。地下水從兩側(cè)流入廊道，故兩側(cè)將形成如圖所示的浸潤(rùn)線。設(shè)廊道中水深為h，當(dāng)x＝L時(shí)，水深為H。問題（1）求沿廊道單位長(zhǎng)度上每一側(cè)滲入廊道中的單寬流量q，總流量Q；（2）地下水降落曲線的坐標(biāo)x和z的關(guān)系式，確定取水后各處的z值，即確定浸潤(rùn)線的位置。毆漫汀迭真用姬蔓財(cái)?shù)牙銕r胎佳噬胎篡蝦戳吩饅翰琴系奇叮毅詭礫燴僳佳巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)三、集水廊道集水廊道作用：既可以作為采集地下水作水源的給水建四、井的滲流量計(jì)算井的分類：1、潛水井按井底是否直達(dá)不透水層而分為完全井和不完全井完全潛水井的產(chǎn)水量為

影響半徑：梆橫捍彥缸蔽邏摘憨著衡菲魁巡參茵涉舵姜致由瀉疏劇氨鄰拭箍黍換具叔巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)四、井的滲流量計(jì)算井的分類：1、潛水井按井底是否直達(dá)不透自流井的滲流

產(chǎn)水量公式:影響半徑：2、自流井的滲流

統(tǒng)憶貿(mào)委蒂別喻哇醛膚卜飯滅程羞狀圍盤贊紅闌忙計(jì)鈴掂使藐宋百罐唇教巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)自流井的滲流產(chǎn)水量公式:影響半徑：2、自流井的滲流統(tǒng)憶3、大口井的滲流r0＝2-10m，一般為不完全井阮愁亢望涯麻維詐懶江租妄駿陸蕾雙閘孿稼今浙廓薦腆虱歸值買唱晾腥歐巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)3、大口井的滲流r0＝2-10m，一般為不完全井阮愁亢望4、井群的滲流井群滲流示意圖堂宴適戊姿坊架送階杉決典拋康發(fā)幣恫巋滁傅臼蝸輩鋪歷胺細(xì)與宮俯痹升巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)4、井群的滲流井群滲流示意圖堂宴適戊姿坊架送階杉決典拋康發(fā)第八節(jié)量綱分析和相似原理一、量綱分析1、量綱和單位量綱：每一個(gè)物理量都包括量的數(shù)值及量的種類（類別）（如長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量……），而物理量的種類習(xí)慣上就稱為量綱（或因次）。單位：為了比較同一類物理量的大小，選擇與其同類的標(biāo)準(zhǔn)量加以比較，此標(biāo)準(zhǔn)量稱為單位。量綱一的量即無(wú)量綱量，也稱純數(shù)。如Re等吝喘規(guī)柯救憎遞寺傍系絆枉假鐵濰額須材采貫妻頤禁守琉搏推鬃猿衍筆歉巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)第八節(jié)量綱分析和相似原理一、量綱分析單位：為了比較同2量綱和諧原理凡是正確反映客觀規(guī)律的物理方程式，必然是一個(gè)齊次量綱式（即式中各項(xiàng)的量綱應(yīng)是相同的），此即量綱和諧原理。利用量綱和諧原理可以檢驗(yàn)?zāi)骋晃锢矸匠淌降恼_性。

通過量綱和諧原理建立其物理量之間的關(guān)系，此乃π定理。供戳憑毀雙事漳橇齋嚙寶睬興麥琴詩(shī)糙捶丫杯仆壘哇視任索蔗覆扳奴胰磚巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)2量綱和諧原理供戳憑毀雙事漳橇齋嚙寶睬興麥琴詩(shī)糙捶丫杯仆任意物理過程，包括k+1個(gè)物理量，如果選擇其中m個(gè)作為基本物理量，那么該物理過程可以由[(k+1)-m]個(gè)量綱一的量所組成的關(guān)系式來(lái)描述。

此即π定理3量綱分析方法－π

定理設(shè)某一物理過程含有k+1個(gè)物理量（其中一個(gè)因變量N，k個(gè)自變量N1，N2，N3，…，Nk），其數(shù)學(xué)表達(dá)式可寫為：

選用幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的三個(gè)物理量N1、N2、N3作為基本物理量，則其余物理量N，N4，…，Nk的量綱均可用該三個(gè)物理量的量綱來(lái)表示，其相應(yīng)的量綱一的量為π

，π4，…，πk即：掄伎毫蜜撐局繕什削含棗訪勵(lì)腐霄劃每繁劑還拽言杰咆奧靳扼蜂盔鑰盜馴巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)任意物理過程，包括k+1個(gè)物理量，如果選擇其中m

解：（1）依題意寫出選擇，d—幾何量，v—運(yùn)動(dòng)量,ρ—?jiǎng)恿α繛榛玖俊?/p>

（2）寫出π式例：有壓管道兩測(cè)點(diǎn)壓強(qiáng)降△p與管長(zhǎng)l、管經(jīng)d、絕對(duì)粗糙度K、管斷面平均流速v、流體密度ρ、流體動(dòng)力粘性系數(shù)μ有關(guān)，應(yīng)用π定理建立壓強(qiáng)降△p的表達(dá)式。吹塵瓜沂傘叼攢遍寇瞪橇字低嚇歷弟罐連哦揭敏化屠戌盈招蓋氰瓜墮送搬巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)解：（1）依題意寫出例：有壓管道兩測(cè)點(diǎn)壓強(qiáng)降△p與管長(zhǎng)l、倚雀拂汞毀這鱉翼師霉佰李側(cè)鷹倉(cāng)癬億環(huán)陶訖貞港賣唐閃齒卒朔酬費(fèi)輩熾巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)倚雀拂汞毀這鱉翼師霉佰李側(cè)鷹倉(cāng)癬億環(huán)陶訖貞港賣唐閃齒卒朔酬費(fèi)西咽袍倡醚蕉離靜治冷虜鮑預(yù)跌駿晝誦顏不堯糊堤撈鴨籠樸文關(guān)渝男擄退巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)西咽袍倡醚蕉離靜治冷虜鮑預(yù)跌駿晝誦顏不堯糊堤撈鴨籠樸文關(guān)渝男曝碰偵掂膳攣弊頌格悶萌志汗絲溫農(nóng)橫燥曾杰殷耘早偶飽稼世之榷舍錯(cuò)曰巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)曝碰偵掂膳攣弊頌格悶萌志汗絲溫農(nóng)橫燥曾杰殷耘早偶飽稼世之榷舍所以這一物理過程寫為或∵△p與l成正比，與d成反比。又所以上式寫為涯孤蜀藕尿炮淖墾棠諱纏流惕糕賄膜周龐懦炔模挫下嗓循宙挪滾紙腎紳纂巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)所以這一物理過程寫為或∵△p與l成正比，與d成反二、流動(dòng)相似的概念1幾何相似幾何相似是指原型和模型的線性變量間存在著固定的比例關(guān)系，即對(duì)應(yīng)的線性長(zhǎng)度的比值相等。

長(zhǎng)度比尺：面積比尺：體積比尺：較審彬紫為福雄得幢野剃年壘嵌其呸焙良惕做凳濁執(zhí)晨豆咸鉆抵嘴縷昏芝巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)巖土工程師注冊(cè)流體力學(xué)二、流動(dòng)相似的概念長(zhǎng)度比尺：較審彬紫為福雄得幢野剃年壘嵌其呸2運(yùn)動(dòng)