《水力学》课程教学大纲.

《水力学》课程教学大纲.
《水力学》课程教学大纲.

《水力学》课程教学大纲

(参考学时60)

1、课程性质

水力学是水务管理专业的一门主要的专业基础课程

2、课程目的

水力学课程的主要任务是使学生掌握液体运动的一般规律和有关的基本概念、基本理论,学会必要的分析计算方法和一定的实验操作技术,为学习专业课程,从事专业技术工作,进行科学研究打下必要的坚实基础。

3、与其它课程的联系与分工

学生学习水力学以前必须学完高等数学、工程力学等课程。这样,对于有关内容,如微分、积分、矢量、偏导数、泰勒公式、微分方程、液体的物理特性、动能定律、动量定律具有一定的基础,在水力学中主要是运用这些知识,不必详细讲解。

水力学的后续课程是节水技术、水利工程概论、水文学原理等,本课程只讲述各种典型情况下的水流现象及必需的水力学计算方法。

4、课程内容

(1)基本内容

第一章、绪论

水力学的任务及其历史的发展,液体的连续介质模型,液体的主要物理性质,作用在液体上的力。

第二章、水静力学

静水压强及其特性,质量力为重力的静水压强基本方程,静水压强的量测,作用于平面上的静水总压力,作用于曲面上的静水总压力。

第三章、液体运动的基本原理

水流运动的基本概念,液体运动分类,恒定流连续性方程,恒定流沿流束的能量方程,实际液体恒定总流的能量方程,实际液体恒定总流动量方程。

第四章、水流阻力与水头损失

阻力和能量损失问题概述,沿程阻力与局部阻力,沿程水头损失与切应力的

关系,液体内部的运动形态──层流,紊流,紊流运动要素的脉动及附加切应力,层流流速分布及阻力系数,紊流流速分布及阻力系数,实际明渠与管道中沿程水头损失与阻力系数的实例及实验。

第五章、孔口、管嘴出流和有压管路

液体薄壁孔口的恒定出流,液体经管嘴的恒定出流,短管的水力计算,长管的水力计算,管网的水力计算基础,直接水击和间接水击的压强计算。

第六章、明渠恒定均匀流

明渠水流,水利工程中的明渠均匀流问题,明渠边壁几何特性和水力特性,明渠水流特性及产生均匀流的条件,明渠均匀流的水力计算,明渠水力最佳断面,复式断面明渠均匀流水力计算。

第七章、明渠非均匀流

明渠水流的流态──缓流、急流,断面单位能量和临界水深,临界底坡,缓坡与陡坡,水跃及水跃现象,平底棱柱体明渠的水跃方程,水跃的能量损失。水面曲线分析与计算,天然河道水面曲线计算。

第八章、堰流与闸孔出流

堰闸出流的流动特性,堰的基本公式,薄壁堰流,实用堰流,宽顶堰流,闸孔出流。

第九章、渗流

渗流的基本概念,渗流的基本定律——达西定律。

(2)各章的内容重点、深度和广度

第一章、绪论

a.重点讲水力学定义、任务、研究方法;

b.重点讲解粘滞性及牛顿内摩擦定律,强调其重要性,并指出它的建立条件和适用范围;

c.对连续介质概念和理想液体概念要交代清楚,并说明建立这些概念的主要意义。

第二章、水静力学

a.重点讲压强特性,静水中各点压强的确定,平面上及曲面上静水总压力的计算。

b.压力棱柱体的概念及计算方法是本章的难点,要交代清楚,务使掌握。

c.要通过算例使学生牢固掌握等压面的概念及压强计算。

第三章、液体运动的基本原理

a.重点讲实际液体总流的连续方程、能量方程、动量方程,务使学生掌握并正确理解其物理意义、几何意义,并通过习题培养学生运用这些方程解决问题的能力。

b.使学生正确地建立关于恒定流、非恒定流,均匀流、非均匀流,渐变流、急流的概念。

第四章、水流阻力与水头损失

c.重点讲不同液流形态(层流和紊流)时的沿程阻力系数λ的变化规律及水头损失的计算方法,并通过习题使学生正确理解和掌握它。

d.推导均匀流沿程损失与切应力关系。

e.通过雷诺实验,说明不同流态的存在及流态对水流阻力的影响。

f.紊流运动要素的脉动及附加切应力只作一般介绍。

g.正确建立当量粗糙度的概念,掌握摩迪图的使用方法;

h.指出人工粗糙与实际粗糙在过渡区阻力规律的不同,正确建立绝对粗糙、相对粗糙及水力粗糙(水力光滑)的概念。

i.强调阻力平方区对一般水利工程问题的重要性,介绍谢才系数。

j.适当推导圆管突然放大时的局部水头损失公式,以证明局部损失与流速水头的关系。

第五章、孔口、管嘴出流和有压管路

a.重点讲简单管道和长管的水力计算问题。

b.建立有压流、无压流,短管、长管,简单管道、复杂管道的概念。

第六章、明渠恒定均匀流

a.重点讲均匀流的水力计算问题。

b.使学生深入了解均匀流产生的条件及均匀流的特性,明渠边壁的几何特性和水力特性。

c.对水力最佳断面只作一般介绍。

d.必须使学生掌握复式断面明渠均匀流的水力计算。

第七章、明渠非均匀流

a.重点讲流态的判别与水跃的计算,水面曲线分析与计算。

b.要使学生深入了解断面单位能量与断面总机械能的异同,深入了解缓流、急流、临界流,缓坡、陡坡、临界坡的概念。

c.一般介绍水跃能量损失问题。

第八章、堰流与闸孔出流

a.重点讲解堰流与闸孔出流的判别,各种堰流及闸孔出流问题的水力计算。

b.着重说明不同堰流情况下妥用不同计算公式及不同的系数(流量系数、侧收缩系数、淹没系数等)。

第九章、渗流

a.要使学生建立渗流的概念。

b.要求学生熟悉达西公式。

5、习题要求

本课程习题平均每次课1~2题左右,学生学完课程,共完成习题40题左右。

巩固和加深理解所学的基本概念和基本理论,培养学生分析问题、解决问题和灵活运用知识的能力,提高计算技能,培养严肃认真的科学作风和独自获取知识的能力。习题作业也是理论联系实际的一个途径。习题包括思考题和计算题。

习题作业应与讲课密切配合。讲课中讲解必要的例题,课后布置习题作业,利用课外时间完成。辅导课可用来分析总结习题中的错误和问题,在教师的引导下进行课堂讨论,解决有关要领或原理中的疑难问题。

6、实验要求

(1)实验项目

1)静力学实验;2)能量方程实验;3)雷诺实验;4)管道沿程和局部阻力实验;5)水跃和堰流实验

(2)实验要求

实验的基本要求是认真观察水流现象,验证理论,使学生掌握实验方法和操作技能,同时训练学生整理实验资料、写实验报告的能力,培养从事科学研究的良好作风。

要求学生掌握测量水位、压力、流速、流量的基本方法和操作技能。

实验应力求与理论课内容配合,有的可以在讲课前使学生先有个感性认识,便于理解理论分析和结论。有的可以在讲课后进行理论的验证以巩固所学的知识。

实验课中应尽可能使每个学生都有观察现象及进行实验操作的机会,以培养学生的实践能力,不应按工作要求严格分工。

7、教学方法与要求

本课程的教学方法是以理论教学为主,实验教学相结合。

学生完成课程后,达到的基本要求是:

(1)一定的理论基础

a.正确区分流动类型、流动形态和局部流动现象、了解它们的联系,明确产生这些现象的场合及相互转化的条件,如恒定流和非恒定流,均匀流和非均匀流,渐变流和急变流,一元流、二元流和三元流,层流和紊流,急流、缓流和临界流, 水跃;

b.正确理解水力学中一些基本概念和物理意义,如液体质点、连续介质、粘滞性、牛顿内摩擦定律、压强、等压面、水头、欧拉法与拉格朗日法、流线和迹线、水力要素、流量和断面平均流速、佛汝德数、雷诺数、瞬时值、时均值和脉动值、混合长度、边界层、粘性底层、水力光滑和水力粗糙、糙率、正常水深、临界水深、比能、临界底坡、流速系数、收缩系数、流量系数和淹没系数;

c.了解水流能量转化和能量损失的原因,明确水流沿程阻力系数和局部阻力系数的物理意义,掌握影响阻力系数的因素及确定阻力系数和水头损失的途径和方法;

d.正确掌握水流运动的总流分析法,对水力学三大基本方程的物理意义有正确的理解并能应用三大基本方程求解实际问题,对微分方程求解流场的方法只作一般的了解。

(2)对工程中与专业有关的水力学问题,具有正确进行分析和计算的能力a.水力荷载的确定。会计算平面、曲面上静水压力,会应用动量方程求运动水流对边壁的总作用力;

b.过流能力的确定。会计算管道、明渠和堰闸的泄流量和选择断面尺寸;

c.各种水头损失的分析和计算;

d.常见工程水力学问题的综合分析计算,如引水系统的水力计算,渗流计算等。

(3)掌握一定的实验技能

掌握量测水位、流量、流速、压强的方法和技能,了解现代量测技术,具有观测水力现象,分析实验内容,处理实验数据和编写报告的能力。

(4)加强对学生能力的培养

在教学和实验中,注意对学生能力的培养,主要培养学生具有独自获取知识的能力,灵活应用知识的能力,以及分析问题和解决问题的能力,为今后进行探索、开拓、创新奠定必要的基础。

8、考核方式

本课程为考试课

9、学时分配表

水力学第二章课后习题测验答案

2.12 密闭容器,测压管液面高于容器内液面h =1.8m ,液体的密度为850kg/m 3,求液面压 强。 解:08509.807 1.8a a p p gh p ρ=+=+?? 相对压强为:15.00kPa 。 绝对压强为:116.33kPa 。 答:液面相对压强为15.00kPa ,绝对压强为116.33kPa 。 2.13 密闭容器,压力表的示值为4900N/m 2,压力表中心比A 点高0.4m ,A 点在水下1.5m ,, 求水面压强。 解:0 1.1a p p p g ρ=+- 4900 1.110009.807a p =+-??

5.888a p =-(kPa ) 相对压强为: 5.888-kPa 。 绝对压强为:95.437kPa 。 答:水面相对压强为 5.888-kPa ,绝对压强为95.437kPa 。 解:(1)总压力:433353.052Z P A p g ρ=?=??=(kN ) (2)支反力:()111333R W W W W g ρ==+=+??+??总水箱箱 980728274.596W =+?=箱kN W +箱 不同之原因:总压力位底面水压力与面积的乘积,为压力体g ρ?。而支座反力与水体 重量及箱体重力相平衡,而水体重量为水的实际体积g ρ?。 答:水箱底面上总压力是353.052kN ,4个支座的支座反力是274.596kN 。 2.14 盛满水的容器,顶口装有活塞A ,直径d =0.4m ,容器底的直径D =1.0m ,高h =1.8m , 如活塞上加力2520N (包括活塞自重),求容器底的压强和总压力。

水力学

目录 绪论: (1) 第一章:水静力学 (1) 第二章:液体运动的流束理论 (3) 第三章:液流形态及水头损失 (3) 第四章:有压管中的恒定流 (5) 第五章:明渠恒定均匀流 (5) 第六章:明渠恒定非均匀流 (6) 第七章:水跃 (7) 第八章:堰流及闸空出流 (8) 第九章:泄水建筑物下游的水流衔接与消能 (9) 第十一章:明渠非恒定流 (10) 第十二章:液体运动的流场理论 (10) 第十三章:边界层理论 (11) 第十四章:恒定平面势流 (11) 第十五章:渗流 (12) 第十六章:河渠挟沙水流理论基础 (12) 第十七章:高速水流 (12) 绪论: 1 水力学定义:水力学是研究液体处于平衡状态和机械运动状态下的力学规律,并探讨利用这些规律解决工程实际问题的一门学科。 2 理想液体:易流动的,绝对不可压缩,不能膨胀,没有粘滞性,也没有表面张力特性的连续介质。 3 粘滞性:当液体处在运动状态时,若液体质点之间存在着相对运动,则质点见要产生内摩擦力抵抗其相对运动,这种性质称为液体的粘滞性。可视为液体抗剪切变形的特性。(没有考虑粘滞性是理想液体和实际液体的最主要差别) 4 动力粘度:简称粘度,面积为1m2并相距1m的两层流体,以1m/s做相对运动所产生的内摩擦力。 5 连续介质:假设液体是一种连续充满其所占空间毫无空隙的连续体。 6 研究水力学的三种基本方法:理论分析,科学实验,数值计算。 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。

教学大纲-流体力学

《流体力学》教学大纲 课程编号:081082A 课程类型:专业基础课 总学时:32 讲课学时:32 实验(上机)学时:0 学分:2 适用对象:安全工程 先修课程:高等数学、大学物理、工程力学 一、课程的教学目标 通过本课程的教学与实践,使学生具备下列能力: 目标1:掌握流体运动的一般规律和有关的概念,基本理论、分析方法、计算方法,并能在工程应用中熟练适用。 目标2:掌握流体静力学、流体动力学的基本原理和基本方程,能在解决复杂工程问题时熟练运用,注重学生分析问题和解决问题能力的培养,注重学生探索精神和创新意识的培养。 二、课程教学与毕业要求的对应关系 2、课程教学过程与毕业要求的对应关系

四、教学内容 第一章绪论(1.2、2.1) 1.1 概述 流体力学定义、任务、研究方法;学习流体力学的意义;流体力学的发展简史 1.2 流体的连续介质模型 1.3 流体的主要物理性质 惯性、重力特性、粘性、压缩性。 液体表面张力;表面张力系数,量纲,单位;毛细现象 1.4作用在液体上的力 课程的考核要求:了解流体力学研究任务、研究方法,理解连续介质假设,熟悉流体的主要物理属性,掌握流体力学对力的分类方法。 教学重点、难点:教学重点内容包括连续介质假设的内容,引入假设的优点;流体的粘性及牛顿内摩擦定律;作用于流体上的力。

第二章流体静力学(1.2、2.1) 2.1 静止流体的应力特征 压强定义;静止流体压强特性 2.2静止流体的平衡微分方程 欧拉平衡微分方程;欧拉平衡微分方程综合表达式;等压面 2.3重力作用下的液体的压强分布 水静力学基本方程;有关压强的基本概念 2.4作用于平面上的静水总压力 大小;方向;压力中心 2.5作用于曲面上的静水总压力 水平分力;铅垂分力,压力体;总压力;压力中心 课程的考核要求:熟悉静水压强的两个特征;熟悉相对压强、绝对压强、真空压强的定义与相互关系;熟悉等压面的概念及等压面的特性;灵活运用水静力学基本方程及等压面概念求解静止流体中任一点的压强;会画静水压强分布图及压力体图;掌握平面及曲面静水总压力的计算方法 教学重点、难点:静水压强分布图的绘制;平面上静水总压力的计算;曲面静水总压力的水平分力的压强分布图画法及其计算;曲面静水总压力的铅垂分力的压力体图画法及其计算。 第三章流体动力学基础(1.2、2.1) 3.1描述液体运动的两种方法 拉格朗日法;欧拉法;欧拉变数;时变加速度;位变加速度 3.2研究流体运动的若干基本概念 恒定流与非恒定流;迹线;流线:定义、微分方程、流线性质;质点与控制体概念;元流;总流;过水断面;流量与断面平均流速;均匀流与非均匀流,均匀流定义;均匀流过水断面动水压强特征 3.3流体的连续方程 元流连续方程;总流连续方程 3.4流体的运动微分方程 欧拉运动方程;欧拉运动方程与欧拉平衡方程比较;粘性流体运动微分方程 3.5元流的伯诺里方程 理想流体元流的伯诺里方程;实际流体元流的伯诺里方程;方程表示式的物理意义和几何意义; 3.6实际流体恒定总流的能量方程: 渐变流及其性质;总流的能量方程一般表示式;应用条件;几何意义和物理意义;

《水力学》课后习题答案

第一章 绪论 1-1.20℃的水2.5m 3 ,当温度升至80℃时,其体积增加多少? [解] 温度变化前后质量守恒,即2211V V ρρ= 又20℃时,水的密度3 1/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 32 1 125679.2m V V == ∴ρρ 则增加的体积为3 120679.0m V V V =-=? 1-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度ν增加15%,重度γ减少10%,问此时动力粘度μ增加多少(百分数)? [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==Θ 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原 原 原原原μμμμμμΘ 此时动力粘度μ增加了3.5% 1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02 y hy g u -=,式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。试求m h 5.0=时渠底(y =0)处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy du -=Θ )(002.0y h g dy du -==∴ρμ τ 当h =0.5m ,y =0时 )05.0(807.91000002.0-??=τ Pa 807.9= 1-4.一底面积为45×50cm 2,高为1cm 的木块,质量为5kg ,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度u=1m/s ,油层厚1cm ,斜坡角22.620 (见图示),求油的粘度。 [解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时,等速下滑

y u A T mg d d sin μθ== 001 .0145.04.062 .22sin 8.95sin ????= = δθμu A mg s Pa 1047.0?=μ 1-5.已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律y u d d μ τ=,定性绘出切应力沿y 方向的分布图。 [解] 1-6.为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径0.9mm ,长度20mm ,涂料的粘度μ=0.02Pa .s 。若导线以速率50m/s 拉过模具,试求所需牵拉力。(1.O1N ) [解] 2 53310024.51020108.014.3m dl A ---?=????==πΘ N A h u F R 01.110024.510 05.05002.053=????==∴--μ 1-7.两平行平板相距0.5mm ,其间充满流体,下板固定,上板在2Pa 的压强作用下以0.25m/s 匀速移动, 求该流体的动力粘度。 [解] 根据牛顿内摩擦定律,得 y u u u u y u u y ττ= 0y ττy 0 τττ=0 y

《水力学》教学大纲

《水力学》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称(中、英文):水力学(Hydraulics) 课程号(代码):30619450 课程类别:(专业基础技术课) 授课学时:85 学分:5 二、教学目的及要求 三、教学内容 水力学是一门技术基础课,应当理论联系实际,以分析水流现象,揭示水流运动规律,加强水力学的基本概念和基本原理的讲解为主。 (一)基本内容 1.绪论 (1) 液体的物理力学性质 (2) 理想液体和连续介质的概念及其应用。 2.水静力学 (1) 静水压强的基本公式、等压面概念和作用在平面、曲面 上的静水总压力,压力体图的绘制。 (2) 压强的表示方法和压强单位较多,应讲解其关系,避免 引起混乱; (3) 几种质量力作用下的液体平衡,应结合例题讲解,以加

强压强微分方程式理解和运用。 3. 水动力学基础 (1) 连续性方程、能量方程、动量方程是重点,这部分应讲深讲透,结合实例分析三大基本方程的应用条件和注意的问题及解题步骤,使学生正确理解其意义,通过习题熟练地掌握这些方程; (2) 液体运动的两种方法,流线、迹线的概念及特点;流量、断面平均流速、渐变流和急变流动水压强分布的概念。 4.液流型态和水头损失 (1) 达西公式、层流紊流特征、雷诺数的物理意义和流态判别、沿程阻力和局部阻力是重点; (2 )造成水头损失的原因及影响因素; 5.有压管道恒定流 (1) 短管和长管水力计算和水头线绘制是重点。 (2) 复杂管道的特点和基本公式解题的方法。 6.明渠恒定均匀流 (1) 明渠均匀流的特性; (2) 明渠均匀流水力计算; 7.明渠恒定非均匀流 (1)缓流、急流、临界流的判别,佛汝德数物理概念,断面必能及必能曲线的概念; (2) 明渠非均匀流水力计算;临界水深的计算;

水力学作业答案

水力学作业答案 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

1.1图示为一密闭容器,两侧各装一测压管,右管上端封闭,其中水面高出容器水面3m ,管内液面压强0p 为 78kPa ;左管与大气相通。求: (1)容器内液面压强c p ; (2)左侧管内水面距容器液面高度h 。 解: 0789.83107.4kPa c p p gh ρ=+=+?=右 (2) 107.498 0.959m 9.8 c a p p h g ρ--= == 1.2 盛有同种介质(密度 3A 1132.6kg/m B ρρ==)的两容器,其中心点A 与B 位于同一高程,今用U 形差压计测定A 与B 点之压差(差压计内成油,密度 30867.3kg/m ρ=),A 点还装有一水银测压计。其他有关数据如图题1.2所示。问: (1)A 与B 两点之压差为多少? (2)A 与B 两点中有无真空存在,其值为多少? 解:(1) ()011A A e B B e p gh gh p g h h ρρρ--=-+ 3A 1132.6kg/m B ρρ== ()()011132.6867.39.80.2519.99Pa B A A p p gh ρρ-=-=-??= (2)136009.80.041132.69.80.055886.17Pa A Hg A p gh gs ρρ=--=-??-??=- 因此A 点存在真空 15,20,4s cm h cm h cm ===

519.995366.18Pa B A p p =+=- 因此B 点也存在真空。 1.3 图示一圆柱形油桶,内装轻油及重油。轻油密度1ρ为3663.26kg/m ,重油密度2ρ为3887.75kg/m ,当两种油重量相等时,求: (1)两种油的深度1h 及2h 为多少? (2)两测压管内油面将上升至什么高度? 解:(1)两种油的重量相等,则 1122gh A gh A ρρ=①,其中A 为容器的截面积。 又有125h h +=② 解①②得1 2.86m h =,1 2.14m h =。 (2)轻油测压管在页面处。 11211222 gh gh p h h h g g ρρρρρρ+'= ==+,其中h '为轻油测压管中液面高度;h 为测压管位置距分界面的距离。 ()1112110.747 2.860.72m h h h h ρρ?? '+-=-=-?= ??? 1.4 在盛满水的容器盖上,加上6154N 的载荷G (包括盖重),若盖与容器侧壁完全密合,试求A 、B 、C 、D 各点的相对静水压强(尺寸见图)。 解:461547839.49Pa 3.1411 A B G p p A ?== ==?? 37839.491109.81227.46kPa C D A p p p gh ρ==+=+???= 1.5 今采用三组串联的U 形水银测压计测量高压水管中压强,测压计顶端盛水。当M 点压强等于大气压强时,各支水银面均位于0-0水平面上。今从最末一组测压计右支测得水银面在0-0平面以上的读数为h 。试求M 点得压强。

大学水力学课件

大学水力学课件 大学水力学课件 水力学是研究以水为代表的液体的宏观机械运动规律,及其在工程技术中的应用。水力学包括水静力学和水动力学。 水力学课件 【开课单位】环境科学与工程学院【课程模块】学科基础【课程编号】【课程类别】必修 【学时数】48(理论48实践0)【学分数】3 一、课程描述 本课程大纲根据20**年本科人才培养方案进行修订。 (一)教学对象:环境工程专业本科生 (二)教学目标及修读要求 1、教学目标 掌握基本概念。包括:流体的主要物理性质及作用于流体的力,静水压强及其特性,压强的测量与表示方法,恒定一元流,理想液体,微小流束,均匀流与非均匀流,非均匀渐变流与急变流,水头损失,液体运动的两种型态,管道的基本概念,明渠的类型,明渠均匀流,水力最佳断面,允许流速,明渠水流的三种流态,断面比能与临界水深,临界底坡、缓坡与

陡坡,明渠恒定非均匀渐变流,水跃,共轭水深,堰流的类型,闸孔出流。 掌握基本理论。包括:静水压强的基本公式,几种质量力同时作用下的液体平衡,实际液体恒定总流的能量方程及应用,恒定总流的动量方程及应用,量纲分析与π定理,液流型态及水头损失液体运动的两种型态,谢才公式,棱柱体明渠中恒定非均匀渐变流水面曲线分析,棱柱体水平明渠的水跃方程,水跃的能量损失,堰流与闸孔出流。 掌握基本计算。一是建筑物所受的水力荷载,即所承受的静水压力、动水总作用力等的计算;二是建筑物的过水能力计算;三是水流的流动形态及水头损失计算;四是水流的能量消耗计算。 2、修读要求 水力学是力学的一个分支,通过课程学习和训练,使学生掌握水力学基本概念、基本原理、基本技能和方法;培养学生分析解决问题的能力和实验技能,并为学习专业课程和处理工程实际中的技术问题打下基础。通过课堂讲授和讨论、课后辅导、习题和练习、实验和实践教学等教学环节,运用多媒体或实验等直观教学手段,完成教学大纲要求的基本内容。由于水力学是一门技术基础课,应当理论联系实际,但应以分析水流现象,揭示水流运动规律,加强水力学的'基本概念和基本原

水力学第二章课后答案.docx

1 2 6 11答案在作业本 2.12 (注:书中求绝对压强)用多管水银测压计测压,图中标高的单位为m,试求 水面的压强0p 。 解: ()04 3.0 1.4p p g ρ=-- ()()5 2.5 1.4 3.0 1.4Hg p g g ρρ=+--- ()()()()2.3 1.2 2.5 1.2 2.5 1.4 3.0 1.4a Hg Hg p g g g g ρρρρ=+---+--- ()()2.3 2.5 1.2 1.4 2.5 3.0 1.2 1.4a Hg p g g ρρ=++---+-- ()()2.3 2.5 1.2 1.413.6 2.5 3.0 1.2 1.4a p g g ρρ=++--?-+--???? 265.00a p =+(k Pa ) 答:水面的压强0p 265.00=kPa 。 2-12形平板闸门AB ,一侧挡水,已知长l =2m,宽b =1m,形心点水深c h =2m,倾角α=?45,闸门上缘A 处设有转轴,忽略闸门自重及门轴摩擦力,试求开启闸门所需拉力T 。

l b α B A T h c 解:(1)解析法。 10009.80721239.228C C P p A h g bl ρ=?=?=????=(kN ) 3 22221222 2.946 122sin sin 4512sin 45sin C C D C C C bl I h y y h y A bl αα=+=+=+=+=??

2-13矩形闸门高h =3m,宽b =2m ,上游水深1h =6m,下游水深2h =4.5m ,试求:(1)作用在闸门上的静水总压力;(2)压力中心的位置。 解:(1)图解法。 压强分布如图所示: ∵ ()()12p h h h h g ρ=---???? ()12h h g ρ=-

水力学试题带答案

水力学模拟试题及答案 1、选择题:(每小题2分) (1)在水力学中,单位质量力是指() a、单位面积液体受到的质量力; b、单位体积液体受到的质量力; c、单位质量液体受到的质量力; d、单位重量液体受到的质量力。 答案:c (2)在平衡液体中,质量力与等压面() a、重合; b、平行 c、相交; d、正交。 答案:d (3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案:b (4)水力学中的一维流动是指() a、恒定流动; b、均匀流动; c、层流运动; d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 答案:d (5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=() a、8; b、4; c、2; d、1。 答案:b (6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于 a、层流区; b、紊流光滑区; c、紊流过渡粗糙区; d、紊流粗糙区 答案:c (7)突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H=250m,则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案:c (8)在明渠中不可以发生的流动是() a、恒定均匀流; b、恒定非均匀流; c、非恒定均匀流; d、非恒定非均匀流。 答案:c (9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是()。 a、均匀缓流; b、均匀急流; c、非均匀缓流; d、非均匀急流。 答案:b (10)底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m,则该处水流的流态为 a、缓流; b、急流; c、临界流;

流体力学教学大纲

《流体力学》教学大纲 课程编号:081073A 课程类型:□通识教育必修课□通识教育选修课 □专业必修课□专业选修课 □√学科基础课 总学时:48讲课学时:40实验(上机)学时:8 学分:3 适用对象:环境工程 先修课程:高等数学、大学物理、理论力学 一、教学目标(黑体,小四号字) 流体力学是环境工程专业的一门主要技术基础课,其任务是使学生掌握流体运动的一般规律和有关的概念,基本理论、分析方法、计算方法和一定的实验技能;培养学生分析问题和解决问题的能力。为学习专业课,从事专业工作和进行科学研究打基础。 目标1:掌握流体力学的基本概念、基本理论、基本方法,并具有一定的流体力学实验技能(具有测量水位、压强、流量的操作技能和编写报告能力)。 目标2:掌握掌握流体力学的分析方法、计算方法,能在解决复杂工程问题时熟练运用,注重学生分析问题和解决问题能力的培养,注重学生探索精神和创新意识的培养。 目标3:为该课程在《水污染控制工程》、《大气污染控制I(防尘)》、《大气污染控制II(防毒)》、《排水管道系统》等课程中的应用奠定良好的基础。 二、教学内容及其与毕业要求的对应关系 本课程的重点内容包括平面上静水总压力的计算、曲面上静水总压力的计算、连续性方程、伯努利方程、动量方程的联合应用与计算,这些内容将细讲、精讲。对这部分内容,除了理论讲授课外,专门拿出一定时间作为习题课,带领学生精

讲精练。粗讲的内容包括:液体的相对静止、潜体和浮体的平衡及稳定、流体微团运动分析、理想流体无旋流动、相似理论等。 为实现上述教学目标,教学过程将采用多媒体教学手段,课堂讲授为主、实验课、自习、练习为辅的教学方式。习题课讲解流体力学的解题思路、方法、步骤、注意的问题;分析习题中的错误、问题,在授课老师的引导下进行课堂讨论,并解决有关疑难问题。 实践教学环节主要是流体力学实验技能的训练,要求学生具有测量水位、压强、流量的操作技能和编写报告能力。 为巩固和加深学生对所学的基本概念、理论的理解,培养学生用流体力学的理论分析和解决问题的能力、培养计算技能,课后将布置作业30道左右题目,由学生独立完成,并针对性的进行作业题目讲解。通过课后作业提高学生对于重点、难点内容的掌握。 该课程可支撑一下两方面毕业要求的实现: (1)掌握环境工程通识教育类、学科基础类、专业基础类、专业类知识及相关学科知识,并能将所学知识用于解释本专业领域及相关领域的现象和问题,了解本学科发展前沿,具有国际视野; (2)能够应用环境工程基本原理、方法对本专业领域及相关领域问题进行判断、分析和研究,提出相应对策和建议,并形成解决方案; 考核方式 闭卷。平时成绩占30%,期末考试成绩占70% 三、各教学环节学时分配(黑体,小四号字) 教学课时分配

武大水力学习题第2章 水静力学

第二章水静力学 1、相对压强必为正值。 ( ) 2、图示为一盛水容器。当不计瓶重时, 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。 ( ) 3、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。 ( ) 4、二向曲面上的静水总压力的作用点就是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点。 ( ) 5、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为α。则该平面上的静水总压力P=ρgy D A sinα。(y D为压力中心D的坐标,ρ为水的密度,A 为斜面面积) () 6、图示为二块置于不同液体中的矩形平板,它们的宽度b,长度L及倾角α均相等,则二板上的静水总压力作用点在水面以下的深度是相等的。 ( ) 7、作用于两种不同液体接触面上的压力是质量力。 ( ) 8、静水压强仅是由质量力引起的。 ( ) 9、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔A、B,并安装一 U 形水银压差计,如图所示。由于A、B 两点静水压强不等,水银液面一定会显示出?h 的差值。 ( ) 10、物体在水中受到的浮力等于作用于物体表面的静水总压力。 ( ) 11、选择下列正确的等压面: ( ) (1) A ? A (2) B ? B (3) C ? C (4) D ? D

12、压力中心是( ) (1) 淹没面积的中心; (2) 压力体的中心;(3) 总压力的作用点;(4) 受压面的形心。 13、平衡液体中的等压面必为( ) (1) 水平面; (2) 斜平面; (3) 旋转抛物面; (4) 与质量力相正交的面。 14、图示四个容器内的水深均为H,则容器底面静水压强最大的是( ) (1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d 。 15、欧拉液体平衡微分方程 ( ) (1) 只适用于静止液体; (2) 只适用于相对平衡液体; (3) 不适用于理想液体; (4) 理想液体和实际液体均适用。 16、容器中盛有两种不同重度的静止液体,如图所示,作用在容器A B 壁面上的静水压强分布图应 为 ( ) (1) a (2) b (3) c (4) d 17、液体某点的绝对压强为 58 kP a,则该点的相对压强为 ( ) (1) 159.3 kP a; (2) 43.3 kP a; (3) -58 kP a (4) -43.3 kP a。 18、图示的容器a 中盛有重度为ρ1的液体,容器b中盛有密度为ρ1和ρ2的两种液体,则两个容 器中曲面AB 上压力体及压力应为 ( ) (1) 压力体相同,且压力相等; (2) 压力体相同,但压力不相等; (3) 压力体不同,压力不相等; (4) 压力体不同,但压力相等。

水工建筑物教学大纲

《水工建筑物》教学大纲 第一部分大纲说明 一、课程性质、目的与任务 水工建筑物课程是中央广播电视大学水利水电工程与管理专业的专业必修课程。通过本课程的学习,使学生掌握各种常见水工建筑物的型式及设计基本理论和方法,各种常见水工建筑物在各种水利枢纽中的布置原则,以及运行管理技术。通过本课程的学习,使学生能够运用所学知识解决基层水利单位的工程实际问题,配合其它有关课程的学习,为今后从事水利水电工程施工、运行、管理和维修等工作打下基础。 二、与其它课程的联系 学习本课程应具备数学、工程力学、工程制图、水力学、工程地质与土力学、建筑材料、水资源管理等基础课和专业基础课的基本知识。 本课的后续课程:水利工程施工、水利工程管理等。 三、课程的特点 本门课是一门理论性与实践性都较强的综合性专业课,涉及的知识面广。在学习过程中,要综合运用基础理论,通过课程实训等环节,锻炼培养解决实际问题的能力。水工建筑物种类繁多,型式多种多样,在学习过程中,只能重点学习几种典型建筑物,了解其一般规律。 四、教学总体要求 根据本课程的特点,学生学完本课以后,应达到下列基本要求。 1、对重力坝、拱坝、土石坝、水闸及河岸泄水建筑物(其中包括溢洪道和泄水隧洞)的工作原理及工作条件,有较深的理解;对其它水工建筑物的基本型式和工作原理有一般的了解。 2、懂得从安全、经济、适用的原则出发,根据任务和具体条件选择水工建筑物的型式、确定其基本尺寸,初步掌握其设计方法和步骤。 3、能根据水工建筑物的工作原理和特点,设计其主要细部构造。 4、了解水利枢纽中各种水工建筑物的布置原则,以及具体的地形、地质、水文、施工、运用等条件对水工建筑物的影响。 五、课程教学要求的层次

水力学第二章课后答案

1 2 6 11答案在作业本 2.12 (注:书中求绝对压强)用多管水银测压计测压,图中标高的单位为m , 试求水面的压强0p 。 解: ()04 3.0 1.4p p g ρ=-- 265.00a p =+(kPa ) 答:水面的压强0p 265.00=kPa 。 2-12形平板闸门AB ,一侧挡水,已知长l =2m ,宽b =1m ,形心点水深c h =2m ,倾角α=?45,闸门上缘A 处设有转轴,忽略闸门自重及门轴摩擦力,试求开启闸门所需拉力T 。 解:(1)解析法。 10009.80721239.228C C P p A h g bl ρ=?=?=????=(kN ) 2-13矩形闸门高h =3m ,宽b =2m ,上游水深1h =6m ,下游水深2h =4.5m ,试求: (1)作用在闸门上的静水总压力;(2)压力中心的位置。 解:(1)图解法。 压强分布如图所示: ∵ ()()12p h h h h g ρ=---???? 14.71=(kPa ) 14.713288.263P p h b =??=??=(kN ) 合力作用位置:在闸门的几何中心,即距地面(1.5m,)2 b 处。 (2)解析法。 ()()111 1.56 1.5980732264.789P p A g h hb ρ==-?=-???=(kN ) ()120.250.75 4.6674.5 =?+=(m ) ()222 1.539.80732176.526P p A g h hb ρ==-?=???=(kN ) ()22211111130.75 3.253 C C D C C C C I I y y y y A y A ??=+=+=+= ???(m ) 合力:1288.263P P P =-=(kN ) 合力作用位置(对闸门与渠底接触点取矩): 1.499=(m ) 答:(1)作用在闸门上的静水总压力88.263kN ;(2)压力中心的位置在闸门的

水力学

综合测试题三 一、填空题(每空1分,共20分): 1.对于不可压缩流体常选用 质量M 、 长度L 、 时间T 作为基本量纲。 2.当地大气压为750mmHg 时,测得某体系中压力表读数为50mmHg,则该体系的绝对压强为 800 mmHg 。 3.描述流体运动有两种方法,分别为 欧拉法 和 拉格朗日法 。 4.孔口出流的水力计算时,认为 101≤H d 为小孔口, 101 ≥ H d 为大孔口。 5.雷诺实验结果表明流态分为两种,其分别为 层流 和 紊流 。 6.根据尼古拉兹实验结果,可把紊流分为 光滑区 、 过渡区 和 粗糙区 三个区。 7.在恒定流中,其欧拉加速度中的 时变 加速度等于0;在均匀流中,其欧拉加速度中的 位变 加速度等于0。 8.根据渠道几何特性的变化情况,可将明渠分为 棱柱体渠道 和 非棱柱体渠道 。 9.堰的分类时,按堰顶厚度δ与堰上水头H 的比值不同,可将堰分为 实用堰 、 宽顶堰 和 薄壁堰 。 二、选择题(每题2分,共20分) 1.露天水池中,水深10m 处的相对压强为( C ) A. 10kPa B. 49kPa C. 98kPa D. 205kPa 2.圆柱形外管嘴的正常工作条件是( B ) A. L=(3~4)d ,H 0>9m B. L=(3~4)d ,H 0≤9m C. L >(3~4)d ,H 0≤9m D. L <(3~4)d ,H 0≤9m 3.均匀流的定义是( C )。 A .断面平均流速沿流程不变的流动 B .过流断面上各点流速相互平行的流动 C .流线皆为平行直线的流动 D .各点流速皆相等的流动 4. 在渐变流过流断面上,动压强分布满足( C )规律。 A. 0p z γ +> B. 0p z γ+< C. p z c γ+= D.以上都不是 5.具有相同的孔口和管嘴的过水断面面积的孔口出流与管嘴出流,在相同的作用水头下, 其出流流量分别为Q 和Q n ,则有( C ) A . Q>Q n B . Q=Q n C . Q

水力学第二章课后习题答案

2.12 密闭容器,测压管液面高于容器内液面h=1.8m ,液体的密度为850kg/m 3,求液面 压强。 解:P o = P a ,gh = P a 850 9.807 1.8 相对压强为:15.00kPa。 绝对压强为:116.33kPa。 答:液面相对压强为15.00kPa,绝对压强为116.33kPa。 2.13 密闭容器,压力表的示值为4900N/m 2,压力表中心比A点高0.4m , A点在水下 1.5m,,求水面压强。 P0 1.5m 1 0.4m A

解: P0 = P a P -1.1 'g 二P a 4900 -1.1 1000 9.807 二p a「5.888 (kPa) 相对压强为:_5.888kPa。 绝对压强为:95.437kPa。 答: 水面相对压强为-5.888kPa,绝对压强为95.437kPa。 3m 解:(1)总压力:Pz=A p=4「g 3 3 = 353.052 (kN) (2)支反力:R 二W总二W K W箱二W箱;?g 1 1 1 3 3 3 =W箱 9807 28 =274.596 kN W箱 不同之原因:总压力位底面水压力与面积的乘积,为压力体Qg。而支座反力与水体重量及箱体重力相平衡,而水体重量为水的实际体积Eg。 答:水箱底面上总压力是353.052kN,4个支座的支座反力是274.596kN。 2.14 盛满水的容器,顶口装有活塞A,直径d =0.4m,容器底的直径D=1.0m,高h

=1.8m ,如活塞上加力2520N (包括活塞自重),求容器底的压强和总压力 解: (1)容器底的压强: P D =P A'gh =252°9807 1.8 =37.706(kPa)(相对压强) /-d2 4 (2)容器底的总压力: P D二Ap D D2 p D12 37.706 10 = 29.614(kN) 4 4 答:容器底的压强为37.706kPa,总压力为29.614kN 。 2.6用多管水银测压计测压,图中标高的单位为m,试求水面的压强P0。

流体力学教学大纲

《流体力学》教学大纲 一、课程名称 1. 中文名:流体力学 2. 英文名:Fluid Mechanics 二、课程管理院(系) 三、大纲说明 1.适用专业、层次 环境工程专业,本科。 2.学时与学分数 总学时为64学时,总学分为3学分。 3.课程的性质、目的与任务 流体力学是环境工程专业及其相近专业的一门学科基础课程,属工程科学,是用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题。研究方法主要是因次论指导下的实验研究法、数学模型法、参数归并和过程分解与组合。本课程强调工程观点、定量运算、实验技能、设计能力和模拟优化能力的训练,强调在理论和实际的结合中,提高分析问题、解决问题的能力。 本课程理论教学主要研究连续性方程、能量方程和动量方程的基础理论及具体的工程应用。通过本课程的学习,使学生熟悉流体力学的基本概念和基本方程,掌握在环境工程和科学领域中的应用途径和处理方法,具备解决环境工程中流体力学问题的能力。 4. 先行、后续课程 本课程是学生在具备了必要的高等数学、物理、理论力学等基础知识之后必修的技术基础课,是水污染控制工程、大气污染控制工程、给排水工程、水控课程设计、毕业设计的基础。 5.考试方式与成绩评定 考试方式:笔试(闭卷)。 成绩评定:笔试70%,平时成绩30%。 四、纲目 (上册) 1绪论(3学时) [教学目的] 了解流体力学的研究内容及发展简史,掌握流体的主要物理性质和流体的连续介质模型,掌握流体的主要物理性质和作用在流体上的力。 [教学重点与难点] 流体的物理性质;流体的连续介质模型。 [教学时数] 3学时 [教学方法与手段] 在多媒体教室采用电子课件进行课堂讲授。本章内容是学生学习流体力学这门课的基础,是流体力学的“门槛”。因此,必须联系生产及生活实际,使学生首先在思想上明确认识,对这门课产生兴趣,使学生认识到流体力学理论在生产和生活实际中的应用是无所不在的。[教学内容] 1.1工程流体力学的任务及其发展简史 1.2连续介质假设,流体的主要物理性质 连续介质假设;流体的主要物理性质 1.3作用在流体上的力

《水力学》课程教学大纲

《水力学》课程教学大纲 课程名称:水力学(Hydraulics) 课程类型:专业基础课;范围选修课 学时:72学时,4.5 学分 适用对象:水利水电工程、农业水利工程、给水排水工程本科 先修课程:高等数学、大学物理、理论力学 一、课程性质、目的与任务以及对先开课程要求 水力学是水利类各专业必修的一门主要专业基础课。水力学的任务是研究液体(主要是水)的平衡和机械运动的规律及其实际应用。通过本课程的学习,使学生掌握水流运动的基本概念、基本理论与分析方法,理解不同水流的特点,学会常见水利工程中的水力计算,并具备初步的试验量测技能,为学习后续课程和专业技术工作打下基础。 二、教学重点及难点 本课程教学重点:水静力学,水动力学理论基础,流动阻力与水头损失, 有压管路,明渠均匀流,明渠非均匀流。 难点:液体的相对平衡,作用在平面、曲面上的力,实际液体的运动微分方程,恒定总流伯诺里方程,恒定总流动量方程,紊流沿程损失的分析与计算,复杂长管的水力计算,管网的水力计算,无压圆管均匀流水力计算,断面单位能量、临界水深,恒定明渠流动的流动型态及判别标准,明渠非均匀渐变流微分方程,棱柱体渠道非均匀渐变流水面曲线的计算。 三、与其它课程的关系 学习本课程应具备高等数学中有关微分、积分、简单微分方程等高等数学基础;还应具备理论力学、材料力学中有关静力学、动力学、应力与应变、面积矩等方面的工程力学基础。后续课程为水资源管理、水工建筑物、水利工程施工与水电站。 四、教学内容、学时分配及基本要求 第一章绪论(2学时) 基本要求:了解液体运动的基本规律及研究液体运动规律的一般方法,掌握液体的主要物理性质。 重点:.液体的主要物理性质 难点:液体粘性产生原因及作用

水力学练习题及答案

水力学练习题及参考答案 一、是非题(正确的划“√”,错误的划“×) 1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。(√) 2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。(×) 3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。(×) 4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的,当Fr>1为急流。(√) 5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。(×) 6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。(×) 6、达西定律适用于所有的渗流。(×) 7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。(√) 8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。(√) 9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。(√) 10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。(×) 11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 12、陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。(√) 13、在作用水头相同的条件下,孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。(×) 14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等,但底坡不同,因此它们 的正常水深不等。(√) 15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。(√) 16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。(×) 17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。(√) 18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。(×) 19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。(√) 20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。(×) 21、缓坡上可以出现均匀的急流。(√) 22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。(√) 24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。(√) 25、水深相同的静止水面一定是等压面。(√) 26、恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。(×) 27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 28、陡坡上可以出现均匀的缓流。(×) 29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。(√) 30、当明渠均匀流水深大于临界水深,该水流一定是急流。(×)

《流体力学》教学大纲

《流体力学》教学大纲 一、课程基本信息 二、课程概述 中文: 本课程是工程力学专业的学类核心课程,以高等数学、理论力学、材料力学为前导课程,着重培养学生分析解决实际工程中流体力学问题的能力。 本课程主要包括流体的平衡、流体力学的基本方程、不可压缩无粘流动、涡旋运动、平面势流等,强调应用这些基本概念及定律分析与流体力学相关的工程问题,学生需了解流体力学的发展现状和趋势,理解流体力学中的基本概念、基本理论及基本定律,掌握流体力学的实验、分析与数值计算的基本技能与基本方法,并能灵活运用这些基本概念及定律分析与流体力学相关的工程问题。通过学习本课程,让学生学会流体力学基本理论,获得解决流体工程问题的基本技能,锻炼和提升对复杂的流体工程问题进行简化,从而建立数学模型并进行求解的能力。 英文: This is a bas ic course for majors of engineering mechanics, aiming at students’ physical concepts and basic principles commonly used to analyze engineering problems related to fluid mechanics, thus laying a solid foundation for their research and design in aerospace, mechanical, civil, chemical, environmental and ocean. The

applications of the dimensional and order analysis method in engineering are emphasized in this course. The study of this course develops the students’ ability to simplify the complex problems, prese nt and solve the mathematic model of related engineering problems. The main contents of this course are the basic equations of fluid mechanics, incompressible in-viscid flow, the motion of vortex, dimensional analysis, incompressible viscid flow. Prerequisites: Advanced Mathematics, Mathematics Physics Equation, Field Theory,Theoretical Mechanics,Mechanics of Materials. 三、课程内容 (一)课程教学目标 设置本课程是为了让工程力学专业的学生对工程力学专业知识体系的重要组成板块之一的流体力学进行较为系统的学习,并深度掌握与理解,具备应用流体力学的基本知识和基本理论分析解决生产实际工程问题的能力。本课程对学生达到毕业要求有如下贡献: 1.知晓流体力学的发展现状和趋势,应用流体力学及其软件在机械、土木、航空航天和材料 等工程领域解决与流体相关的技术问题; 2.具备对复杂的流体工程问题进行简化、建立数学模型并进行求解的能力; 3.具有针对复杂工程问题中的流体系统进行流体力学计算和技术设计的能力; 4.具有针对复杂流体工程问题开展实验研究的能力; 5.了解和初步掌握流体力学现代计算技术,进行流体力学问题的仿真计算。 (二)基本教学内容 绪论 教学目的与要求:掌握流体力学的研究方法、流体力学中常用的数学基础知识。 教学重点:流体的三大研究方法:实验方法、分析方法、数值计算;数学基础知识。 教学难点:三大研究方法之间的关系、数学基础知识。 教学内容:三大研究方法的主要特点、流体力学的研究对象、特点及学习方法、流体力学常用的数学知识。学时分配:2课时。 第一章、流体的物理性质和物理运动物理量的描述

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