《水力学》课程参考文献
水力学 绪论
六、研究方法
理论方法 理论模型——普遍规律——数学求解
试验方法 观察与测量——分析处理——本质规律
数值方法 数学问题——求近似解
七、水力学发展简史
公元前250年古希腊的阿基米德（Archimides）撰 写的“论浮体”奠定了水静力学的基础。 此后千余年间，直到15世纪文艺复兴时期，流体力学没 有重大发展。 16世纪以后，流体力学较快发展，如达〃芬奇、伽利略、 E〃托里拆利、B〃帕斯卡、I〃牛顿等人用实验方法研究了静水 压力、大气压力、空口出流、压强传递和水的切应力等问题。 18-19世纪，流体力学沿着两条途径建立了液体运动的系统理 论，形成两门独立的学科。
适用条件： 只能适用于牛顿流体
在同一种液体中，μ或ν值均随温度和压力而异，但 随压力变化关系甚微，对温度变化较为敏感。对于 水，ν可按下列经验公式计算
0.01775 v 1 0.0337 0.000221 t 2
压缩性
液体受压后体积要缩小，压力撤除后也能 恢复原状，这种性质称为液体的压缩性或 弹性。 体积压缩系数 体积弹性系数
Fx X M
或
Y
Fy M
Fz Z M
十二、理想液体的概念 理想液体： 就是把水看作绝对不可压缩、不能膨胀、没有 粘滞性、没有表面张力的连续介质。
有没有考虑粘滞性：是理想液体和实际液体的最主
要差别。
十三、量纲和单位
量纲：表征各种物理量属性和类别的称为物理量的量纲（或称因次） 例如：长度─［L］、时间─ ［T］、质量─ ［M ］、 力─ ［F］ 基本量纲：相互独立，即其中的任意一个量纲都不能从其 它量纲中推导出来。如［L］、［T］、 ［M ］ 诱导量纲: 由基本量纲推导出来的，也称为导出量纲。 面积 A L
土木工程学科《水力学》课程教学改革研究
强 的 清 华 大 学 、 济 大 学 等 高 校 的 培 养 方 同 最后 ， 合 专 业 特 点 ， 有 些 内容 需 要 结 对 案 中 ， 水 力 学 》 程 的 周 学 时 仅 为 ２ ０ 深 加 强 ， 材 中没 有 包 含 的 重 要 内容 还 需 要 《 课 ．。 教
圳 大 学 土 木 工 程 专业 的 周 学 时 也 一 样 。 在 如 此 少 的 学时 内 想学 完 《 力 学 ＊ 全部 内 水 的 容是不现实的。 因此 ， 要 对 教 学 内 容进 行 需 取舍 、 练 和调整 。 凝 另外 ， 合 专 业 自身 的 结 进 行 适 当 补 充 。 如 ， 些 教材 将 量 纲 分 析 比 有 和 相 似 性 原 理 放 在 附 录 中 ， 人 一 种 这 部 给 分 内容 不 重 要的 感 觉 。 实上 ， 纲 分 析 和 事 量
相 似性 原理 不 但 在 Ⅸ 力学 》 水 中有 着 举 足 轻 要求 ， 某 些 与 之 关 系 密 切 ， 教材 内没 有 重 的作 用 ， 其 他 课 程 以 及 一 些 理 论 分 析 对 但 在 涵 盖 或 者 没 有 突 出 的 内 容 ， 相 应 地 增 加 和 工 程 试 验 中 都 有 着 广 泛 应 用 ， 学 生 必 应 是 和 强调 。 于 这 方 面 的 想 法 比较 多 ， 关 下面 仅 须 掌握 的重 要 内容 。 此 ， 个 章 节 应 该 当 因 这 从 几 方 面 进 行说 明 。 成 重 要 内容 进行 学 习 。 外 ， 体 绕 流 问题 另 钝 首 先 ， 合 土 木 工 程 类 专 业 的 课 程 体 在 土木 工程 中是 很 常 见 的 ， 大 部 分 Ⅸ 力 结 但 水
程 却 是 个 能 量 方 程 。 多 学 生 在学 习 中 产 很 １ ２ 教 学 内容 的 调整和 凝 练 ． 生 迷惑 ， 因为 在 学 生 以 前 的 知 识 体 系 中 ， 动 不 同 《 力学 》 或 类 似 的 《 体 力 学 量 和 能 量 是 两 个 独 立 的 量 ， 难 理 解 如 何 水 （ 流 ） 较 至产生厌 学情绪 。 而 ， 土木 工程 中， 然 在 很 教 材 涵 盖 的 主 要 内容 都 比 较 相 似 ， 括 水 能 从动 量 定 理 推 导 出能 量 方程 。 包 并且 ， 师 教 多 地 方 不 可 避 免 地 涉 及 流 体 力 学 的 问 题 ， 静 力学 ， 动 力学 ， 动 阻 力 和 水 头 损 失 ， 也 不容 易通 过 简 单 的 语 言 来 解 释 。 水 流 因此 ， 对 也 就 是 说 ， 门 课 程 又 不 应该 被 忽 视 或 者 孔 口 、 嘴 出 流 和有 压管 流 ， 渠流 ， 流 ， 于 伯努 利 方 程 的 来 源 ， 以 采 用 某些 《 体 这 管 明 堰 可 流 含 弃 。 了提 高 学 生 的 学 习兴 趣 ， 得 良好 渗 流 等 主 要 内 容 。 数 教 材 中 还 包 含 势 流 力学 》 材 中的 做 法 ｆ， 为 取 少 教 ２ 即先 推 导 能量 方程 ， ］ 的教 学 效 果 ， 有 必要 对 该 课 程 进 行 改革 。 理 论 和 可 压 缩 流 基 础 。 体 来 说 ， 容 相 当 然 后再 将 能 量 方 程 沿 流 线 进 行 积 分 ， 可 很 总 内 便 程 的 教 师 ， 者 近 年 来 一 直 努 力 对 该 课 程 笔 的 教 学 改 革 进 行 探 索 和 尝 试 。 文 将 结 合 本 其 他 Ⅸ 力学 》 程 教 师 提 出 的 课 程 改 革 内 水 课 容 ， 对该课程 的现状 ， 对教材的 选用 ， 针 从 教 学 内 容 的 调 整和 凝 练 ， 教学 方 法 的 改 进 等 方 面 提 出 一 些 自己 的 看 法 和 建 议 ， 图 力 使该 课程更加 符合 本专业学生 的需 求 ， 并 能激发学 生的学 习兴趣 ， 高学 习效果。 提 作 为 一名 讲 授 土 木 工程 类专 业 《 力 学 水 课 丰 富 。 将 所 有 内 容 都 学 完 ， 要 不 少 的 课 得 到 伯 努 利 方 程 ， 样 学 生 便 不 会 产 生 迷 若 需 这 时 。 而 ， 年 来 很 多高 校 应 课 程 体 系 改革 惑 。 上 这 些 措 施 不 但 可 以 有 效 节 省 教 学 然 近 以 的 要 求 ， 不 同程 度地 对 《 力 学 程 的 时 间 ， 都 水 课 同时 ， 也可 帮 助 学 生 更好 地 理 解 相 关 课 时 进 行 了缩 减 。 土 木 工 程 学 科 实 力较 内 容 。 如
《水力学》教学大纲-河海大学（精）
《水力学》教学大纲-河海大学（精）《水力学》教学大纲一．课程编号：1404061二．课程名称：水力学（H ydraulics ）三．学分：4.5 学时： 72学时四．教学对象：水利水电工程、农业水利工程、设施农业科学与工程、港口与航道工程、水文水资源工程、环境工程、市政工程本科五．开课单位：环境工程学院六．先修课程：高等数学、大学物理、理论力学七．课程性质、作用、教学目标水力学是水利类各专业的一门主要技术基础课。
通过本课程的学习，使学生掌握液体运动的一般规律和有关的基本概念与基本理论，学会必要的分析计算方法和一定的实验技术，为专业课的学习、解决工程中水力学问题、获取新知识和进行科学研究打下必要的基础。
加强学生能力的培养。
教学中要注意处理好掌握知识和培养能力两者之间的辨证关系。
建议从以下几方面加强对学生能力的培养：课堂教学应贯彻启发式，互动式。
着重讲清基本概念、基本理论、分析问题的思路和方法，并配以适当讨论，逐步培养学生具有分析问题和解决问题的能力。
指导学生阅读参考书、文献和资料，培养学生自学获取知识的能力。
重视实验环节，要求学生独立操作，并分析实验成果，以培养学生的动手能力和从事科学实验研究的能力。
精选具有一定数量的习题，建议不少于120题。
充分利用现代化的教学手段，如多媒体课件、网络课件等进行教学。
为学生创造应用计算机进行水力学问题计算的条件，以培养学生使用现代计算工具解决问题的能力。
八．本课程教学内容和基本要求（一）教学内容（1）．水力学的基本理论主要内容包括：水力学的定义和任务，液体的主要物理性质，水静力学，液体运动的基本原理和基本理论，液体总流的基本原理，液体三元运动的基本原理，液体的层流运动和紊流运动，水流阻力和水头损失。
（2）．水力学的应用主要内容包括：有压管道水流，明渠恒定均匀流，明渠恒定非均匀流，堰流与闸孔出流，泄水建筑物下游的水流衔接和消能，渗流，水力模型试验基本原理（二）学生学习本课程应达到的基本要求（1）．有一定的理论基础主要包括：a. 正确区分流动类型，流动形态和局部流动现象，并了解它们的联系，明确发生这些现象的场合及相互转化的条件。
水力学(土木工程版)
力为-a，负号表示惯性力 方向与加速度方向相反
x
惯性系：惯性定律被严格遵守的参考系（牛 顿运动定律适用）
非惯性系：相对于一个已知惯性系做加速运 动的参考系称为，非惯性系（牛顿运动定 律不适用）。为了使牛顿运动定律在非惯 性系中可以适用，人为的引入惯性力，f=ma，F=-a
水 1.3 作用在液体上的力
学 3、牛顿内摩擦定律：液体的内摩擦力与其速度梯
第 度du/dy成正比，与液层的接触面积A成正比，与
1 流体的性质有关，而与接触面的压力无关。液体
章 的粘滞性是液体发生机械能损失的根源。
内摩擦力：T= μA du/dy 切应力：t= μdu/dy
du
dy d sin tg dudt / dy d / dt du / dy
学
第 三、本章基本内容
2 章
水静力学的核心问题是根据平衡条件来求
得静水压强在空间的分布规律，进而确定
静水压强的方向、大小和作用点。
水 2.1 静水压强及其特性
力
学 2.1 静水压强及其特性
第 2 章
2.1.1 静水压强的定义 一、定义：
静水压力：静止液体作用在与之接触的表面上的水
压力称为静水压力。液体不仅对与之接触的固体
二、单位
静水压力P单位：N或kN
静水压强p单位：Pa或kPa 1Pa＝1N/m2
水 力
2.1 静水压强及其特性
学 2.1.2 静水压强特性
第 第一特性：压强方向与作用面内法线方向重合。
2
章 简证：如果作用在接触面上的
P
压力不与作用面垂直，则该 力可以分解为沿作用面切向
B
的力及垂直于作用面的力， 但液体不能承受切力的作用，
水力学实验教学内容与方法改革探讨
DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.06.124水力学实验教学内容与方法改革探讨*张鹏1 景秀丽2 孙明霞1 孙玉霞1 张坤强11 山东农业大学水利土木工程学院 山东泰安 2710182 山东第一医科大学（山东省医学科学院）化学与制药工程学院 济南 250117*项目来源：山东农业大学2021年校级教育教学改革研究面上项目“水力学实验课程教学改革研究”（项目编号：XM 202153）；山东第一医科大学（山东省医学科学院）2022年校级教育教学改革研究面上项目“基础化学实验课程教学改革研究”（项目编号：XM2022032）；山东省2022年本科教学改革项目“新工科与工程教育认证背景下材料力学实验教学改革”（项目编号：重点项目271）；教育部产学协同育人项目“材料力学实验教学内容及课程体系改革”（项目编号：220506473271844）。
作者简介：张鹏，实验师；景秀丽，博士，副教授；孙明霞、孙玉霞，高级实验师；张坤强，通信作者，博士，高级实验师。
业的本科生实验教学和创新能力培养，每年有400名左右的学生进行水力学实验。
水力学实验室现有流动演示仪、流谱流线演示仪、自循环伯努利方程实验装置、自循环毕托管实验装置、自循环文丘里流量计实验装置、自循环动量定律实验装置、自循环沿程水头损失实验装置、自循环局部阻力系数实验装置、自循环雷诺实验装置、水面曲线水槽、明渠水槽等实验设备44套，根据教学大纲可开设10多项水力学实验项目。
本文针对水力学实验教学中存在的部分问题，根据当前实验室条件以及笔者的教学经验，分别从教学内容和教学方法等方面开展研究。
1 实验教学存在的问题当前水力学实验教学虽然在学生认识和掌握课程知识方面起到了较大的作用，但存在一些问题，主要表现在以下几个方面。
1.1 实验内容不够完善水力学实验主要分为演示性、验证性实验两种，由于这两种实验方法简单、单一，教师在实验课前已把实验仪器、设备调试好，学生的动手操作仅限于阀门开闭、数据的读取记录以及现象的观察等。
水力学论文
水力学论文水力学研究水及其他液体的运动规律及其与边界相互作用的学科，又称水动力学。
液体动力学和气体动力学组成流体动力学。
液体动力学是一门应用科学，所研究的课题皆来自生产实践，与工程技术密切相关，建造水力发电站和抽水工程时，需要研究水力机械的出力、发生振动的条件、启闭过程中的特性变化，主要防止或减少空蚀破坏。
这些方面都是水动力学的研究内容。
水力学论文1水力学是一门实践性很强的专业课程，在工程中有广泛的应用，如在修筑水坝，开通运河和输水渠道等许多土建工程中，都需要解决一系列水力学问题。
如道路桥涵孔径的设计、铁路战场与路基的排水设计中均要进行大量的水力计算。
在给水排水工程及建筑设备工程中也要解决一系列水力学问题。
如在室内消防给水系统的设计中，便要计算消防给水管路中的流量、流速、水压和水头损失等一系列水力计算问题。
我校的水力学课程学时有限，主要讲授连续性方程、伯努利方程和动量方程等重要方程，覆盖的知识面广、理论性和实用性强，教师讲得费劲，学生不好理解，常出现"听着懂了，做题时就出问题"的情况。
针对此现象，笔者从多方面分析了导致水力学教学效果不佳的原因。
一、当前水力学教学存在的问题（一）学习目标不明确大学的教育是培养出能够主动学习、具有实践能力和创造能力的人，目前情况下，教师把完整系统的知识体系讲授给学生，学生掌握的好坏程度有一部分决定于学生的积极性和主动性，然而对新入学者来说缺乏专人或专门的机构对他们进行专业指导，他们进入大学的学习目标和任务不够明确，还依然习惯有高中的"填鸭式"、"老师后面催着"教育模式，学生的学习很被动，甚至有的学生到大四还不知道自己的专业到底是干啥的，更何况一门两门专业课的重要性。
没有明确的学习目标，就不会有主动的学习劲头，教学效果很难提高。
（二）统编教材的模式化国外的大学课堂气氛很活跃，学生们没有统编教材，只有听课笔记和自学搜集的材料，教师讲授的内容不系统，但讲课的过程中教师会提出一些问题，需要学生寻找答案，寻找思路，这个过程也是教与学的完美结合，教师既教给了学生知识也教给了学生学习方法。
水力学——精选推荐
水力学任课教师：孙宁，电话：************，邮箱：******************.cn教材：《水力学》在水利工程建设中，水力学占有十分重要的地位，被广泛应用于各个领域，如水利工程建筑、水力发电工程、农田水利工程、机电排灌工程、港口工程、河道整治工程、给排水工程、水资源工程、环境保护工程等。
在这些水利工程的勘测、设计、施工和运行管理等各个过程中，都学要解决大量的水力学问题，为其提供合理的依据。
水力学是一门技术科学，是高等工科院校很多专业特别是水利类专业的一门重要技术基础课。
它是力学的一个分支。
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。
研究内容可分为水静力学和水动力学。
前者讨论液体的平衡及其与边界的相互作用；后者研究液体的流动、引起运动的力和伴随的能量变化。
水流连续性方程、水流能量方程、水流动量方程与纳为——斯托克斯方程，是对液体流动做总流分析与流场分析的控制方程。
水流阻力和水头损失是液流与边界相互作用在力和能量方面的反映，也是水动力学的重要课题。
有关流动形态（层流和紊流）与边界层方面的知识，构成近代流体力学的重要内容，为水流阻力与水头损失分析计算提供理论基础。
量纲分析与相似理论作为理论、实验研究的重要手段，也常纳入水力学的研究内容。
水力学和其他学科结合，又形成一些交叉性的分支学科，如河流动力学、海岸动力学、环境水力学等。
水力学在研究液体平衡和机械运动规律时，要应用物理学及理论力学中有关平衡及运动规律的原理，如力系平衡定理、动量定理、动能定理等。
因为液体在平衡平衡或运动状态下，也遵循这些普遍的原理。
所以物理学和理论力学的知识是学习水力学课程必要的基础。
希望学员们在学习本课程前对以往的这些知识先做一个系统的回顾，以便对本课的理解。
下面我就介绍一下本课程的的重点内容。
本书共分为16章，我们主要学习的为前十章的内容，后面6章的作为学员自学内容。
第一章导论主要掌握的内容包括各种基本概念如：连续介质，液体的主要物理性质，液体的相变，理想液体的涵义以及作用于液体上的各种力。
海南省考研水利工程复习资料水力学基本原理解析
海南省考研水利工程复习资料水力学基本原理解析海南省考研水利工程复习资料：水力学基本原理解析一、引言水力学是研究流体运动规律及其应用的学科，是水利工程学科体系中的重要组成部分。
本文将详细解析水力学的基本原理，帮助考生更好地复习水利工程相关知识。
二、流体的性质1. 流体的定义流体是指能够流动的物质，包括液体和气体。
在水力学中，主要研究液体的流动。
2. 流体的基本性质流体具有连续性、不可压缩性和黏性等基本性质。
连续性指流体在空间中的各个位置存在连续的流动；不可压缩性指流体在流动过程中密度基本保持不变；黏性指液体流动时发生内摩擦，会产生粘度。
三、流体运动方程1. 动量守恒方程动量守恒方程描述了流体运动的动量变化规律，是水流力学分析的基础。
对于稳定的流动情况下，动量守恒方程可以用欧拉方程或雷诺方程来表示。
2. 质量守恒方程质量守恒方程描述了流体在运动过程中质量的变化规律，也称为连续性方程。
质量守恒方程可以用连续性方程来描述，在不可压缩流体情况下，连续性方程可以简化为流量守恒方程。
四、流动的稳定性1. 层流与湍流流体的流动可以分为层流和湍流两种状态。
层流是指流体按层次有序地流动，流速分布均匀；湍流是指流体流动过程中出现的混乱、不规则的流动状态。
2. 临界流速临界流速是指在管道或河道中，当流速达到一定数值时，流动由层流转变为湍流的临界点。
五、水流的基本性质1. 稳定流与非稳定流稳定流是指流体在流动过程中各个性质参数（如速度、压力等）保持不变的流动状态；非稳定流是指流体在流动过程中性质参数发生变化的流动状态。
2. 水流的速度分布在水力学中，研究水流速度沿着流向的分布规律是十分重要的内容。
常见的速度分布曲线有平均速度曲线、最大速度曲线和顶水线等。
六、水流的能量1. 总能量与单位重力下能量水流的能量可以分为总能量和单位重力下能量两个方面。
总能量包括流体的压力能和动能；单位重力下能量指单位重量流体所具有的总能量。
2. 水力势和动能系数在水流运动中，水力势和动能系数是描述水流能量转化和变化的重要概念。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《水力学》课程参考文献
1．董曾南主编，清华大学水力学教研组编．水力学（上册）．北京：高等教育出版社，1995
2．余常昭主编，清华大学水力学教研组编．水力学（下册）．北京：高等教育出版社，1996
3．吴持恭主编，高速水力学国家重点实验室（四川大学）编．水力学（上册，下册）．北京：高等教育出版社，2003
4．闻德荪主编．工程流体力学（水力学）（上册，下册）．北京：高等教育出版社，2004
5．丁祖荣编著．流体力学（上册，中册，下册）．北京：高等教育出版社，2003 6．夏震寰．现代水力学（一，二）．北京：高等教育出版社，1990
7．董曾南，章梓雄．非粘性流体力学．北京：清华大学出版社，2003
8．章梓雄，董曾南．粘性流体力学．北京：清华大学出版社，1998
9．周谟仁主编．流体力学泵与风机．北京：中国建筑工业出版社，1999 10．蔡增基，龙天渝主编．流体力学泵与风机．北京：中国建筑工业出版社， 1999 11．屠大燕主编．流体力学与流体机械．北京：中国建筑工业出版社，1994 12．李玉柱，苑明顺编．流体力学．北京：高等教育出版社，1998
13．刘鹤年编．流体力学．北京：中国建筑工业出版社，2001
14．李鉴初，杨景芳主编．水力学教程．北京高等教育出版社，1995
15．余常昭．环境流体力学导论．北京：清华大学出版社，1992
16．张也影．流体力学．北京：高等教育出版社，1999
17．张英主编．工程流体力学．北京：中国水利水电出版社，2002
18．禹华谦主编，莫乃榕副主编．工程流体力学．北京：高等教育出版社，2004 19．孔珑主编．流体力学（1，2）．北京：高等教育出版社，2003
20．陈卓如主编．工程流体力学．北京：高等教育出版社，2004
21．莫乃榕主编．工程流体力学．武汉：华中理工大学出版社，2000
22．刘鹤年．水力学．武汉：武汉大学出版社，2001
23．莫乃榕，槐文信编著．流体力学水力学题解．武汉：华中科技大学出版社，2002
24．余常昭．紊动射流．北京：高等教育出版社，1993
25．大连工学院水力学教研室．水力学解题指导及习题集．北京：高等教育出版社，1984
26．汪兴华编．工程流体力学习题集．北京：机械工业出版社，1983
27．L．普朗特等著．流体力学概论．郭永怀、陆士嘉译．北京：科学出版社，1981
28．明槽急变流，余常昭编著，清华大学出版社，1999
29．明渠不恒定流，第一卷，林秉南译，水利电力出版社，1987
30．计算水力学，周雪漪编著，清华大学出版社，1994
31．流体力学中的有限元方法，章本照编著，机械工业出版社，1986
32．流体力学的有限元分析，『美』T.J.Chung, 张二骏等译，电力工业出版社，1980
33．计算浅水动力学—有限体积法的应用，谭维炎著，清华大学出版社，1998 34．渗流力学，吴林高等编写，上海科学技术文献出版社
35．空化与空空蚀，张林夫，夏维洪编著
36．高等渗流力学，孔祥言编著，中国科学技术大学出版社，1999
37．土力学，陈仲颐等编著，清华大学出版社，1994
38．土的渗透稳定与渗流控制，刘杰著，水利电力出版社，1992
39．渗流计算分析与控制，毛昶熙主编， 1988
40．Vennard J. K.，Street R.L. Elementary fluid mechanics 6th ed New York：John Wiley & Sons，1982
41．E. John Finnenaore, Joseph B. Franzini. Fluid mechanics with Engineering Applications. Tenth Edition. New York: McGraw-Hill Book Company 2002 影印本北京：清华大学出版社，2003
42．Victor L. Streeter, E Benjamin Wylie, Keith W Bedford. Fluid Mechanics. Ninth Edition. New York: McGraw-Hill Book Company 1998 影印本北京：清华大学出版社，2003
43．Frank M.white, Fluid Mechanics, 4th ed. McGarw-Hill, 1999
44．J.K. Vennard, R.L.Street, Elementary Fluid Mechanics, 6th ed. John Wilwy & Sons, 1982
45．Andrew Chadwick and John Morferr, Hydraulics in Civil and Environmental engineering, Second Edition, E&FN SPON
46.Sergio Montes, Hydraulics of Open Channel Flow, ASCE Press, 1998
47.M.Hanif Chaudhry, Open-Channel Flow, 1993 by Prentice-Hall Inc.,
Englewood Cliffs, New Jersey, 07632
48.R.E. Featherstone & C.Nalluri, Civil Engineering Hydraulics, Third Edition, 1995。