水力学(1)第十章
哈工大建筑工业出版社伍悦滨工程流体力学（水力学）课后习题答案
P gh P ρρ==18、153.85kN ，0，0 19、28.85kN ，2.56 kN 20、0.114 21、不能 22、0.48m 第三章 1、35.86 m/s 2
2、36.27m/s 2二元/恒定 /非均匀流 3、ay-bx=c 4、x 2+y 2=c 5、3x -2y =3 6、y =0.242r 0 7、1,3不满足2满足 8、u x =-2xy -2x +f (y ) 9、4max 3Q bu = 10、18.05m/s, 22.25m/s 11、8.16 2.04 0.51 16.32 4.08 1.02 4.08 1.02 0.255 12、0.228kg/s 9.83m/s 13、4.77 m/s 14、0.158d 0.274d 0.354d 0.418d 0.474d ()21234520d u u u u u πρ++++ 15、0.056 m 16、300 mm 1.18m/s 17、Q 1/Q 2=0.28 18、2.64 kg/m 3 19、0xx yy zz εεε=== 0 xy yx z a εεω=== 有旋无角变形 ()() 2222222 2 222 0 xx yy zz xy z y x cxy cxy xyxycyxx y εεεεωωω-== =++-= ===+ 无旋有角变形 第四章 1、10.9 L/s 2、1.87m 3、235.5mm 4、0.8m B →A 5、3.85m/s 4.34m/s 6、12.7 L/s 7、11.8m 79.0kPa 8、68.1 -0.48 -20.1 0 kPa 9、1.23m 10、8.22 L/s 428mm 11、1.5 m 3/s 12、-64.5Pa 967.5Pa 13、143.24kN 14、25.05 L/s,8.35 L/s 1.97 kN 15、3.26kN ，5.26kN 16、2.322kN 17、527N 18、8.5 m 3/s, 22.42kN 19、98.35kN, 120.05kN 20、2509W 21、2 2y x x y ψ?=-=+ ()220.5 x y ψ?=+不存在 ψ?、均不存在
水力学复习大纲2010
1水力学（考研2010）复习大纲take part in the entrance exams for postgraduate schools第一章绪论掌握液体主要物理力学性质、内摩擦定律、连续介质和理想液体以及作用在液体上的力等概念。
一、连续介质假设真实液体可以近似的看作是由‘液体质点’组成的毫无空隙的充满其所占空间的连续体。
假设的意义：使水力学的研究摆脱了复杂的分子运动，并将运动液体质点的一切物理量视为时间和坐标的连续函数，充分利用连续函数的数学工具，大大方便了水力学的研究。
￥水力学所讨论的液体是一种易流动、不易压缩的连续体。
2010二、液体的物理力学性质γ=9800N/m3￥液体静止时无粘滞力μ，不承受剪切力和拉力，液体质点间发生相对运动时产生摩擦力的性质称为粘滞性。
粘滞力的大小与液体的性质和剪切变形速度有关。
液体的粘滞力随温度的升高而减小，分子距离加大，内聚力减小。
气体的粘性随温度升高而增加。
μ的单位为N.s/m2 2010三、牛顿内摩擦定律1、￥做层流运动的流体，作用在层流上的切应力与流速梯度成正比，同时与液体的性质有关。
或者做层流运动的流体，作用在层流上的切应力与剪切变形速度成正比。
液体的粘性可视为液体抵抗剪切变形的特性。
20102、流体的种类划分：1.A类牛顿流体 2.非牛顿流体：B类理想宾汉流体(泥浆、血浆、牙膏等)、C类伪塑性流体（尼龙、橡胶、纸浆、水泥浆、油漆等）、D类膨胀性流体（生面团、浓淀粉糊等）泥浆、血浆四、理想液体没有粘滞性的液体称为理想液体，反之为实际液体。
五、￥作用在液体上的力表面力是指作用在液体表面上的力，其大小与受力面积成正比。
摩擦力、水压力、粘滞力都属于表面力。
质量力是指作用于每个质点上的力，与液体的质量成正比。
对于均质液体，质量力又称为体积力。
第二章水静力学熟练掌握静水压强及其特性和等压面的概念，能熟练应用重力作用下静水压强的基本方程式以及作用于平面上的静水总压力的计算公式和作用于曲面上的静水总压力的计算公式，能熟练绘制平面静水压强分布图和曲面压力体图；一、静水压强及其特性和等压面的概念1.￥静水压强的方向垂直并指向受压面；2.任意一点静水压强的大小与受压面的方向无关，即作用在同一点上各个方向的静水压强的大小相等。
《水力学》教学大纲
《水力学》教学大纲课程代码：课程中文名称：水力学课程英文名称：Hydraulics课程类别：必修课程学分数：5学分课程学时数：90授课对象：水利水电工程专业、水文水资源专业、农田水利专业、港口与航道专业本课程的前导课程：高等数学理论力学材料力学一．教学目的和要求水力学是水利类各专业的一门重要技术基础课，是研究液体平衡和运动规律的一门学科。
教授本课程的目的是培养学生分析和解决水力学问题的能力，使学生通过学习，掌握液体平衡和运动的一般规律和有关的基本概念及基本理论，学会必要的对于水力学问题的分析和计算的方法，初步掌握水力学实验技术，初步掌握运用计算机技术解决水力学问题的能力，为学生学好后续课程，从事本专业的技术工作、科学研究和管理工作打好必要的水力学基础。
通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求：1．牢固掌握和理解本课程所涉及的水力学基本概念；2．掌握本课程的基本理论及理解所描述的水力学问题；3．掌握本课程的基本方程及应用条件，并理解其物理意义；4．掌握水力学基本分析方法，并具有应用所学水力学知识理解工程技术问题的能力；5．具有独立地应用基本概念、基本理论与基本方程分析和求解从工程实际中简化出来的水力学问题的能力；6．掌握一定液流量测的方法和技能；7．具有一定上机计算有关水力学问题的能力。
二．课程内容与学时分配课程内容与学时分配表内容讲课学时第一章导论 3第二章水静力学7第三章水动力学基础16 第四章层流和紊流、水流阻力和水头损失12第五章量纲分析和相似原理 4第六章恒定管流 4第七章明槽恒定流12 第八章孔口和管嘴出流、堰顶溢流和闸孔出流 6 第九章泄水建筑物下游水流的衔接和消能 2第十章非恒定流 2第十一章渗流 4（一）课程内容第一章导论连续介质模型，液体的主要物理性质，可压缩液体和不可压缩液体，液体的粘滞性和牛顿内摩檫定律，*水的特殊物理性质。
理想液体与实际液体的概念，作用在液体上的力。
第二章水静力学静水压强及其特性，液体平衡方程及其积分，等压面，静水压强基本方程及其几何表示和能量意义，压强的表示方法和压强的量测，*几种质量力同时作用下的液体平衡，作用在平面和曲面上的静水总压力，*浮力及浮体的稳定。
国家开放大学最新《水力学(B)》形考任务(第1-10章)试题答案解析
国家开放大学最新《水力学（B)》形考任务（第1-10章）试题答案解析（正确选项已红色标注）形考任务 1一、单选题（共5题，每题8分，共40分）题目1正确获得8.00分中的8.00分标记题目题干连续介质假定认为流体（）连续。
选择一项：A. 分子间B. 原子间C. 在宏观上D. 在微观上题目2正确获得8.00分中的8.00分标记题目题干在国际单位制中水力学基本量纲不包括（）。
选择一项：A. 力B. 时间C. 质量D. 长度题目3不正确获得8.00分中的0.00分标记题目题干牛顿内摩擦定律适用于（）。
选择一项：A. 理想流体B. 任何流体C. 非牛顿流体D. 牛顿流体题目4正确获得8.00分中的8.00分标记题目题干液体不具有的性质是（）。
选择一项：A. 压缩性B. 易流动性C. 抗拉性D. 黏滞性题目5正确获得8.00分中的8.00分标记题目题干下述哪些力属于质量力（）。
选择一项：A. 粘性力B. 弹性力C. 惯性力D. 表面张力标记题目信息文本二、多选题（共1题，每题1分，共15分）题目6正确获得15.00分中的15.00分标记题目题干在水利水电工程中经常遇到的水力学问题主要有（）。
选择一项或多项：A. 分析水流运动形态B. 确定水力荷载、计算过流能力C. 确定水流能量的利用和消耗D. 特殊水力学问题标记题目信息文本三、判断题（共5题，每题6分，共30分）题目7正确获得6.00分中的6.00分标记题目题干理想流体与实际流体的区别仅在于，理想流体具有不可压缩性。
（）选择一项：对错题目8正确获得6.00分中的6.00分标记题目题干水动力学是研究液体在静止或平衡状态下，作用在液体上各种力的平衡关系。
（）选择一项：对错题目9正确获得6.00分中的6.00分标记题目题干压强和切应力属表面力。
（）选择一项：对错题目10正确获得6.00分中的6.00分标记题目题干流体惯性力与加速度方向相同。
（）选择一项：对错题目11正确获得6.00分中的6.00分标记题目题干黏滞性可以制止流体流动。
第10章水供暖系统的水力工况
例题10-2：网路在正常工况时水压图和各用户的流量如图10-6所示。假设 总压头不变，如关闭用户3，试求其他各热用户的流量及其水力失调程度， 并画出水压
400
200
200 200 200 200 200
第十章 热水供暖系统的水力工况
2. 热水网路水力工况分析
第十章 热水供暖系统的水力工况
m3 / h （10-19）
4. 顺次按各并联管段流量分配方法，求出各部分流量。
第十章 热水供暖系统的水力工况
10-2 热水网路水力工况分析和计算
水力失调：在热水供热系统运行过程中,由于种种原因，使网路的流 量分配不符合热用户要求的计算流量，实际流量与要求的流量之间 的不一致性,称为该热用户的水力失调 。 水力失调分类：
第十章 热水供暖系统的水力工况
热水供暖系统的水力工况
第十章 热水供暖系统的水力工况
第十章 热水供热系统的水力工况
热力失调的原因主要是水力失调。
水力失调度 :
x Vs /Vg
式中 x —水力失调度；
Vs Vg
—用户实际流量； —用户规定流量。
产生的原因：1.设计上造成； 2. 运行中某些用户用热变化
（1）一致失调：x 都大于1，或 x都小于1 。
一致等比例失调：一致失调且各部分水力失调度相等。 一致不等比例失调：一致失调但各部分水力失调度不相等。
（2）不一致失调：x有大于1，也有 x小于1 的失调。
1. 热水网路水力工况的计算方法
相对流量热水网路各用户流量Vi与总流量 V之比 ，称为相对流量。
图10-5中，S1 、S2、S3 … Sn表示支线与用户的阻力数，SⅠ 、 SⅡ 、 SⅢ… SN表示干线各管段的阻力数，V表示网路总流量， V1 、 V2 、 V3… Vn表示用户流量。
武大水力学习题集答案
27、
28、解:
29、
30、
h
=
p ρg
=
2.00H 2O
31、 P = 1937.9 N 35、（1）
32、 h = 0.663 m
33、 a =4.9 m/s2 34、 h=3.759 m
(2) Px == 15.68 kN ； Pz = 33.58 kN ； P =
P2 x
+
P2 z
= 37.06
T＝μ ( u + Δ ) A ; 14、ρ=1030Kg/m3 ,
x Δ−x
15、ρ=998.88Kg/m3, ν =μ/ρ=1.003-6m2/s，空气的μ=1.809×10-5N S/m2 ；16、 dp=2.19×107Pa 17、 γ =678(Kg/m3)=6644.4(N/m3), ρ=69.18(Kgf s2/m4)=678(Kg/m3)； 18、 F=26.38 N 19、
2-31 γ 2= γ 1V/(V-Ah)
2-32 θ=5.3°
第三章 水动力学基础
1、 ( √ ) 2、( × ) 3、 ( × ) 4、 ( √ ) 5、 ( × ) 6、(×) 7、(×) 8、(√) 9、 (×) 10、(√)
11、(√) 12、(√) 13、(×) 14、(√) 15、(×) 16、(×) 17、(√) 18、(3) 19、(2) 20、
ρg
方向向下
68、 h V3 = 5.33 mH2O ； 69、 q v = 0.031 m3／s =31 l／s 70、(1) q vmax = 0.0234 m3／s = 23.4 l／s ； h max = 5.9 m (2) p 2 = − 4.526 mH2O
水力学课件完整版
产生条件
多孔介质中存在压差，且液体具 有流动性。
渗流分类
根据流动状态可分为层流和紊流 ；根据流动方向可分为一维、二
维和三维渗流。
达西定律和非达西定律适用范围
达西定律
适用于层流状态的渗流，描述液体在多孔介质中的流动速度与压 差之间的关系。
非达西定律
适用于紊流状态的渗流，此时流动速度与压差之间的关系不再符 合达西定律。
根据测量范围选择
不同仪表有不同的量程，应根据实际压力范围选择合适的仪表。
根据测量精度要求选择
不同仪表的精度不同，应根据实际需求选择精度合适的仪表。
根据使用环境选择
考虑温度、湿度、振动等环境因素对仪表的影响，选择适应性强的 仪表。
误差来源及减小误差措施
误差来源
仪器误差、环境误差、操作误差等。
减小误差措施
工程实例分析
实例一
油田注水开发过程中的渗流现象分析 。通过注水井向油层注水，提高油层 压力，驱动原油向生产井流动。在此 过程中，需要考虑注水井与生产井之 间的干扰问题，以及储层物性、流体 性质等因素对渗流的影响。
实例二
水利工程中的堤防渗透问题。堤防是 水利工程中的重要建筑物，其主要功 能是防洪。在洪水期间，堤防受到水 流的冲刷和渗透作用，可能导致堤防 失稳和溃堤。因此，在堤防设计和施 工过程中，需要考虑渗流对堤防稳定 性的影响，并采取相应的防渗措施。
重要意义。
表面张力
流体表面分子间相互吸引的力 ，影响流体的界面现象和毛细
现象。
流体静力学基础
1 2 3
静水压强及其特性
静水压强是静止液体中某点处单位面积上的垂直 作用力，具有方向垂直于作用面、大小与作用面 的方位无关等特性。
水力学由以下内容构成ppt课件
上
下
du dy
301.5上20 上22001.0Pa•s 下12下0.5Pa•s
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
4. 液体的压缩性
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。
四.作用在液体上的力
按物理性质：重力、惯性力、弹性力、 摩擦力、表面张力。
按特点分：表面力和质量力。 1.表面力
作用于液体的表面，其大小与受作用 的表面面积成比例的力，称为表面力。如 摩擦力、水压力、边界对液体的反作用力
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
研究对象：液体及不可压缩气体。
（四）水力学的在工程中的应用
➢ 1.确定水工建筑物所受的水力荷载
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
F
v
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
m
V
国际单位：kg/m3
一个标准大气压下，温度为4℃，水密度 为1000kg/m3 。
2.万有引力特性，重力与容重
万有引力：是指任何物体之间相互具有吸引 力的性质，其吸引力称为万有引力。
第十章 洪水波
1 P 1 P P P x P x x 2 x 2 x x
1 v v v y i0 i f g t g x x
2 洪水波运动的数学描述
3 洪水波分类及运动波和扩散波
3-1 洪水波分类
空间惯性力 (迁移惯性项) 重力
1 v v v y i0 i f g t g x x
阻力
压力(附加比降项)
惯性力
时间惯性力 (局地惯性项)
Q Av
3 洪水波分类及运动波和扩散波
3-1 洪水波分类
1977年，英国水文学家Ponce对洪水波进行了分类
1 洪水波的形成及其基本特征
1-3 洪水波的传播
在无旁侧入流时，则洪水波运动特点一般表现为：
1）洪水总量相等. 2）相应流量（包括洪峰流量）在下断面出现的时间一定迟于在上断面出现的时间，它们的时 间差称为传播时间. 3）相应流量在传播过程中有发生变化 Q .洪峰及其附近位相的流量一般要衰减， 而其余位相的流量一般会增加， I 从而形状发生坦化.
3-3 扩散波
如何判断河道内发生了运动波或扩散波，应点绘水位 -流量关系。若H~Q为逆时 针绳套关系，则为扩散波。
Q A 0 x t y i0 i f x
f H ,Q f H ,Q
消去H得：
Q dQ Q Q 2Q , 其中B为水面宽 2 t dA x 2 Bi0 x Q Q 2Q c D 2 t x x
波高，波体轮廓线上任一点相对于稳定流水面的高度.最大波高称为波峰.
波长，波体与稳定流水面交界面的长度.
A B
D
C
1 洪水波的形成及其基本特征
水力学与桥涵水文
地观察和室内试验，建立实用的经验公式，以解决实际工程
问题。这些成果被总结成以实际液体为对象的重实用的水力 学
代表人物有皮托（H.Pitot）、谢才（A.de Chezy）、达西
（H.Darcy）等
1732年皮托发明了量测流体流速的皮托管
1769年谢才建立了计算均匀流的谢才公式
1856年达西提出了线性渗流的达西定律
理论方法中，流体力学引用的主要定理有： （1）质量守恒定律： （2）动量守恒定律：
（3）牛顿运动第二定律：
（4）机械能转化与守恒定律：动能+压能+位能+能量损失 =const 由于纯理论研究方法在数学上存在一定的困难，因 此亦采用数理分析法求解，即总流分析方法与代数方程为 主的求解方法：理论公式+经验系数，经验公式，二维微分 方程，基础流体力学（应用流体力学）、水力学。
绪
论
主要内容
§1.1 水力学与桥涵水文的性质与任务 §1.2 水力学的任务及其发展简史和研究方法
§1.3 液体的主要物理力学性质
§1.4 作用在流体上的力 §1.5 流体的力学模型
§1.1 水力学与桥涵水文的性质与 任务
《水力学与桥涵水文》是公路与城市道路、桥梁、交通工程 专业的一门技术基础课，侧重介绍有关基础原理与方法，为 专业课作前期理论应用训练及业务素质的培养。桥涵是跨越 河渠、宣泄洪水、沟通两侧灌溉水路及保证道路运行安全的 泄水建筑物，其有关水力水文计算原理与方法则是本学科的 任务。随着我国改革开放的深入，城镇建设日新月异，高等 级立体交叉交通枢纽日益增多，高速公路的里程在迅速增长， 上世纪末，我国已建成贯穿全国的两纵两横国道主干线，这 对路桥工程的等级及设计标准提出了新的要求，合理进行水 力水文计算亦更 具重要意义。