水力学主要知识点.pdf

水力学主要知识点 （水工专业） 绪 论 （一）液体的主要物理性质 1．惯性与重力特性 2．粘滞性：液体的粘滞性是液体在流动中产生能量损失的根本原因. 描述液体内部的粘滞力规律的是牛顿内摩擦定律 : du   dy 注意牛顿内摩擦定律适用范围：1)牛顿流体， 2)层流运动 3．可压缩性。 在研究水击时需要考虑 4．表面张力特性。 进行模型试验时需要考虑 水力学的两个基本假设： (二)连续介质和理想液体假设 1.连续介质：液体是由液体质点组成的连续体,可以用连续函数描述液体运动的物理量. 2．理想液体：忽略粘滞性的液体 （三）作用在液体上的两类作用力 第1 章水静力学 水静力学包括静水压强和静水总压力两部分内容。通过静水压强和静水总压力的计 算，可以求作用在建筑物上的静水荷载。 (一) 静水压强： 主要掌握静水压强特性,等压面,水头的概念，以及静水压强的计算和不同表示方法. 1．静水压强的两个特性： （1 ）静水压强的方向垂直且指向受压面 （2 ）静水压强的大小仅与该点坐标有关，与受压面方向无关， 2.等压面与连通器原理：在只受重力作用,连通的同种液体内, 等压面是水平面. (它是静水压强计算和测量的依据） 3．重力作用下静水压强基本公式（水静力学基本公式） p p=p +g h 或 z  c 0 g 其中 z—位置水头，p/g —压强水头 （z+p/g ）—测压管水头 请注意，“水头”表示单位重量液体含有的能量。 4．压强的三种表示方法：绝对压强p′，相对压强p， 真空度p , v 它们之间的关系为：p= p′-p p = │p │（当p ＜0 时p 存在） a v v 相对压强:p=g h,可以是正值，也可以是负值。要求掌握绝对压强、相对压强和真空 度三者的概念和它们之间的转换关系。 1 计算静水总压力包括求力的大小、方向和作用点，受压面可以分为平面和曲面两类。 根据平面的形状：对规则的矩形平面可采用图解法，任意形状的平面都可以用解析法进行 计算。 (二) 静水总压力的计算 1)平面壁静水总压力 （1 ） 图解法：大小：P=Ωb, Ω--静水压强分布图面积 （2 ）方向：垂直并指向受压平面 作用线：过压强分布图的形心，作用点位于对称轴上。 静水压强分布图是根据静水压强与水深成正比关系绘制的，只要用比例线段分别画出 平面上两点的静水压强，把它们端点联系起来，就是静水压强分布图。 （2 ）解析法：大小：P=p A, p —形心处压强 c c 方向：垂直并指向受压平面 作用点D：通常作用点位于对称轴上，在平面的几何中心之下。 求作用在曲面上的静水总压力P，是分别求它们的水平分力P 和铅垂分力P ，然后再 x z 合成总压力P。 (2)曲面壁静水总压力 （1） 水平分力：P =p A =g