水力学教程(第五版)全套教学课件pptx目录•水力学基本概念与原理•流体静力学分析•流体动力学基础知识•管道中水流运动规律探讨•明渠恒定均匀流计算方法讲解•渗流现象及其规律揭示水力学基本概念与原理01水力学定义研究液体（主要是水）在静止和运动状态下的力学规律及其应用的科学。研究对象液体（包括水和各种液体）的静止和运动状态，以及与固体边界的相互作用。水力学定义及研究对象液体性质与分类液体性质易流动性、压缩性、黏性、表面张力等。液体分类牛顿液体和非牛顿液体、理想液体和黏性液体等。静止液体作用在与其接触的某个平面上单位面积上的垂直力。静压力运动液体作用在固体边界上的力，其方向与液体运动方向相同。动压力静压力与动压力概念连续性方程单位时间内流入、流出控制体的质量流量之差，等于控制体内质量的变化率。伯努利方程理想液体在重力场作稳态流动时，具有压力能、位能和动能三种形式，它们之间可以相互转化，且总和保持不变。连续性方程与伯努利方程流体静力学分析02静止液体中同一水平面上的压强相等。静止液体中压强随深度的增加而增大。静止液体中任意点的压强等于液柱高度对应的压强。静止液体中压强分布规律01当液体处于相对平衡状态时，其表面形状由液面边界条件确定。02若液面为自由面，则液面形状为水平面。03若液面受到外力作用，则液面形状发生变化，但液体内部压强分布仍遵循静力学规律。液体相对平衡时表面形状确定方法浮力产生条件及计算方法浮力产生的条件是物体浸没在液体中且排开液体的体积大于物体本身的体积。浮力的方向竖直向上，大小等于物体排开液体的重力。计算浮力时，需要先确定物体在液体中的浸没深度和排开液体的体积，然后根据阿基米德原理计算浮力大小。潜水是指埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以上具有自由水面的重力水。承压水的稳定水位高于地形高程，地表地形高程各处不一致时，承压水位的高程则不受地形影响。潜水通过包气带与大气圈及地表各圈层发生联系，因此具有季节性变化的特点。潜水具有自由水面，且水面随地形起伏而波动。承压水是指充满于两个隔水层之间的含水层中的地下水，它有两种不同的埋藏类型，即埋藏在第一个稳定隔水层之上的潜水和埋藏在上下两个稳定隔水层之间的承压水。承压水的形成取决于地质构造和岩石性质，其富水性则因补给来源、补给条件、含水层的渗透性和厚度等因素而异。潜水和承压水特性分析流体动力学基础知识03以流体质点为研究对象，描述其物理量随时间变化的方法。以流场中的空间点为研究对象，描述流过该点的流体质点的物理量随时间变化的方法。描述流体运动两种方法：拉格朗日法和欧拉法欧拉法拉格朗日法01流线在流场中，某时刻与流线相切的线上各点处流体质点的速度矢量与该线相切，且各点的速度大小相等。02流管在流场中，由一组流线所围成的管状区域。03流束单位时间内通过某一过流断面的流体体积。流线、流管、流束等概念介绍VS流场中各空间点上流体质点的物理量（如速度、压强、密度等）不随时间变化。非恒定流流场中各空间点上流体质点的物理量随时间变化。恒定流恒定流与非恒定流判别依据一维流动流动参数仅沿一个坐标方向变化，其他两个坐标方向上的流动参数保持不变。二维流动流动参数仅沿两个坐标方向变化，另一个坐标方向上的流动参数保持不变。特点比较一维流动问题相对简单，二维流动问题更为复杂，需要考虑更多因素的影响。在实际工程中，一维流动模型往往用于简化分析，而二维流动模型则用于更精确地描述流动现象。一维流动和二维流动特点比较管道中水流运动规律探讨04水流运动状态层流与紊流，雷诺数与临界雷诺数。沿程损失达西公式，沿程阻力系数与雷诺数、管壁粗糙度的关系。局部损失弯头、三通、阀门等局部构件对水流运动的影响，局部阻力系数的确定。长管中水流运动特性分析短管水流运动特点进出口边界条件对水流运动的影响，短管内的水流运动状态。要点一要点二短管水力计算短管内的沿程损失和局部损失计算，总水头损失的计算方法。短管中水流运动特性分析局部损失产生原因流速分布改变、流动方向改变、流动截面变化等引起的能量损失。局部损失计算方法...
