中国地质大学(武汉)水力学课件1VIP免费

--11--水力学水力学--22--绪论绪论水静力学水静力学水动力学水动力学层流和紊流层流和紊流水流阻力与水头损失水流阻力与水头损失液流相似性原理液流相似性原理恒定管流恒定管流明渠恒定均匀流明渠恒定均匀流明渠恒定非均匀流明渠恒定非均匀流明渠恒定急变流明渠恒定急变流堰流堰流孔口出流孔口出流教学教学实验实验静水压强静水压强能量方程、流线演示能量方程、流线演示文丘里流量计文丘里流量计局部水头损失、动量局部水头损失、动量方程、流态实验方程、流态实验教材教材：《工程流体力学》：《工程流体力学》高等教育出版社，禺华谦编。高等教育出版社，禺华谦编。《水力学实验实习指导书》，《水力学实验实习指导书》，教材科。教材科。--33--Chp1Chp1绪论绪论•工程流体力学研究流体的机械运动规律工程流体力学研究流体的机械运动规律•流体：液体、气体流体：液体、气体•流体力学的研究方法流体力学的研究方法•流体力学在土木工程中的应用（水利、环境）流体力学在土木工程中的应用（水利、环境）--44--•水力学的发展水力学的发展远古时期（约公元前远古时期（约公元前23002300年）大禹治水。年）大禹治水。秦代公元前秦代公元前256256～～210210年都江堰、郑国渠、灵渠年都江堰、郑国渠、灵渠历代治理黄河、开凿运河。历代治理黄河、开凿运河。欧洲公元前欧洲公元前250250年希腊阿基米德提出浮体力学，年希腊阿基米德提出浮体力学，水力学萌芽。水力学萌芽。1818世纪及世纪及1919世纪水力学与古典流体力学较大发展，世纪水力学与古典流体力学较大发展，2020世纪后两者融为一体，形成现代流体力学。世纪后两者融为一体，形成现代流体力学。目前水力学发有多分支学科。目前水力学发有多分支学科。--55--•水力学应用水力学应用水利工程如农田水利、水力发电、水工建筑、给排水工程。水利工程如农田水利、水力发电、水工建筑、给排水工程。其它工程部门如其它工程部门如环境工程环境工程、水资源利用、机械工程、、水资源利用、机械工程、化学工程、采矿和冶金工程、能源工程等。化学工程、采矿和冶金工程、能源工程等。--66--流体的连续介质模型流体的连续介质模型•把流体视为由一个挨一个的连续的无任何空隙的把流体视为由一个挨一个的连续的无任何空隙的质点所组成。质点所组成。•理想流体只是实际流体在某种条件下的一种简化理想流体只是实际流体在某种条件下的一种简化模型，实际流体与理想流体的区别在于有无粘滞模型，实际流体与理想流体的区别在于有无粘滞性。性。--77--流体的主要物理性质流体的主要物理性质•惯性惯性•粘性粘性当流体处在运动状态时，由于流体分子间的作用力，流当流体处在运动状态时，由于流体分子间的作用力，流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以抗抵体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以抗抵相对运动的性质。相对运动的性质。它对流体流动产生阻力，造成能量损失。它对流体流动产生阻力，造成能量损失。μμ动力粘性系数，单位为动力粘性系数，单位为pa·spa·sdyduAFdyduAF或,νν运动粘性系数，单位为运动粘性系数，单位为mm22/s/s，或，或cmcm22/s/s牛顿内摩擦定律牛顿内摩擦定律16861686年牛顿提出液体内摩擦定律。年牛顿提出液体内摩擦定律。--88----99--•易流动性：易流动性：流体在静止时不能承受切应力和不能流体在静止时不能承受切应力和不能抵抗剪切变形的性质。抵抗剪切变形的性质。•表面张力特性：液体自由表面在分子作用半径范表面张力特性：液体自由表面在分子作用半径范围内，由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方围内，由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方向产生的拉力。向产生的拉力。--1010--压缩性压缩性•压缩性：流体的宏观体积随着压强增大而减小的性质。压缩性：流体的宏观体积随着压强增大而减小的性质。//1//ddpVdVdpKdpddpVdV体积压缩系数体积压缩系数体积弹性系数体积弹性系数单位：单位：mm22/N/N单位：单位：N/mN/m22--1111--•液体多种多样，多数分子结构液体多种多样，多数分子结构简单的液体（如水、酒精、油简...