水力学第四章 第四节VIP免费

4水动力学基本原理4水动力学基本原理4.14.1理想液体运动的微分方程理想液体运动的微分方程4.14.1理想液体运动的微分方程理想液体运动的微分方程4.24.2理想液体的伯努利方程理想液体的伯努利方程4.24.2理想液体的伯努利方程理想液体的伯努利方程4.34.3实际液体恒定元流的能量方程实际液体恒定元流的能量方程4.34.3实际液体恒定元流的能量方程实际液体恒定元流的能量方程4.44.4均匀流与非均匀流均匀流与非均匀流4.44.4均匀流与非均匀流均匀流与非均匀流4.54.5实际液体恒定总流的能量方程实际液体恒定总流的能量方程4.54.5实际液体恒定总流的能量方程实际液体恒定总流的能量方程4.64.6恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程4.64.6恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程4.74.7因次分析因次分析4.74.7因次分析因次分析当流线为相互平行的直线时，或不存在位变加速度的流动4.44.4均匀流与非均匀流均匀流与非均匀流4.44.4均匀流与非均匀流均匀流与非均匀流4.4.0定义1过水断面为平面，且其形状和尺寸沿程不变4.4.1均匀流的特征2同一流线上不同处的流速相等，沿程各过水断面的流速分布形状相同、断面平均流速相等。uAuBuB=uA2同一流线上不同位置处流速相等，沿程各过水断面的流速分布形状相同、断面平均流速相等。uA=uBuBuA2同一流线上不同位置处流速相等，沿程各过水断面的流速分布、断面平均流速相等。不同流线上的速度可以不同。vA=vBvBvA3过水断面上动水压强分布规律和静水压强分布规律相同，即同一过水断面上各点的测压管水头相等，但不同流程的过水断面上,测压管水头不相同。AAdA）＝（）（（γpzγpz)sCγpzz21122z1C1C2p2γp1γC1≠C21过水断面为平面，且其形状和尺寸沿程不变2同一流线上不同处流速相等，沿程各过水断面的流速分布形状相同、断面平均流速相等。4.4.1均匀流的特征3过水断面上动水压强分布规律与静水压强分布规律相同，即在同一过水断面上各点的测压管水头相等，但不同流程的过水断面上的测压管水头不相同。0zpp+dpndAdnpg0z+dzαdA证明：从运动的液体中沿过水断面方向取一个微元柱体0zpp+dpndAdnpg0z+dzαdA质量力有重力、n方向无惯性力动水压力、重力在垂直于水流方向n的投影为0zpp+dpndAdnpg0z+dzαdA动水压力、重力在垂直于水流方向n的投影为0dd)dd(dddcosddcosdzAAppApzAnAG0zpp+dpndAdnpg0z+dzαdA动水压力、重力在垂直于水流方向n的投影为)(0dd)dd(dddcosddcosdsCγpzzAAppApzAnAG0zpp+dpndAdnpg0z+dzαdA动水压力、重力在垂直于水流方向n的投影为)(0dd)dd(dddcosddcosdsCγpzzAAppApzAnAG若流线不是相互平行的直线，称非均匀流。按流线不平行和弯曲的程度，可将非均匀流分为两种类型1渐变流（缓变流）2急变流4.4.2非均匀流1渐变流（缓变流）流线虽不平行，但接近平行直线；流线之间夹角小，或流线曲率半径较大，均可视为渐变流。渐变流的极限就是均匀流标准通过试验比较确定。如果假定的渐变流断面上，动水压强分布近似为静水压强分布规律，并且所求出的动水压力和实际情况（试验）较为吻合，则可视为渐变流断面。本质沿流动垂直的方向惯性力（加速度）可以忽略不计。例如，离心力。渐变流流动区域渐变流过水断面一个逐渐扩散的管道，如果渐变段很长，则可认为是渐变流流动区域H11cc00d2A渐变流断面v0vc水箱的来流断面和收缩断面是渐变流断面11管道出口断面1-1是渐变流断面管道或明渠突然扩散和突然缩小附近为急变流突然缩小突然扩大渐变流区域和断面渐变流区域和断面判断渐变流与水流边界关系密切渐变流：水流边界平行的直线边界处的水流急变流：管道转弯断面突然扩大或缩小明渠水面急剧变处渐变流断面上动水压强分布规律固体边界约束的渐变流过水断面动水压强符合静水压强分布规律渐变流渐变流断面上动水压强分布规律：水流射入大气中时的渐变流断面，动水压强不服从静水压强分布规律例如，孔口收缩断面，其上流线近似平行，各点均与大气接触，压强约为大气压强。渐变流渐变流断面上动水压强分布规律固体边界约束的渐变流过水断面，动水压强符合静水压强分布规...