《水力学》教学大纲：01057课程名称：水力学英文名称：FluidMechanics学时：68（60+8）学分：4合用专业：给水排水工程课程组别：专业大类A组先修课程：高等数学、大学物理、理论力学、材料力学一、课程教学目的水力学的任务是通过多个教学环节，使学生掌握水力学的基本理论、水力计算办法和水力实验的基本操作技能，为学习专业课程，从事专业工作和进行科学研究打下一定的基础。它的基本规定是：1、含有本专业的理论基础，涉及：（1）对的理解水力学的基本概念，如层流和紊流、急流和缓流、雷诺数和佛汝德数等。（2）掌握总流的持续性方程、能量方程和动量方程及其应用。（3）掌握分析水流运动的总流分析法，对量纲分析和实验相结合的办法也有一定的理解。2、对普通较简朴的、本专业常见的水流问题，含有分析和计算能力，重要涉及：静水压力的计算；管道及明渠的断面尺寸和过流能力的拟定；孔口、涵洞和堰流过流能力以及井和集水廊道的渗流计算等。3、含有对的使用水力计算中的基本图表和对的进行数字计算能力，掌握测量水位、压强、流速和流量的操作技能，含有分析实验数据和编写报告的能力。二、课程内容第一章绪论1、水力学的定义、任务和研究办法。2、水力学的发展概况。3、液体作为持续介质的概念。4、液体的重要物理性质。内摩擦定律。5、作用于液体的两种力：质量力和表面力。6、抱负液体和实际液体。第二章水静力学1、静水压强及其特性。2、液体的平衡微分方程及其积分。等压面。3、重力作用下的静水压强基本公式。压强分布图。压强的计量单位及其换算，绝对压强和相对压强，真空度。4、静水压强基本公式的几何意义：位置水头和位能、压强水头和压能、测压管水头和势能。5、压强的测量。6、几个质量力同时作用下的液体平衡。7、作用于平面上的静水总压力。压力中心。8、作用于曲面上的静水总压力。压力体。9、浮力。*浮体的稳定第三章水动力学理论基础1、液体运动的两种办法：拉格朗日法和欧拉法。2、流场，流线，质点加速度。恒定流和非恒定流。均匀流和非均匀流。总流，过水断面。流量。断面平均速度。3、不可压缩液体的持续性微分方程。4、总流的持续性方程。5、抱负液体的运动微分方程（欧拉方程）。6、运动微分方程沿流线的积分：伯努利方程及其几何意义和能量意义，伯努利方程的应用举例。7、渐变流和急变流，恒定总流的能量方程及其应用条件和举例。8、恒定总流的动量方程及其举例。9、有势流动。*有涡流动的概念。第四章水流阻力和水头损失1、实际流动的两种形态：层流和紊流。流动形态的鉴别。2、水流阻力于水头损失的两种形式：沿程阻力和沿程水头损失，局部阻力和局部水头损失。3、均匀流阻力和水头损失的关系，过水断面的水力要素：湿周和水力半径。沿程水头损失的普通表达（达西—魏斯巴赫公式）。4、圆管中的层流运动。过水断面上的流速分布。圆管层流的沿程水头损失。沿程阻力系数与雷诺数的关系。5、紊流的脉动现象。运动要素的瞬时值，时均值和脉动值。紊流的附加切应力。6、圆管中的紊流运动。边壁粗糙。水力光滑和水力粗糙。7、过水断面上的流速分布。沿程阻力系数与雷诺数和相对粗糙的关系。尼古拉兹实验。拟定实际管道沿程阻力系数的公式或曲线图。8、谢才公式、曼宁公式。粗糙系数（糙数）.9、绕流阻力。边界层的分离。10、局部阻力和局部水头损失。圆管中忽然扩大的水头损失。第五章孔口、管嘴出流和有压管流1、孔口恒定自由出流基本公式。收缩现象和影响因素。沉没出流。管嘴出流特性。2、短管的水力计算。测压管水头线和总水头线的绘制。3、长管的水水计算。简朴管路。串联管路。沿程均匀泄流管路。4、水击现象。直接水击压强计算。第六章明渠水流1、明渠均匀流的水力特性和基本计算公式。正常水深，糙率n值的拟定。渠道的水力最优断面。允许流速。明渠均匀流水力计算的基本问题。无压圆管均匀流的水力计算。2、棱柱形渠道和非棱柱形渠道，断面单位能量。临界水深。急流、缓流和临界流。3、水跃现象。水跃的基本方程。水跃函数。共扼水深。水跃长度。水跃能量损失。4、明渠非均匀流的微分方程。明渠渐变流水面曲线的定性分析。明渠渐变流水面曲线...
