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2015-2016学年度13级土木三班期末复习资料

水力学

一. 题型总览

1.判断题(每题1分,约10分)

例题:判断下列说法是否正确。若正确在括号内划√,否则划×。 (1)对于孔口出流和管嘴出流,若出口面积相同,作用水头相等,则二者流量相同。(×)

(2)流体内部切应力的大小仅与流速梯度无关。(×)

(3)静止流体中点压强的大小,与其淹没深度有关,还与受压面的方位有关。(×)

2. 选择题(每题2分,约10分)

例题:①等直径圆管中层流的过流断面流速分布是( a ) (a)呈抛物线分布 (b) 呈对数线分布 (c)呈椭圆曲线分布 (d) 呈双曲线分布

②若在静水中取一六面体,那么作用于该六面体上的力有( c ) (a) 切向力、正压力 (b) 正压力 (c) 正压力、重力 (d) 切向力、重力

【注:如果是一个不规则图形,那么作用于其上的力为正压力、切向力、重力】

3.简答题 (每题5分,10分) 【第五章&第八章】 ①层流与紊流内部切应力有何不同?

②试根据尼古拉兹实验,说明沿程阻力系数的变化规律? ③写出管流雷诺数的表达式,并说明其层流、紊流的判别标准?

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4. 绘图(10分)

压强分布图 压力体 总水头线和测压管水头线 5.计算题 (3道题,每道20分,总共60分) 【第二章&第四七章结合】

作用在平面上的力,作用在曲面上的力,能量方程,动量方程(三大方程联合应用),短管(能量方程,损失计算),长管

【考试难度与作业难度等同,复习以作业、书上例题和上课讲的例题为主】

二.各章知识点详述

第一章:绪论 1.连续介质的概念

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,即所谓的“连续介质”。 2.液体的主要物理性质: (1)惯性、质量、密度

(惯性:惯性是物体保持原有运动状态的性质。惯性的大小以质量来度量。当流体受外力作用使运动状态发生改变时,由于流体的惯性引起对外界抵抗的反作用力称为惯性力。F=-ma 负号表示惯性力的方向与物体加速方向相反。)

(2)易流动性、压缩性与表面张力特性

(流体受压,体积缩小、密度增大的性质,称为流体的压缩性。 表面张力是自由表面上液体分子由于受两侧分子引力不平衡,使自由

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表面上液体分子受有极其微小的拉力,这种拉力称为表面张力。表面张力是液体的特有性质。)

(3)黏滞性:牛顿内摩擦定律

(当流体一旦流动时,则流体分子间的作用力立即显示为对流动的阻抗作用,即显示出所谓黏滞性阻力。流体的这种阻抗变形运动的特性称为黏滞性。 牛顿内摩擦定律:

du???dy为“s ”。

du/dy 流速梯度,它表示速度沿垂直于速度方向y的变化率,单位

随液体种类不同而异的比例系数,称为黏滞系数。

切应力,或称单位面积的内摩擦力,或称单位面积上的黏滞力,单位为“ ”,简称“Pa”。量纲为ML T 。 3.理想流体与实际流体模型

理想流体只是实际流体(黏性流体)在某种条件下的一种简化模型。实际流体与理想流体的根本区别在于有无黏滞性。 4.作用在液体上的力 (质量力、表面力)

作用在流体上的力按其作用特点分为质量力和表面力两大类。质量力(又称体积力)的大小与流体的质量成比例。重力、惯性力都属于质量力。质量力常用单位里来表示,单位质量力在各坐标轴的投影分别用fx、fy、fz表示。表面力的大小与作用面的面积成比例。表面力

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常用应力(单位表面力)来表示,若应力与作用面垂直,成为压应力或压强,若与作用面平行,称为切应力(黏滞力)。

例题:若在静水中取一六面体,那么作用于该六面体上的力有( c ) (a) 切向力、正压力 (b) 正压力 (c) 正压力、重力 (d) 切向力、重力

【注:如果是一个不规则图形,那么作用于其上的力为正压力、切向力、重力】

静止条件下,流体不呈现黏滞力,只有正应力。

第二章:流体静力学 (大题一道,作图两道,其他不多) 1.静压强的特性:

①静压强的方向是垂直受压面,并指向受压面。 ②在同一点各方向的静压强大小与受压面方位无关 2.液体平衡微分方程

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