文档介绍:第一章绪论 物质的三种形态:固体、液体和气体。液体和气体 统称为流体。
流体的基本特征:具有流动性。 所谓流动性,即流体在静止时
不能承受剪切力,只要剪切力存在,流体就会流动。流体无论静止或 流动,都不能承受拉力。
连续介质假设:把流的管状曲面。
流束:充满流体的流管。
过流断面:与所有流线正交的横断面。
元流:过流断面无限小的流束,断面上各点的运动参数均相同。
总流: 过流断面为有限大小的流束,断面上各点的运动参数不相
同。
流量:单位时间内通过某一过流断面的流体量。以体积计为体积流量,
简称流量;以质量计为质量流量;以重量计为重量流量 非均匀渐
变流:在非均匀流中流线近似于平行直线的流动。
水头线:总流或元流沿程能量变化的几何图示。
水力坡度:单位流程内的水头损失。
(简答)流线有哪些主要性质?流线和迹线有无重合的情况?答: 流
线性质:(1)在恒定流中,流线的形状和位置不随时间变化;(2)在 同一时刻,一般情况下流线不能相交或转折。在恒定流中流线与迹线 重合,非恒定流中一般情况下两者不重合, 但当速度方向不随时间变 化只是速度大小随时间变化时,两者仍重合。
试述流动分类:(1)根据运动参数是否随时间变化,分为恒定流和非 恒定流;(2)根据运动参数与空间坐标的关系,分为一元流、二元流 和三元流;(3)根据流线是否平行,分为均匀流和非均匀流。
不可压缩流体的连续性微分方程 :不可压缩流体运动必须满足该
方程。
第四章流动阻力和水头损失 流动阻力:粘性流体运动时,流体
内部流层之间存在相互作用的摩擦力,在边界变化处存在集中阻力, 这两类力做功使机械能减少,这两类力称为流动阻力。
沿程阻力:在边界无变化的均匀流段上产生的流动阻力。
局部阻力:在边界急剧变化处产生的流动阻力。
水头损失:单位重量流体平均的机械能损失。
沿程水头损失fh :由沿程阻力做功引起的水头损失。
局部水头损失jh :由局部阻力做功引起的水头损失。
层流:流速较小时,水一层套着一层呈层状流动,各层质点互不混掺 的流态。
紊流(湍流):流速较大时,各层质点运动轨迹极不规则,相互混掺 的流态。
水力半径R:过流断面面积与湿周的比值 紊流脉动:紊流各层质点相互掺混,无规则运动,导致其物理量也随
之无规则变化的现象。
瞬时流速u:某一空间点的实际流速,在紊流流态下随时间脉动,
时均流速u:某一空间点的瞬时流速在时段 T内的时间平均值, 脉 动流速u':瞬时流速与时均流速的波动值。
断面平均流速 :过流断面上各点流速的断面平均值, 粘性底层:
仅靠壁面存在一个粘性剪应力起控制作用的薄层。
紊流剪应力包括:粘性剪应力和附加剪应力 紊流流速分布一般表达
式:,该公式适用于除粘性底层以外的整个过流断面。
当量粗糙:是以工业管道紊流粗糙区实测的 值代入尼古拉兹粗糙圆
管公式反算得出的粗糙高度ks。
当量直径de:把水力半径相等的圆管直径定义为非圆管的当量直
径
边界层:考虑粘性影响的薄流层。
绕流阻力D:流体绕物体流动,平行于来流方向上的力,包括摩擦阻
力和压差阻力, 造成局部水头损失的原因:主流脱离边壁,漩涡
区的形成。
边界层的特征:边界层内流速梯度很大,考虑粘性影响;以外流速梯
度约为0,相当于无粘性流体的运动。
第五章 孔口、管嘴出流和有压管流
孔口出流:在容器壁上开孔,水经孔口流出的水力现象。其水头损失
只考虑局部水头损失jh。
薄壁孔口:孔口出流时,水流与孔壁仅在一条周线上接触,壁厚对水
流无影响的孔口。 自由出流:水由孔口流入大气的水力现
象。
淹没出流:水由孔口直接流入另一部分水体的水力现象。
管嘴出流:在孔口上对接3-4倍孔径的短管,水通过短管并在出口断 面满管流动的水力现象。
有压管流:流体沿管道满管流动的水力现象。
短管:沿程水头损失和局部水头损失所占比重相当, 两者都不能忽略 的管道。
长管:以沿程水头损失为主,局部水头损失和流速水头所占比例很小, 可以忽略或按沿程水头损失的某一百分比估算的管道。
简单管道:沿程直径和流量都不变化的管道。
串联管道:由直径不同的管段顺序连接起来的管道。
并联管道:在两节点之间并联两根或两根以上的管道。
水击(水锤):在有压管道中,由于某种原因,使水流速度突然发生 变化,同时引起压强大幅度波动的现象。
直接水击:阀门关闭时间小于一个相长,最早发出的水击波的反射波 回到阀门之前,阀门已全关闭,此时阀门处的水击压强与瞬时关闭相 同。
间接水击:阀门关闭时间大于一个相长),最早发出的水击波的反射 波回到阀门之时,阀门还未完全关闭,此时阀门处正负水击波相叠加,
使阀门处的水击压强小于直接水击压强。
(简