当前位置:文档之家› 水力学知识点小结(给排水专业)

水力学知识点小结(给排水专业)

2、若以τ代表单位面积上的内摩擦力,则称为切应力,根据牛顿内摩擦定律,则τ的计算公式为:dydu μτ= 。

3、毛细管现象是在 表面张力 的作用下产生的,用测压管来测管道中水的压强时,若测压管太细,会使测量结果: 偏大 (偏大或偏小)。

6、理想气体不可压缩流体恒定元流能量方程或伯努利方程为:g u Z P g u Z P 2222222111++=++γγ 。

7、均匀流(或渐变流)过流断面上的压强分布服从于水静力学规律,则任一均匀流(或渐变流)过流断面上的压强分布规律为:2211Z P Z P +=+γγ 。

6、求作用于曲面的液体压力时,我们通常将此压力分为水平方向和铅直方向的分力分别进行计算,试写出水平分力F x 和铅直分力F z 的数学表达式,F x =z c A h ⋅⋅γ F z = V ⋅γ8、写出恒定总流伯努利方程式:21222222111122-+++=++l h g V p z g V p z αγαγ14、孔口自由出流的基本方程式为:02H g A Q ⋅⋅⋅⋅=μ 。

17、已知流速分布22y x y u x +-=,则旋转线变形速度=x θ ()2222y x xy +18、不可压缩流体三元流连续性微分方程为:0=∂∂+∂∂+∂∂zu y u x u z y x 。

19、不可压缩流体的速度分量为:0,2,2=-==z y x u y u x u ,则其速度势函数=ϕ2331y x - 。

6、对于空气在管中的流动问题,气流的能量方程式可以简化为:2122221122-++=+l h v p v p ρρ,其中121==αα。

5、盛满水的圆柱形容器,设其半径为R ,在盖板边缘开一个孔,当容器以某一个角速度ω绕铅直轴转动时,液体中各点压强分布为:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=g r g R P V 222222ωωγ 。

9、测压管水头H p 与同一断面上总水头H 之间的关系为:gv H H P 22+= 。

10、用相对压强表示的恒定气流能量方程为:()()2222221121v p v z z p a ρργγ+=+--+。

15、管路阻抗的两种表达式为:gd d l S H 428πζλ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∑和428d d l S P πρζλ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∑(或S P =H S γ ) 。

16、对圆断面气体射流,其射流半径R 沿射程S 的变化规律用公式表示为:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=294.04.300r as r R 。

18、已知流速分布22y x x u y +=,则流体旋转线变形速度=y θ()2222y x xy +- 。

20、无旋流动必然是有势流动,则有势流动的速度势函数ϕ与速度分量zy x u u u ,,的关系为: ()dz u dy u dx u z y x d z y x ++=,,ϕ 。

3、用相对压强表示的气流能量方程式为:()()2222221121v p v z z p a ρργγ+=+--+ 。

4、在渐变流的同一有效截面中,流体的压强分布满足 (p g ρ+Z=C ) 9、管路截面突然扩大的局部损失公式为( 212m ()2v v h g-= ) 4、能量损失计算公式用水头损失表达时,其沿程水头损失为:gv d l h f 22⋅⋅=λ 。

7、恒定流动量方程式为:1211012202v v F Q Q →→→-=∑ραρα 4.请写出对于气体情况下总压和静压、动压以及位压之间的关系表达式:()()1222Z Z g v p p a z --++=ρρρ 。

7.请写出圆管中层流流动沿程阻力系数的一般表达式:eR 64=λ 。

10.气体中当地音速c 的一般计算公式为: kRT c = 。

1、无旋流动必然是有势流动,则有势流动的速度势ϕ与速度分量z y x u u u ,,的关系为:()dz u dy u dx u z y x d z y x ++=,,ϕ。

2、盛满水的半径为R 的圆柱形容器,在盖板边缘开一个孔,当容器以某一个角速度ω绕铅直轴转动时,液体中各点压强V P 分布为:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=g r g R P V 222222ωωγ 。

3、绕铅直轴做等角速度旋转的容器中,旋转角速度为ω,液体密度为ρ,则其液体内部压强p 的计算公式为:c gz r p +⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2221ωρ。

3、作等加速直线运动容器中,液体相对平衡时压强分布规律的一般表达式为:()c gz ax p +--=ρ。

(设容器的加速度为a )6、薄壁小孔口的流速系数ϕ、流量系数μ与圆柱形外管嘴的流速系数ϕn 、流量系数n μ的大小关系为:n n μμϕϕ<>,。

3、对于气体而言,同一过流断面上全压q P 与静压之间的关系为: 22v p P q ρ+=4.压强损失:22f l v p d λ=⋅⋅ 8、有一管径d=25mm 的室内上水管,如管中流速v=1.0m/s ,水的运动粘滞系数s m /1031.126-⨯=ν,则管中水的流态为: 紊流 。

层流: Re=vd<2300ν 紊流:Re= vd>2300ν4、在开口水箱中,当地大气压2/3.88m kN Pa =,则在水箱中距自由面m h 3=处的绝对压强P ‘= 117.7 kN/m 2 = 12 mH 2O = 1.2 标准大气压。

8、一圆管直径d=2cm ,流速v=12cm/s ,水的运动粘滞系数s cm /013.02=ν,则沿程阻力系数为: 035.0=λ。

(λ=6464=Re vdν)1、简述运用动量方程式时注意的几个内容。

2、简述尼古拉兹实验曲线中五个阻力分区的沿程阻力系数的影响因素。

(1分)Ⅴ、紊流粗糙区(阻力平方区) )/(d K f =λ(1分)1、有图1所示的两个分叉流,下面两个动量方程对否?正确的应如何表达?对于图(a )()∑-=1012021v v Q F ααρ对于图(b )()[]∑-+=1012023031v v v Q F αααρ答:两个动量方程的表达都不正确(1分) 正确的动量方程为:对于图(a )⎪⎭⎫ ⎝⎛-=→→→∑1012021v v Q F ααρ(2分) 答:1)所选的坐标系必须是惯性坐标系;(1分)2)标明坐标系;(0.5分)3)正确选择控制体(0.5分)4)必须明确地假定待求的固体壁面对流体的作用力的方向,并用符号表示。

(1分)5)注意方程式本身各项的正负及压力和速度在坐标上投影的正负。

(1分)6)问题往往求的是流体对固体壁面的作用力,最后明确回答力的大小和方向。

(1分)答:Ⅰ、层流区 (Re)1f =λ(1分)Ⅱ、临界过渡区 (Re)2f =λ(1分)Ⅲ、紊流光滑区 (Re)3f =λ(1分)Ⅳ、紊流过渡区 )/(Re,d K f =λ(1分)对于图(b )⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=→→→→∑10130320213231v v v Q F αααρ(3分) 2 下图2为尼古拉兹粗糙管和工业管道λ曲线的比较。

图中实线A 为尼古拉兹实验曲线,虚线B 和C 为工业管道的实验曲线,根据图示阐述在紊流过渡区工业管道和尼古拉兹λ曲线的差异,并说明产生这种差异的原因。

上升部分。

(1分)原因:2、压强的三种量度单位: 单位面积上的力 、 大气压的倍数 、 液柱高度 。

的音速c= 340 m/s 。

(k R T c =)答:差异:1)工业管道的过渡区曲线在较小的雷诺数下就偏离光滑曲线,(1分)2)工业管道过渡区曲线随着雷诺数的增加平滑下降,而尼古拉兹曲线则存在着1)在于两种管道粗糙均匀性的不同。

在工业管道中,粗糙是不均匀的,当层流底层比当量糙粒还大很多时,粗糙中的最大糙粒就将提起对紊流核心内的紊动产生影响,使λ开始与K/d 有关,实验曲线也就过早地离开了光滑区。

而尼古拉兹粗糙是均匀的,其作用几乎是同时产生。

(2分)2)当层流底层的厚度开始小于糙粒高度后,全部糙粒开始直接暴露在紊流核心内,促使产生强烈的旋涡。

同时,暴露在紊流核心内的糙粒部分随雷诺数的增长而不断加大,因而沿程损失急剧上升。

这就是为什么尼古拉兹实验中过渡区曲线产生上升的原因。

(1分)9、常压下,15℃时空气的绝热指数k =1.4,空气常数R =287m 2/(s 2.k),则空气中动力相似 ,以及两个流动的边界条件和起始条件相似。

6、在相同作用水头下,圆柱形外管嘴的过流能力是相同直径孔口过流能力的 1.32 倍。

(设62.0=孔口μ) P1398、圆柱形外管嘴正常工作条件是:(1)作用水头H 0m 3.9≤(2)管嘴长度l =__(3-4)d_。

10、弗诺得数是 惯性力 与 重力 的相对比值。

1.流体静压强的特性有两点,它们是:流体静压强的方向必然是沿着作用面的内 法线方向,任一点的流体静压强的大小与作用面的方向无关,只与该点的位置有关。

2.流体流动过程中的能量损失一般分为两类,一是:沿程损失,二是:局部损失。

3.在管径d=100mm ,管长L=300mm 的圆管中,流动着02.0=λ,v=1.04m/s 的水,则沿程水头损失f h = 3.31m 。

P1824.无限空间淹没紊流射流的特征有三个,分别为:射流外边界线呈直线向外扩散、射流各个截面的速度是相似的 、 射流各个截面上动量守恒 。

5.我们知道在等压面上P=常数,等压面的两个特征为: 等压面是等势面 、等压面和质量力正交 。

6.在紊流中,一方面因时均流速不同,各流层间存在着相对运动,就存在着 粘性 切应力,另一方面还存在着由脉动引起动量交换产生的 惯性 切应力。

1.流体的主要力学性质有: 惯性 、 重力特性 、 粘滞性 、压缩性和热胀性 、表面张力特性 。

5.总压线和势压线之间的铅直距离为 动压 ;势压线和位压线之间的铅直距离为 静压 ;位压线和零压线之间的铅直距离为 位压 。

6.判别流体流动状态的参数是 雷诺数 。

11.马赫数是指定点的 当地速度 和 当地音速 的比值。

3.流线是 欧拉 法对流动的描绘,迹线是 拉格朗日 法对流动的描绘。

8.在紊流光滑管区,沿程阻力系数只与 雷诺数 有关;在紊流粗糙区,沿10、要保证两个流动问题的力学相似,必须是两个流动几何相似, 运动相似 ,程阻力系数只与 管壁相对粗糙度 有关。

10、无限空间淹没紊流射流的特征有三个,分别为:射流外边界线呈直线向外扩散、射流各个截面的速度是相似的 、射流各个截面上动量守恒。

9、水在直径由d 1=150mm 突然扩大到d 2=300mm 的圆管内流动,在直径为d 2=300mm 的管中的速度为v 2=1.5m/s ,则突然扩大的局部水头损失h m = 1.03m 。

1、已知压强为98.07kN/m 3,0℃时烟气的密度为3/34.1m kg =ρ,则200℃时烟气的密度为:3/77.0m kg =ρ 。

相关主题