水力学复习要点-华科.ppt

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1.流体的粘性及牛顿内摩擦定律,总结,-动力粘度Ns/m2或Pas,-运动粘度m2/s,例圆柱体与静止圆筒之间的间隙中充满润滑油。

已知圆柱体重量W=100N，长度l=500mm，直径d=200mm，圆柱体与筒壁之间的油膜厚度=0.2mm。

设圆柱体沿=30的倾角下滑时的速度V=0.3m/s。

忽略空气阻力，求油的动力粘度。

解,2.静止流体中压强分布,不可压压缩流体在重力作用下：

当z0高度处为大气压，则,例用复式测压计测量两条气体管道的压强差。

测压计中的工作液体是水银，密度为2，连接管中是酒精，密度为1。

现已读出水银柱的高度z1、z2、z3、z4，求压强差p1-p2。

解气体的密度相对于液体很小，所以管道A中的压强就是界面1上的压强，管道B中的压强就是界面4上的压强。

应用静力学基本方程，从左边开始逐步求出各界面的压强。

界面1上的压强界面2上的压强界面3上的压强界面4上的压强最后得到两管道的压强差,3.压强合力,平壁面：

曲壁面：

V压力体体积,hC-形心点淹深,hxc-投影面积Ax的形心点淹深,例水箱尺寸如图，pA=1.255105，箱外大气压强为pa。

试计算窗口AB两侧所受的流体压强合力。

假设在把液面上移，在新液面上压强为大气压，这样在原液面处压强仍然是pA，满足题目要求。

上移后的液面称为等效自由面。

仍然可以使用公式,把坐标原点取在等效自由面上，则,例容器壁上装有三个半径R=0.5m的半球形盖，容器中盛水。

已知H=2.5m，2h=1.5m，求这三个盖子所受到的压强合力。

解首先考虑盖1。

把盖1分为左右两个半面，两个半面的水平投影面积相重合。

作用在两边的水平压强合力的大小相同但是方向相反。

所以，作用在盖1上的水平压强合力为,竖直方向的压强合力为,对于盖2，水平压强合力为,式中的负号表示力沿x轴负方向。

求竖直压强合力时又须将盖分为上下两个半面。

盖2上所作用的竖直压强合力是两个半面的压力体体积之差与的乘积，即,负号表示力沿轴负方向。

对于盖3，用同样的方法可以求得,4.液体的相对静止,

（1）等加速直线运动液体的相对静止,

（2）旋转容器内液体的相对静止,例长l=3m、宽b=1m的矩形敞口容器在水平方向作匀加速度直线运动，前、后壁面处水深分别为h1=0.4m和h2=0.6m，求：

（1）加速度a的大小；

（2）水作用在容器底面上的压强合力。

解

（1）,

（2）,5.动量方程,恒定流动、重力是唯一的质量力。

沿流线,沿总流,6.理想流体流动的伯努利方程,7.粘性流体管道流动,当Re2300，紊流。

（1）基本公式,层流:

紊流核心区：

层流底层：

（2）速度分布,紊流:

（尼古拉兹公式）,水力光滑管：

水力粗糙管：

（勃拉修斯公式）,（普朗特公式）,（3）沿程阻力系数,层流:

紊流:

例为测定阀门的局部阻力系数，在阀门上、下游装设了三根测压管，已知d=50mm，l12=1m，l23=2m，1=150cm，2=125cm，3=40cm，V=3m/s。

试计算阀门的值。

解,8.梯形断面渠道均匀流的水力计算,谢才公式,曼宁公式,过流断面面积,湿周,梯形断面由三个基本要素定义：

水深h，渠底宽b，边坡系数m=cot。

水力半径,解,全课程完！