水力学(土木工程版)
- 格式:ppt
- 大小:4.17 MB
- 文档页数:21
土木工程师-专业基础(水利水电)-水力学-明渠恒定非均匀流动[单选题]1.有一河道泄流时,流量Q=120m3/s,过水断面为矩形断面,其宽度b=60m,流速v=5m/s,河道水流的(江南博哥)流动类型为()。
[2016年真题]A.缓流B.急流C.临界流D.不能确定正确答案:B参考解析:解法一:比较河流水深(h)与临界水深(hc)的关系。
根据题意有:h=Q/(vb)=120/(5×60)=0.4m由于hc>h,因此判断河道的流动类型为急流。
解法二:计算弗劳德数,因因此判断河道的流动类型为急流。
[单选题]2.满足dEs/dh=0条件下的流动是()。
[2013年真题]A.缓流B.急流C.临界流D.均匀流正确答案:C参考解析:h表示水深,Es表示断面单位能量,dEs/dh>0时,断面单位能量随水深增加而增加;dEs/dh<0时,断面单位能量随水深增加而减小;dEs/dh=0为断面比能最小的临界情况,此时弗劳德数Fr=1,水流为临界流。
[单选题]3.下列哪种情况可能发生?()[2017年真题]A.平坡上的均匀缓流B.缓坡上的均匀缓流C.陡坡上的均匀缓流D.临界坡上的均匀缓流正确答案:B参考解析:A项,明渠均匀流只能发生在正坡渠道中,即i>0;平坡(i=0)不能产生均匀流。
正坡渠道中,按渠道的实际底坡i与临界底坡ic相比又分三种情况:①i<ic为缓坡,此时,h0>hc,均匀流是缓流;②i>ic为陡坡或称急坡,此时h0<hc,均匀流是急流;③i=ic,为临界坡,此时h0=hc,均匀流是临界流。
平坡和逆坡不可能发生均匀流;临界坡上的均匀流为临界流;当i<iK时,可发生均匀流态为缓流,底坡为缓坡的情况。
[单选题]4.水跃跃前水深h′和跃后水深h″之间的关系为()。
[2014年真题]A.h′越大则h″越大B.h′越小则h″越小C.h′越大则h″越小D.无法确定正确答案:C参考解析:水跃是明渠水流从急流状态(水深小于临界水深)过渡到缓流状态(水深大于临界水深)时,水面骤然跃起的局部水流现象。
水力学教学大纲
一、课程概述
水力学是土木工程中的一门重要学科,主要研究水的运动规律
及其对各种工程结构和自然环境的影响。
本课程旨在通过系统地介
绍水力学的基本理论、计算方法和实践应用,培养学生在工程实践
中运用水力学理论进行分析和设计的能力。
二、教学目标
1. 理解水的运动规律及其在工程中的应用。
2. 熟悉水力学基本概念和影响水流的因素。
3. 能够应用水力学理论解决工程实际问题。
4. 培养学生分析和解决水力学问题的能力。
三、教学内容
1. 水力学基础知识
- 水流基本性质:流速、流量、压力等概念及其测量方法。
- 流动方程:连续性方程、动量方程和能量方程的推导和应用。
- 流动状态:定常流动和非定常流动的概念和分析方法。
2. 水力学实验室
- 水流测量实验:流量计测量、流速测量和压力测量实验。
- 进水和排水实验:水泵、水坝和排水管道等实验。
- 水力力学实验:水力学模型的设计、搭建和测试。
3. 水理计算方法
- 水流管道计算:水流压力和流量的计算方法。
- 水流阻力计算:临界流速、流态转变和水流阻力公式的应用。
- 水尺控制计算:水流调节和水位控制的计算方法。
4. 应用案例分析
- 水力工程案例:水电站、水坝和水渠工程的水力学问题分析。
- 自然界水力学现象:洪水、地下水流和波浪等自然界中的水
力学问题。
- 环境水力学:水资源利用和环境保护中的水力学应用。
四、教学方法。
土木工程中的水力学研究与应用水力学是土木工程中的一个重要学科,研究液体在各种条件下的运动规律及其影响。
它的研究对象包括河流、湖泊、水库等自然水体,以及水管、水闸等人工水利设施。
水力学的研究和应用对于水资源的科学开发利用、防洪减灾和环境保护等方面具有重要意义。
水力学的研究内容主要包括水流运动的基本方程和水力学模型的建立。
水流运动的基本方程可以用连续方程、动量方程和能量方程来描述。
连续方程描述了水体的质量守恒关系,动量方程描述了水体的运动规律,能量方程描述了水体的能量变化情况。
这些方程相互联系,构成了水流运动的完整描述。
水力学模型的建立是为了解决实际工程问题而进行的简化和近似处理,使得问题的求解更加简便和可行。
在水力学的研究中,流态分类是一个基础和重要的问题。
根据流速和水深的关系,可以将流态分为亚临界流和超临界流。
亚临界流是流速小于临界流速的情况,此时水体的运动是稳定的,并且水深变化不大。
超临界流是流速大于临界流速的情况,此时水体的运动是非稳定的,形成水势波并且水深变化很大。
水力学的研究成果在土木工程中得到了广泛的应用。
其中,水文学是水力学的一个重要分支,研究水文过程和水文数据的处理方法。
水文学的研究对于水资源的科学开发利用和防洪减灾有着重要的意义。
比如,在水电站的设计中,需要通过水文学的研究来确定设计洪水和最低流量,以确保水电站的正常运行和安全性。
此外,在灌溉工程中,水文学的研究可以帮助确定灌溉的水量和灌溉期,提高灌溉的效果和效率。
除了水文学,水力学在河道治理、水利工程设计和水环境保护等方面也起到了重要的作用。
在河道治理中,水力学的研究可以帮助确定河道的截面形状和堤防的设计高程,以防止河水泛滥和洪水灾害。
在水利工程设计中,水力学的研究可以帮助确定水利设施的尺寸和参数,以保证其正常运行和安全性。
在水环境保护中,水力学的研究可以帮助分析和预测水体的水质和水量变化情况,以制定相应的保护和治理方案。
总之,水力学是土木工程中的一个重要学科,它的研究和应用对于水资源的科学开发利用、防洪减灾和环境保护具有重要意义。
大一土木工程必学知识点土木工程专业是工科中的一个重要分支,它研究的是土壤、材料和结构等在建筑和交通运输工程中的应用。
作为大一土木工程专业的学生,掌握一些基础的知识点对于今后的学习和发展至关重要。
本文将介绍一些大一土木工程专业必学的知识点。
一、力学基础知识1. 静力学:静力学是力学的基础,包括平衡条件、力的合成与分解、力的作用点和力矩等概念。
在土木工程中,掌握静力学可以帮助我们分析和计算各种结构的受力情况。
2. 动力学:动力学是研究物体受力后的运动规律,包括速度、加速度、力学作用和反作用等概念。
了解动力学可以帮助我们预测和分析结构在受力后的运动情况。
二、土力学基础知识1. 土的力学性质:土的力学性质对于土木工程中的地基设计和基础工程起着重要的作用。
大一学生应该掌握土的重要性质,如密度、含水量、压缩性和剪切性等。
2. 土的分类:土壤可以分为不同的类型,如砂土、粘土和淤泥等。
了解不同类型土壤的特点和应用范围有助于我们在设计中选择合适的材料。
三、结构力学基础知识1. 梁的受力分析:梁是土木工程中常见的结构,掌握梁的受力分析方法对于设计和计算梁的承载力至关重要。
了解梁的受力情况可以帮助我们合理设计和施工。
2. 桥梁的结构类型:桥梁是土木工程中的重要结构,掌握各种桥梁的结构类型和特点可以帮助我们选择合适的桥梁类型,并了解其受力情况。
四、混凝土基础知识1. 混凝土的成分和性质:混凝土是土木工程中常用的建筑材料,了解混凝土的成分和性质有助于我们在实际工程中正确选择和使用混凝土。
2. 混凝土的施工工艺:混凝土的施工工艺对于工程质量和安全至关重要,学生应该了解混凝土的浇筑、养护和缺陷处理等基本工艺。
五、水工基础知识1. 水力学基础:水力学是土木工程中研究水流规律和水工结构的学科,包括水流速度、压力和水头等参数的计算。
学生应该掌握水力学的基本原理和计算方法。
2. 水工结构:水工结构包括堤坝、水闸和水库等,了解水工结构的设计和施工原理有助于我们在实际工程中应用和改进这些结构。
土木工程主要课程土木工程是一门涉及建筑、结构、材料、力学、水文、环境等多个领域的学科,其主要任务是设计、建造和维护各种建筑物和基础设施。
在土木工程专业中,学生需要学习一系列的主要课程,以掌握必要的理论知识和实践技能,为未来的职业发展打下坚实的基础。
以下是土木工程主要课程的介绍:1. 结构力学结构力学是土木工程中最基础的课程之一,它主要研究各种结构的受力情况和变形规律。
学生需要学习静力学、动力学、杆件、梁、板、壳等结构的受力分析方法,掌握结构设计的基本原理和方法。
2. 土力学土力学是土木工程中另一个重要的基础课程,它主要研究土体的力学性质和变形规律。
学生需要学习土体的物理性质、力学性质、变形规律、土压力、土体稳定性等内容,掌握土体力学的基本理论和应用方法。
3. 水力学水力学是土木工程中涉及水文、水利、水电等领域的重要课程,它主要研究水的运动规律和水力学原理。
学生需要学习水的流动规律、水力学公式、水力机械、水电站等内容,掌握水力学的基本理论和应用方法。
4. 岩土工程岩土工程是土木工程中涉及地质、土力学、结构等多个领域的重要课程,它主要研究地质和土体的工程性质和变形规律。
学生需要学习地质勘探、岩土力学、地基处理、基坑支护、隧道工程等内容,掌握岩土工程的基本理论和应用方法。
5. 结构设计结构设计是土木工程中最重要的应用课程之一,它主要研究各种建筑物和结构的设计原理和方法。
学生需要学习结构设计的基本原则、设计规范、结构分析和计算方法、结构材料和构件的选用等内容,掌握结构设计的基本理论和实践技能。
6. 建筑材料建筑材料是土木工程中涉及材料科学和工程技术的重要课程之一,它主要研究各种建筑材料的性质、特点和应用。
学生需要学习混凝土、钢筋、砖石、木材、玻璃、塑料等建筑材料的物理性质、化学性质、力学性质、加工工艺和应用范围等内容,掌握建筑材料的基本理论和实践技能。
7. 工程经济学工程经济学是土木工程中涉及经济学和管理学的重要课程之一,它主要研究工程项目的经济性和管理方法。
土木工程基础知识土木工程是指人类在土地上进行的各种工程活动和建设,包括建筑物、桥梁、道路、水利设施等。
土木工程基础知识是土木工程学习的基础,掌握此知识有助于理解和应用土木工程的设计和施工过程。
以下是土木工程基础知识的基本要点归纳。
1.土力学:土力学是土木工程的基础,研究土体的力学性质和行为。
主要包括土体的物理性质(如密度、含水量、孔隙比等)、土体的力学性质(如强度、变形等)、土体的稳定性和土体与水的相互作用等。
2.结构力学:结构力学是研究结构受力和变形的力学学科。
对于土木工程来说,结构力学是研究建筑物、桥梁等结构的受力和变形规律。
主要包括结构的静力学和动力学、结构的受力分析和设计方法等。
3.水力学:水力学是研究液体流动的力学学科,与土木工程相关的主要是研究水流的性质和运动规律,包括流体静力学、流体动力学和水力机械等理论。
4.岩土工程:岩土工程是研究地下岩石和土壤的工程性质和行为的学科。
岩土工程包括地基工程、基础工程和地下工程等方面的内容。
主要包括地质勘察、土壤力学、岩石力学、工程地质学等。
5.建筑材料:建筑材料是土木工程中常用的材料,包括水泥、混凝土、钢筋、砖石、玻璃等。
了解建筑材料的性质和使用方法对于土木工程的设计和施工起着重要的作用。
6.结构设计:结构设计是土木工程中的重要环节,包括建筑物、桥梁等结构的设计。
结构设计需要考虑结构的强度、刚度和稳定性等因素,同时还需要满足安全性、经济性和实用性等要求。
7.施工技术:土木工程的施工技术是指将设计方案转化为实际建设的方法和技术。
施工技术包括土方工程、混凝土施工、钢结构施工、桩基施工等各个方面的工艺和技术。
8.工程管理:工程管理是土木工程中的重要环节,包括项目管理、工程造价管理、施工组织与管理等。
好的工程管理能够保证项目按时、按质、按价完成。
9.环境影响评价:在进行土木工程项目时,需要进行环境影响评价,评估项目对周围环境的影响程度,提出相应的环保措施。
注册土木工程师(水利水电工程)执业资格考试教材
注册土木工程师(水利水电工程)执业资格考试的教材主要包括
以下内容:
1.《水力学》:涵盖了水力学基本概念、水流理论、运动方程、水力设计等内容。
2.《水文学》:包括了水文观测、水文资料处理、径流计算、
水文预报等内容。
3.《水工结构》:介绍了水利水电工程中的水工结构形式、水
工材料、水工结构计算与设计等内容。
4.《土力学与基础工程》:包含了土壤力学基本理论、土体性质、土壤力学参数测定、地基与基础工程等内容。
5.《水利水电工程施工与管理》:包括了工程施工组织、质量
控制、工程进度控制、安全管理等内容。
6.《水利水电工程建设经济与项目管理》:涵盖了工程建设投资、工程项目概算、成本控制、项目管理等内容。
7.《水力机械》:介绍了水电站发电机组、水轮机、泵站与水
泵等水力机械设备的工作原理与设计计算。
8.《水资源与水环境保护》:包含了水资源与环境保护法规、
水资源管理与保护、水环境污染控制与治理等内容。
考生可以根据自己的实际情况和具体要求,选择相应的教材进行学习。
一般情况下,相关教材可以在在线书店或大型图书馆中找到。
此外,也可以参考相关行业协会或资格考试机构发布的考试大纲和参考书目。
土木工程师-专业基础(水利水电)-水力学-层流、紊流及其水头损失[单选题]1.某管道中液体的流速v=0.4m/s,液体的运动黏滞系数υ=0.01139cm2/s,则保证管中流动为层(江南博哥)流的管径d为()。
[2017年真题]A.8mmB.5mmC.12mmD.10mm正确答案:B参考解析:管中流动为层流的临界雷诺数Recr=2000,因此,为保证管中流动为层流,需要Re=vd/υ<2000,即:故选择管径d=5mm的管道。
[单选题]2.已知管段长度L=4.0m,管径d=0.015m,管段的流量Q=4.5×10-5m3/s,两支管的高程Δh=27mm,则管道的沿程水头损失系数λ等于()。
[2016年真题]A.0.0306B.0.0328C.0.0406D.0.0496正确答案:A参考解析:沿程水头损失系数的计算公式为:式中,hf为沿程水头损失,即本题中两支管的高差;λ为沿程水头损失系数;Q为管段流量;d为管径;g为重力加速度,取9.81m2/s。
代入数据得:[单选题]3.有一水管,其管长L=500m,管径D=300mm,若通过流量Q=60L/s,温度为20°C,如水的运动黏滞系数为υ=1.013×10-6m2/s,则流态为()。
[2016年真题]A.层流B.临界流C.紊流D.无法判断正确答案:C参考解析:圆管水流流态根据雷诺数判断,其临界雷诺数Rek=2000。
若Re<Rek,则为层流;若Re>Rek,则为紊流。
雷诺数的计算公式为:因此该水流流态为紊流。
[单选题]4.其他条件不变,液体雷诺数随温度的增大而()。
[2014年真题]A.增大B.减小C.不变D.不定正确答案:A参考解析:雷诺数Re是判断液体流态的无量纲数,其计算公式为:Re=vd/υ。
式中,v表示液体流速;d表示圆管直径;υ表示液体的运动黏滞系数。
由于液体的运动黏滞系数υ随温度的升高而降低,所以当其他条件不变时,雷诺数随温度的增大而增大。
北京交通大学22春“土木工程”《水力学》期末考试高频考点版(带答案)一.综合考核(共50题)1.渗透系数的确定方法有()。
A.经验公式估算B.实验室测定法C.现场测定法参考答案:ABC2.流线和迹线一般情况下是不重合的,若两者完全重合,则水流必为()。
A.均匀流B.非均匀流C.非恒定流D.恒定流参考答案:D3.恒定总流的动量方程表示在单位时间内,通过控制体表面(),等于作用在该控制体上所有外力的向量和。
A.流入控制体的动量B.流出控制体的动量C.流出与流入控制体的动量差D.流出与流入控制体的动量和参考答案:C4.串联管道中,整个管道的水头损失小于各管段水头损失之和。
()A.错误B.正确参考答案:A5.在圆管层流中,过水断面上的平均流速为管轴处最大流速的()。
A.3倍B.1/3C.2倍D.1/2参考答案:D6.流动相似包括()。
A.几何相似B.重力相似C.运动相似D.动力相似参考答案:ACD7.在静止液体中,静水压强的方向总是()。
A.倾斜指向受压面B.平行于受压面C.垂直指向受压面D.背离受压面参考答案:C8.根据堰顶厚度与堰上水头的比值,堰可分为()。
A.宽顶堰、实用堰和薄壁堰B.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰C.三角堰、梯形堰和矩形堰D.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰参考答案:A9.一般情况下,局部水头损失系数取决于局部阻碍的形状。
()A.错误B.正确参考答案:B10.关于确定静止液体作用在平面上的总压力,下列说法正确的是()。
A.图解法和解析法的原理是一样的B.用图解法求作用在平面上的液体总压力是基于静水压强分布图的基础之上的C.矩形平面上静水总压力的作用线通过压强分布体的重心,垂直直线作用面D.解析法适用于置于水中任意方位和任意形状的平面参考答案:ABCD11.水力学的研究方法有()。
A.近似模拟B.理论分析C.实验研究D.数值计算参考答案:BCD12.静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50kPa。
土木工程师-专业基础(水利水电)-水力学-液体运动的一元流分析法[单选题]1.如图1-2-1所示,测压管水头断面上各点都不相同的断面是()。
[2010年真题]图1-2-1A.1—1断面和2—2断面B.2—2断面和4—4断面C.1—1断面和3—3断面D.1—1、2—2、3—3断面和4—4断面正确答案:B参考解析:对于均匀流,液体在直径不变的直线管道中的运动,其同一过水断面上各点的测压管水头为常数(即动水压强分布与静水压强分布规律相同,具有测压管水头等于常数的关系)。
对于渐变流,由于流线近乎是平行直线,则流动近似于均匀流。
对于急变流,流动多发生在边界急剧变化的地点。
急变流中过水断面上的动水压强不按静水压强规律分布,因为这时作用力除了动水压力的重力之外,还需要考虑离心惯性力,故过水断面上各点的测压管水头不再为常数。
1—1、3—3断面所在管段平顺,水流为渐变流,断面上各点测压管水头应相同;2—2断面为收缩断面,4—4断面为弯曲断面,均为急变流,故2—2、4—4断面上测压管水头各点都不相同。
[单选题]2.关于流线的说法:①由流线上各点处切线的方向可以确定流速的方向;②恒定流流线与迹线重合,一般情况下流线彼此不能相交;③由流线的疏密可以了解流速的相对大小;④由流线弯曲的程度可以反映出边界对流动影响的大小及能量损失的类型和相对大小。
以下选项正确的是()。
[2017年真题]A.上述说法都不正确B.上述说法都正确C.①②③正确D.①②④正确正确答案:B参考解析:在指定时刻,通过某一固定空间点在流场中画出一条瞬时曲线,在此曲线上各流体质点的流速向量都在该点与曲线相切,则此曲线定义为流线,它给出了该时刻不同流体质点的速度方向。
流线的特点有:①恒定流流线的形状及位置不随时间而变化;②恒定流流线与迹线重合;③一般情况下流线本身不能弯曲,流线彼此不能相交;④由流线上各点处切线的方向可以确定流速的方向;⑤流线密集处流速大,稀疏处流速小;⑥由流线弯曲的程度可反映边界对液体流动影响的大小以及能量损失的类型和相对大小。
水力学的基本理论及其在土木工程中的应用作者:黄友明来源:《人民黄河》2024年第04期水力学是力学的分支,主要研究液体在静态和运动状态下的性质和行为,涉及流体力学、流体静力学和流体动力学等。
随着该学科的发展成熟,其应用价值日益凸显,具体到土木工程中,房屋建筑、道路桥梁等建筑的修建均离不开水力学的指导。
《水力学(第三版)》对水静力学和水动力学进行了系统阐述,并详细分析了水头损失、有压管流、明渠流动等。
水力学基本理论主要包括:一是流体的性质。
流体是液体和气体的总称,其具有一些特殊性质。
首先,流体具有流动性,可以流动并适应容器的形状;其次,流体具有可压缩性,这意味着它在受到压力时,体积会发生变化;最后,流体具有黏滞性,即流体内部存在内摩擦力,这会使流体在流动时受到阻力。
二是流体静力学。
流体静力学是研究静止流体平衡状态的学科。
在静止状态下,流体不受剪切力和惯性力影响,仅受重力和外力的作用。
根据流体静力学的原理,流体内部任一点的压力在各个方向上都相等,这一性质称为静压强。
静压强与流体密度、重力加速度和该点的深度有关,与方向无关。
流体的静压力传递是瞬时的,即在一个封闭容器内,当一部分流体受到压力变化时,这个压力变化也会瞬间传递到整个流体。
三是流体动力学。
流体动力学是研究流体运动规律的学科,涉及流体在各种力作用下的运动状态、能量传递和转换等方面。
在流体动力学中,流体的运动状态可以通过流速、流向、流量等参数来描述。
流体在运动中受多种力的作用,如重力、压力、摩擦力等,這些力共同影响流体的运动轨迹和速度分布。
流体动力学还会研究流体与固体壁面之间的相互作用,如边界层的形成和发展、涡流的产生和演化等。
水力学在土木工程中主要应用于以下工程:一是桥梁工程。
桥梁作为跨越河流、湖泊或其他区域的结构,其稳定性、安全性及使用寿命都与水力学原理紧密相关。
在设计阶段,水力学可以帮助工程师预测和评估水流对桥梁的影响,例如桥梁的墩台位置、形状和尺寸需要考虑水流速度、流向、冲刷力以及泥沙沉积等因素。
水力学理论在土木工程中的应用水力学是研究水流运动和水体性质的科学,具有广泛的应用领域,特别在土木工程中,水力学理论的应用举足轻重。
本文将探讨水力学理论在土木工程中的应用,从水利工程、水电工程和水资源管理等方面进行阐述。
1. 水利工程中的应用水利工程是指利用水力学原理和方法设计、建设和管理各类水利设施的工程。
其中,水力学理论作为水利工程的基础,渠道流动的研究和排水系统的设计都离不开水力学的支持。
例如,在渠道流动中,通过研究水力学的相关公式和模型,可以确定合适的渠道形状和尺寸,提高水流的输送能力,有效解决渠道阻塞和沉积问题;在排水系统设计中,通过水力学分析,可以预测降雨过程中的洪水水位和流量,为工程的规划和设计提供科学依据。
2. 水电工程中的应用水电工程是指通过水力发电的方式利用水能,将其转化为电能的工程。
水力学理论在水电工程中发挥着重要的作用。
例如,在水轮机的设计和运行过程中,通过水力学模型和实验,可以优化水轮机叶片的形状和布置,提高发电效率;在水库的设计和管理中,通过水力学模拟和分析,可以确定合理的水库开闸方案,最大限度地减少对下游生态环境的影响。
3. 水资源管理中的应用水资源管理涉及到对水资源的开发、利用和保护等方面的工作。
水力学理论在水资源管理中的应用主要体现在水资源评价和水资源优化利用方面。
通过水力学的研究和分析,可以评估水资源的可持续利用能力,为水资源的规划和管理提供科学依据。
同时,通过水力学的模拟和优化,可以合理配置水资源,提高水资源的利用效率,实现水资源的可持续发展。
总之,水力学理论在土木工程中的应用是十分广泛的。
不仅能够解决工程中的实际问题,提高工程设施的效率和性能,还能够保护环境,促进可持续发展。
因此,水力学理论的研究和应用对土木工程的发展起到了重要的推动作用,对于提升整个行业的水平和水平不可或缺。
在未来的发展中,还需要进一步深化水力学理论的研究,不断创新和应用,为土木工程的发展注入新的动力。
土木工程师-专业基础(水利水电)-水力学-有压管中恒定均匀流计算[单选题]1.如图1-4-1所示为坝身下部的三根泄水管a、b、c,其管径、管长、上下游水位差均相同,则流量最小的是((江南博哥))。
[2014年真题]图1-4-1A.a管B.b管C.c管D.无法确定正确答案:A参考解析:忽略速度水头进行计算。
三根泄水管中a管为自由出流,其流量计算公式为:式中,μc为管道流量系数,即b、c管为淹没出流,其流量计算公式为:式中,流量系数μc的计算公式为:短管在自由出流和淹没出流的情况下,流量系数计算公式虽然形式上不同,但是,在管道其他参数及布置完全相同的条件下,流量系数的数值是相等的。
因为在淹没出流时,μc的计算公式中的分母根号式下虽然比自由出流情况下少了一项l,但淹没出流的∑ζ项却比自由出流的∑ζ项多了一个出口局部水头损失系数ζ出,在淹没出流情况下,若下游水池较大,出口局部水头损失系数ζ出=1.0。
因此其他条件相同时,流量系数μc实际上是相等的。
需注意的是两者的水头不同。
自由出流时总水头是上游水面至管道出口断面中心的距离;淹没出流时总水头是上下游水位差。
因此a管的作用水头最小,流量最小。
[单选题]2.三根等长、等糙率的并联管道,沿程水头损失系数相同,直径d1:d2:d3=1:1.5:2,则通过的流量比Q1:Q2:Q3为()。
[2017年真题]A.1:2.25:4B.1:2.756:5.657C.1:2.948:6.349D.1:3.75:8正确答案:C参考解析:并联管道分流点与汇流点之间各管段水头损失皆相等。
根据:hf=S0Q2l;R=d/4,列出比式,得:Q1:Q2:Q3=d18/3:d28/3:d38/3=1:2.948:6.349。
式中,hf为管段水头损失;l为管道长度;S0称为比阻;R为水力半径;d为管道直径;C为谢才系数。
[单选题]3.三根等长,等糙率的并联管道,沿程水头损失系数相同,半径比为r1:r2:r3=1:1.2:1.5,则通过的流量比为()。
学习目标1、掌握流体的主要物理性质2、掌握相似原理与量纲分析3、了解模型实验4、掌握水静力学流体的主要物理性质流体力学的定义与研究对象流体力学研究处于运动状态的流体(fluid dynamics) 或静止的流体(fluid statics) 。
液体(liquid)与气体(gas)统称为流体。
流体的主要物理性质水力学(Hydraulics) —研究液体运动规律的科学。
水力学为流体力学的一个分支。
水力学的研究对象是液体,液体的基本特征就是其具有流动性。
流动性(mobility) 指任何微小切应力都会使液体流动的性质;或静止的液体不能承受任何微小切应力的作用。
流动性还表现在液体不能承受拉力。
流体的主要物理性质连续介质模型液体是由大量的分子构成的。
水力学的研究目的是液体的宏观机械运动规律,而这一规律恰恰是研究对象中所有子微观运动的宏观表现。
1755年瑞士数学家、力学家欧拉( L. Euler)首先提出:“液体是一个不存在分子间隙的连续介质。
”连续介质模型—由密集质点构成的、内部无间隙的液体。
流体的主要物理性质质点—含有大量分子的,与流动空间相比体积可忽略建立连续介质模型: 排除了分子运动的复杂性。
流体力学作为独立学科,在理论基础上可独立应用解决工程实际问题。
作为专业基础,可在诸多的领域中得到应用:航海—船的航行土木—基坑排水、材料输送;环境—水污染治理流体的主要物理性质作用在液体上的力根据作用方式,可分为两类:表面力及质量力。
表面力—通过直接接触,施加在隔离体接触表面上的力。
应力的单位是帕斯卡(Pascal),以符号Pa表示。
1 Pa 相当于 1 N/m质量力—施加在隔离体每个质点上的力,如重力。
流体的主要物理性质质量力与隔离体的质量成正比。
质量力的大小用单位质量力表示。
单位质量力的单位为米每二次方秒(m/s2)流体的主要物理性质惯性( inertia )—物体维持原有运动状态的性质。
通常用质量(mass)来衡量惯性大小。