流体力学讲义
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流体⼒学讲义上篇流体⼒学课程讲义绪论⼀、“流体⼒学”名称简介1、概念:⼯程流体⼒学中的流体,就是指以这两种物体为代表的⽓体和液体。
⽓体和液体都具有流动性,统称为流体。
2、研究对象流体⼒学是⼒学的⼀个分⽀。
它专门研究流体在静⽌和运动时的受⼒与运动规律。
研究流体在静⽌和运动时压⼒的分布、流速变化、流量⼤⼩、能量损失以及与固体壁⾯之间的相互作⽤⼒等问题。
3、应⽤流体⼒学在⼯农业⽣产中有着⼴泛的应⽤,举例。
4、流体⼒学的分⽀流体⼒学的⼀个分⽀是液体⼒学或叫⽔⼒学。
它研究的是不可压缩流体的⼒学规律。
另⼀分⽀是空⽓动⼒学,研究以空⽓为代表的可压缩流体⼒学,它必须考虑流体的压缩性。
本书以不可压缩流体为主,最后讲解与专业相关的空⽓动⼒学部分的基础内容。
⼀般来说,流体⼒学所指的范围较为⼴泛,⽽我们所学习的内容仅以⼯程实际需要为限,所以叫“⼯程流体⼒学”。
⼆、学科的历史与研究⽅法简介1、学科历史流体⼒学是最古⽼的学科之⼀,它的发展经历了漫长的年代。
例:我国春秋战国时期,都江堰,⽤于防洪和灌溉。
秦朝时,为了发展南⽅经济,开凿了灵渠,隋朝时开凿了贯穿中国南北,北起涿郡(今北京),南⾄余杭(今杭州)的⼤运河,全长1782km,对沟通南北交通发挥了很⼤作⽤,为当时经济的发展做出了贡献。
在国外,公元前250年,古希腊学者阿基⽶德就发表了《论浮体》⼀⽂。
到了18世纪,瑞典科学家DanielBernoulli伯努利(1700—1782)的《⽔动⼒学或关于流体运动和阻⼒的备忘录》奠定了流体⼒学的基础。
2、研究⽅法⼀⽅⾯,以理论⽅程为主线,将流体及受⼒条件理想化,忽略次要影响因素,建⽴核⼼⽅程式。
在这⽅⾯最有代表性的就是伯努利于1738年建⽴的能量⽅程。
另⼀⽅⾯,采取实验先⾏的办法。
开始了实⽤⽔⼒学的研究,在⼀系列实验理论的指导下,对理论不⾜部分反复实验、总结规律,得到经验公式和半经验公式进⾏补充应⽤。
在这⽅⾯最有代表性的是尼古拉兹实验、莫迪图等。
流体⼒学讲义11、教材推荐2、学习基础:线性代数、理论⼒学、材料⼒学、部分⽮量分析⽅⾯的知识3、学习⽅法:基本原则:抓住基本知识点,适当提⾼,注意理论联系实际(1)课前预习(2)课中认真听讲(3)课后复习积极认真理解基本概念,把握所讲例题和部分课后做作业题第⼀章绪论1.1.1流体的定义和特征物质三态:在⾃然界,物质的常见存在状态是固态、液态和⽓态、处在这三种形态下的物质分别成为固体、液体和⽓体。
⽽⼜把液体和⽓体合称为流体。
从⼒学⾓度上讲:固体:既能承受压⼒,也能承受拉⼒与抵抗拉伸变形的流体:只能承受压⼒,⼀般情形下是不能承受拉⼒与抵抗拉伸变形的液体和⽓体的区别A⽓体容易被压缩:⽽液体却难于压缩B 液体具有⼀定体积,因⽽存在⼀个⾃由液⾯;⽽⽓体能够充满任意形状的容器,即没有⼀定的体积,也就不存在⾃由液⾯。
液体和⽓体的共同点:⼆者均具有以流动性,在微⼩切应⼒作⽤下均会发⽣变形或流动,因此他们统称为流体。
1.1.2流体⼒学的任务(1)什么是流体⼒学?流体⼒学是⼀门宏观⼒学,研究由于外部原因引起的流体运动,⽽对于流体的分⼦运动是不考虑的。
即流体⼒学是⼀门研究流体宏观运动的科学。
(2)流体⼒学的基本任务?其基本任务为:认识流动现象的基本本质,并且找出其中的共性的基本规律,然后运⽤这些共性规律解决⼯程中的实际流动问题,最后还能对⼀些流动新现象加以预测和解释。
1.1.3流体⼒学的研究对象流体⼒学的研究对象就是流体(液体和⽓体两⼤类)以及在其中运动的物体1.1.4流体⼒学的研究⽅法⽬前常⽤的研究⽅法有:理论分析:a。
通过实验和观察对流体的物理特性和运动特性进⾏分析的研究,抓住主要因素,忽略次要因素,建⽴⽐较合理的理论模型。
b。
针对上述理论模型,运⽤基本定律和⼀些实验公式,建⽴描述流体运动的封闭⽅程组及相应的初始条件和边界条件;c利⽤各种数学⼯具(偏微分⽅程、常微分⽅程、复变函数、近似计算等)准确或近似解出⽅程组d.对所得解进⾏分析判断,揭⽰由解所代表物理现象的变化规律,并给定解得使⽤范围和精度。
流体力学一、流体静力学基础 包括内容三部分:01流体主要物理特性与牛顿内摩擦定律 02流体静压强 03流体总压力01流体主要物理特性与牛顿内摩擦定律 水银的密度13.6g/cm 3重度γ(也成为容重,N/m3),单位体积流体所具有的能量。
=g γρ流体的压缩系数:1=pa d dV V dp dpρρβ-=-(单位:) ,β值越大,流体的压缩性也越大。
压缩系数的倒数成为流体的弹性模量,用表示,21()dpdV V β=-k=单位:pa=N/m流体的体膨胀系数a :1=(:)d dVV a T dT dTρρ--=单位质量力:大小与流体的质量成正比(对于均质流体,质量与体积成正比,故又称为体积力)表面力:作用在流体表面的力,大小与面积成正比,它在隔离体表面呈连续分布,可分为垂直于作用面的压力和平行于作用面的切力。
流体的黏性:流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以反抗相对运动的性质叫做黏性。
此内摩擦力成为黏制力。
du d T AA dy dtθμμ== 式中:T 流体的内摩擦力μ为流体的动力黏度,单位Pa s •。
A 为流体与管壁的接触面积dudy为速度梯度,表示速度沿垂直于速度y 轴方向的变化率 d dtθ为角变形速度 气体动力黏度随温度的升高而增加。
液体动力黏度随温度的升高而降低,例如:油。
运动黏度v (单位:2/m s )(相对黏性系数):v μρ=理想流体:假想的无黏性的流体,即理想流体流过任何管道均不会产生能量损失。
[推导过程]:tan()dudt d d dy θθ≈=,即:d dudt dyθ=。
02流体静压强流体净压强的特性:①流体静压强方向与作用面垂直;②各向等值性:静止或相对静止的流体中,任一点的静压强的大小与作用面方向无关,只于该点的位置有关。
帕斯卡定律:0P P gh ρ=+式中:P 为液体内某点的压强0P 为液面气体压强 h 为某点在液面下的深度等压面:流体中压强相等的点所组成的面成为等压面。
第一章绪论第一节计算流体力学:概念与意义一、计算流体力学概述任何流体运动的规律都是由以下3个基本定律为基础的:1)质量守恒定律;2)牛顿第二定律(力=质量×加速度),或者与之等价的动量定理;3)能量守恒定律。
这些基本定律可由积分或者微分形式的数学方程(组)来描述。
把这些方程中的积分或者(偏)微分用离散的代数形式代替,使得积分或微分形式的方程变为代数方程(组);然后,通过电子计算机求解这些代数方程,从而得到流场在离散的时间/空间点上的数值解。
这样的学科称为计算流体(动)力学(Computational Fluid Dynamics,以下简称CFD)。
CFD有时也称流场的数值模拟,数值计算,或数值仿真。
在流体力学基本方程中的微分和积分项中包括时间/空间变量以及物理变量。
要把这些积分或者微分项用离散的代数形式代替,必须把时空变量和物理变量离散化。
空间变量的离散对应着把求解域划分为一系列的格子,称为单元体或控制体(mesh,cell,control volume)。
格子边界对应的曲线称为网格(grid),网格的交叉点称为网格点(grid point)。
对于微分型方程,离散的物理变量经常定义在网格点上。
某一个网格点上的微分运算可以近似表示为这个网格点和相邻的几个网格点上物理量和网格点坐标的代数关系(这时的数值方法称为有限差分方法)。
对于积分型方程,离散物理量可以定义在单元体的中心、边或者顶点上。
单元体上的积分运算通常表示为单元体的几何参数、物理变量以及相邻单元体中物理变量的代数关系(这时的数值方法称为有限体积方法和有限元方法)。
所谓数值解就是在这些离散点或控制体中流动物理变量的某种分布,他们对应着的流体力学方程的用数值表示的近似解。
由此可见,CFD得到的不是传统意义上的解析解,而是大量的离散数据。
这些数据对应着流体力学基本方程的近似的数值解。
对于给定的问题,CFD 研究的目的在于通过对这些数据的分析,得到问题的定量描述。
第二章流体静力学作用在流体上的力有面积力与质量力。
静止流体中,面积力只有压应力——压强。
流体静力学主要研究流体在静止状态下的力学规律:它以压强为中心,主要阐述流体静压强的特性,静压强的分布规律,欧拉平衡微分方程,等压面概念,作用在平面上或曲面上静水总压力的计算方法,以及应用流体静力学原理来解决潜体与浮体的稳定性问题等。
第一节作用于流体上的力一、分类1.按物理性质的不同分类:重力、摩擦力、惯性力、弹性力、表面张力等。
2.按作用方式分:质量力和面积力。
二、质量力1.质量力(mass force):是指作用于隔离体内每一流体质点上的力,它的大小与质量成正比。
对于均质流体(各点密度相同的流体),质量力与流体体积成正比,其质量力又称为体积力。
单位牛顿(N)。
2.单位质量力:单位质量流体所受到的质量力。
(2-1) 单位质量力的单位:m/s2 ,与加速度单位一致。
最常见的质量力有:重力、惯性力。
问题1:比较重力场(质量力只有重力)中,水和水银所受的单位质量力f水和f水银的大小?A. f水<f水银;B. f水=f水银;C. f水>f水银;D、不一定。
问题2:试问自由落体和加速度a向x方向运动状态下的液体所受的单位质量力大小(fX. fY. fZ)分别为多少?自由落体:X=Y=0,Z=0。
加速运动:X=-a,Y=0,Z=-g。
三、面积力1.面积力(surface force):又称表面力,是毗邻流体或其它物体作用在隔离体表面上的直接施加的接触力。
它的大小与作用面面积成正比。
表面力按作用方向可分为:压力:垂直于作用面。
切力:平行于作用面。
2.应力:单位面积上的表面力,单位:或图2-1压强(2-2)切应力(2-3) 考考你1.静止的流体受到哪几种力的作用?重力与压应力,无法承受剪切力。
2.理想流体受到哪几种力的作用?重力与压应力,因为无粘性,故无剪切力。
第二节流体静压强特性一、静止流体中任一点应力的特性1.静止流体表面应力只能是压应力或压强,且静水压强方向与作用面的内法线方向重合。
工程流体力学(水力学)第一章 绪论学习重点:流体的粘性及牛顿内摩擦定律。
尤其是牛顿内摩擦定律应熟练掌握。
了解工程的发展及在工程中的应用。
§1—1 工程流体力学简介1. 工程流体力学——是利用实验和理论分析的方法研究流体的平衡和运动规律及其在工程中的应用的一门学科。
2. 自然界中物质的存在形式有:(1)固体 ← 相应的研究学科有材料力学、弹性力学 等。
(2)液体(3)气体← 统称流体 。
相应的研究学科即流体力学。
3.流体与固体的比较:(1)从微观上说,流体分子之间的距离相对较大,分子运动丰富(振动、转动、移动)。
(2)从宏观上说,流体没有固定的形状,易流动、变形,静止的流体不能承受剪力及拉力。
4.发展史(随着生产的发展,继固体力学之后发展起来的一门学科):论浮体 (建立在实验、直观基础上)古典水力学(纯理论分析、理论模型) 计算流体力学5.意义:流体力学已经发展成一门涉及多专业的基础性学科。
工程流体力学在工程中的应用也越来越广泛。
例如:给排水、农田灌溉、道路、桥涵、港口设计等等。
§1—2 连续介质假设 流体的主要物理性质 一. 连续介质假设1. 流体的组成:由大量不断运动的分子组成,分子之间有间隙,不连续。
2. 假设:假设将流体看作是由无数质点组成的连续的介质。
因为我们研究的是流体的宏观机械运动而不是微观运动,这样的假设可以满足工程需要。
3. 连续介质:假定流体在充满一个体积空间时,不留任何空隙,整个空间均被流体质点所占据。
4. 质点——宏观体积足够小(可以忽略线性尺寸),但又包含大量分子的集合体。
5. 注:流体的分子运动是客观存在的,在一般的工程计算中可以把流体看成连续的介质,但在特殊情况下还是应加以考虑的。
二. 流体的主要物理性质1.易流动性——是指流体在静止时不能承受切力及不能抵抗剪切变形的性质。
一般的,固体可承受一定的拉力、压力及剪力;而静止的流体只能承受一定的压力。
140第六章、 流體動量分析(Momentum analysis offlow systems )牛頓第二定率 – 動量守衡牛頓第二定律: ∑===F dtV m d dt V d m a m)({}⎭⎬⎫⎩⎨⎧++=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧)(viscous pressure forcces surface force body system the of m om entum the of change of rate tim e⎰∑=syssys F V d V Dt Dρ 假設系統與控制容積於時間 t 時互相重疊,如下圖所示:∑∑=CVcoincident the of contents sys F F則由雷諾轉換定理,∑∑⎰⎰⎰⎰-+∂∂=∙+∂∂=in in in in out out out out CVCS CVsys V A V V A V V d V t dA n V V V d V t V d V Dt D ρρρρρρ)(或141⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧....V C the of out m om entum of flow of rate net V C coincident the of m om entum the of change of rate tim e system coincident the of m om entum the of change rate tim e 故以控制容積而言∑∑∑⎰⎰⎰=-+∂∂=∙+∂∂CVtheof contents in in in in out out out out CV CS CVF V A V V A V V d V t dA n V V V d V t ρρρρρ)( (注意:上式中,每一項單位均為 kg.m/s ,並為一向量方程式,故有三分量。
) 此式可以下式表示之:∑=+-CVtheof contents F S I O∑=⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅+⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⋅-⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⋅ii F s m kg CV the in m om entum of rate torage S s m kg m om entum of rate nflow I s m kg m om entum of rate utflow O )/()/()/(此為控制容積法表示之動量守衡定律。
西北工大875流体力学讲义第一章绪论(基本概念及参数)第一节流体的连续介质模型流体是由无数分子构成的,实质是不连续的,为了能够应用高等数学连续函数来描述流的运动规律,将本来不连续的流体看成是有没有间隙的流体微团(质点)构成的。
在连续性介质假设之下,流体的各种参数都可以看成空间和时间的单值连续函数:在宏观上,流体微团足够小,以至于其体积可以忽略不计。
在微观上要足够大,使得所包容的流体分子的平均物理属性有意义。
当流体流动所涉及到的物体的尺寸能够和分子的平均自由行程和脂分子间的距离相比拟时,流体的连续介质模型不再适用。
第二节作用在流体的力作用在流体上的力有两类:一类是某重力场作用的结果,称为质量力,也称体积力,其大小流体的质量(体积)成正比。
重力场中的重力是质量力,在用动静法来研究有关问题时虚加在流体质点上的惯性力也是质量力。
单位流体的质量力可表示为:其单位为加速度单位:m/s2。
另一类是表面力,是分离体以外的其他物体通过分离体的表面作用在分离体上的力。
一个是剪切应力,一个是法向应力。
在液体与异相物质接触的自由表面上还有表面张力,它是一种特殊类型的表面力,它不是接触面以外物质的作用结果,而恰恰是由液体内的分子对处于表面层的分子的吸引而产生的。
液体自由表面上单位长度的流体线所受到的拉力称为表面张力系数,记作σ,单位是N/m。
液体与固体壁面接触时,在液体表面与固壁面的交界处作液体表面的切面,此切面与固壁面在液体内部所夹的角度θ称为接触角。
当液体表面发生弯曲时,液体内部的压强p与外部的流体介质的压强p0之差与曲面的两个主曲率半径R1 和R2有关:此式称为拉普拉斯表面张力方程。
第三节流体的粘性流体粘性:流体流动时流体质点发生相对滑移产生摩擦力的性质,称为流体的黏性。
动力粘度:流体的粘性大小可用流体的动力粘度来表示,即牛顿内摩擦定律中的比例系数。
上式即为牛顿内摩擦定律,该式表明,各层流间的切向应力和速度梯度成正比,比例系数为流体的动力粘度。
Copyright © 2000-2010.Huaxia Dadi Distance Learning Services Co.,Ltd. All Rights Reserved华夏大地教育网版权所有1 《流体力学》串讲课程介绍一、课程的设置、性质及特点《流体力学》课程是研究流体机械运动规律及其应用的科学,是力学的分支学科,是全国高等教育自学考试建筑工程专业必考的一门专业基础课。
本课程的学习目的在于使学生掌握流体运动的基本概念、基本理论和基本计算方法。
促使学生在掌握物理概念的基础上注重理论联系实际,具备对简单系统进行定性分析的能力,学以致用,为认识建筑工程与大气和水环境的关系,从事技术工作的适应能力和创新能力打下基础。
考试中的题型规范有序,试题难度降低,三大守恒定律贯穿考题,学员在学习的过程中要熟练掌握教材中典型的例题。
本课程的性质及特点:1.建筑工程专业的一门专业基础课,为后续专业课学习及实际应用打下了必要的基础;2.本课程的理论基础部分是前四章,分别是绪论、流体静力学、流体动力学基础、流动阻力和水头损失,其余各章是基础理论在各典型流动条件下的应用,分别是孔口、管嘴出流和有压管流、明渠流、堰流、渗流等,三大守恒定律贯穿整个教材。
二、教材的选用本课程所选用教材是全国高等教育自学考试指定教材,该书由刘鹤年教授主编,武汉大学出版社出版(2006版)。
三、章节体系1.本书可以从基础理论知识和各种典型流动条件的实际应用两方面来讲解: (1)基础理论知识介绍:第一章 绪论(流体力学概述、作用在流体上的力及流体的主要物理性质)第二章流体静力学(静压强的特性、静压强的分布规律以及作用在平面上和作用曲面上的静水总压力的计算)第三章流体动力学基础(流体运动的描述、欧拉法的概念以及应用连续性方程、能量方程和动量方程分析计算总流运动)第四章流动阻力和水头损失(粘性流体的两种流态,及各自在管道或渠道内流动的阻力规律和水头损失的计算方法)(2)典型流动条件的实际应用:第五章孔口、管嘴出流和有压管流(孔口、管嘴出流和有压管流的水力特点,基本公式及水力计算,有压管流中的水击现象)第六章明渠流动(明渠流动的特点,明渠均匀流的水力计算和棱柱形渠道非均匀渐变流水面曲线分析)第七章堰流(堰流的水力特征,各种堰型的特点及水力计算)第八章渗流(渗流的基本概念及普通井和自流井的水力计算)最后一章是量纲分析和相似原理,要点是量纲和谐原理和量纲分析方法、相似准则及模型试验。
考情分析一、历年真题的分布情况(一)知识点分布从近几年真题试卷来看,考试内容覆盖了教材九章的全部内容。
单选题和填空题覆盖面最广,基本上每章都能涉及,主要依据知识点的可考性而定。
名词解释题主要是考查学生掌握基本概念的能力。
名词解释意在掌握教材中的典型概念。
简单应用题是对教材中简单的流动条件下的实际应用的计算和作图。
计算题每年出题的章节不一样,占有30%的分量,但主要是连续性方程、能量方程及动量方程解决典型流动条件下的实际应用。
从整体来看,教材9章内容知识点分布不均匀,重点章节也是考点最多的主要分布在第2章,第3章,第4章,第5章,第6章,第1章、第7章、第8章及第9章相对来说是知识点考查较少,计算大题不2Copyright © 2000-2010.Huaxia Dadi Distance Learning Services Co.,Ltd. All Rights Reserved华夏大地教育网版权所有Copyright © 2000-2010.Huaxia Dadi Distance Learning Services Co.,Ltd. All Rights Reserved华夏大地教育网版权所有3 常见,但往年也涉及到。
结论:在全面阅读教材的基础上,掌握重点章节内容,着重掌握连续性方程、能量方程及动量方程解决典型流动条件下的实际应用。
(二)试题难度从试题难度来看,可以分为易、较易、较难和难四个等级。
试卷中不同难度试题的分数比例一般为2:3:3:2。
对于重点知识每年都会重复出现,只是以不同的形式,或者考查不同的内容。
虽然每年均有偏题出现,一般是属于课程涉及的较细的内容,但所占比例较低,属于正常情况。
总体而言,试题难度中等。
二、历年真题结构分析及答题技巧(一)单选题(10题×2分=20分)①基础理论知识(2011:1-4)例:4.输油管道直径为0.1m ,流动为层流状态,实测管轴流速0.8m/s ,通过的流量为( )A .0.314L/sB .0.628L/sC .3.14L/sD .6.28L/s【答案】C【解析】知道圆管中的层流运动,过流断面上流速呈抛物线分布,所以平均流速是最大流速的一半,公式A v Q ⋅=,答案是C 。
②典型流动条件的实际应用例:5.从水管末端突然关阀开始,水击波传播过程中,四个阶段的传播波依次是( ) A .增压、减压、减压、增压 B .减压、增压、减压、增压 C .增压、减压、增压、减压 D .减压、增压、增压、减压 【答案】A【解析】有压管道中水击波的传播过程。
第一阶段,增压波从阀门向管道进口传播,处于增压状态; 第二阶段,减压波从管道进口向阀门传播,处于减压状态; 第三阶段,减压波从阀门向管道进口传播,处于减压状态; 第四阶段,增压波从管道进口向阀门传播,处于增压状态。
例:9.当堰上水头H =0.05~0.25m 时,顶角为90°的三角形薄壁堰的流量Q 与H 的关系是( ) A.Q ∝ H 1.0B.Q ∝ H 1.5Copyright © 2000-2010.Huaxia Dadi Distance Learning Services Co.,Ltd. All Rights Reserved华夏大地教育网版权所有4 C.Q ∝ H 2.0 D.Q ∝ H 2.5【答案】D【解析】当用矩形薄壁堰量测流量时,为小流量时,堰上水头很小,不宜准确测量,需要采用三角形堰。
顶角︒=90θ,三角薄壁堰的流量可以按下式计算:当25.0~05.0=H 时,5.24.1HQ=当55.0~05.0=H 时,47.2343.1HQ =计算公式和宽顶堰一样。
单选题的解题技巧:要求考生能够对教材中的重要知识点诸如定义、基本概念、性质、主要公式、重要结论等有清晰准确的认识,并能做出正确的选择来解决此部分考题的问题。
(二)填空题(10题×2分=20分)更多的是性质、主要公式、重要结论的分析和简单计算的考核。
14.流体由直管流入断面很大的容器时,其局部水头损失系数ζ=___________。
【答案】1【解析】突然扩大管的局部水头损失系数:)1(211A A -=ξ或)1(122-=A Aξ,流体由管道流入很大的容器时,作为突然扩大管的特例,1=ξ17.水力最优梯形断面的水力半径R h 与水深h 的比值为____________。
【答案】1/2【解析】明渠均匀流中,在任何边坡系数m 的情况下,水力最优梯形断面的水力半径R h 为水深h 的一半。
填空题的解题技巧:结论,答题能否正确,关键还是对课程内容和基本概念的把握程度。
对教材中基本知识点把握,将教师提示的易考点掌握即可解决此难点。
(三)名词解释(5题,计15分)分布于大纲中需要领会、识记、简单应用和综合应用的内容; 24.简单管道【答案】沿程直径不变、流量也不变的管道称为简单管道。
【解析】P128,不仅要知道长管的定义,还要知道长管的水力计算,知道哪种现象属于长管。
(四)简答题(3题,计15分)简答题:更多的是来自于大纲第3章、第7章、第8章、第9章中的领会、识记、简单计算求流量Copyright © 2000-2010.Huaxia Dadi Distance Learning Services Co.,Ltd. All Rights Reserved华夏大地教育网版权所有5 和流速的题。
26.如图所示输水管经三通管分流。
已知管径分别为d 1=200mm 、d 2=100mm 和d 3=150mm,断面平均流速分别是v 1=2m/s 和v 2=1.5m/s ,试求断面平均流速v 3.【答案】926m/s 【解析】该题考查的是流量的概念和连续性方程。
利用连续性方程A v Q ⋅=,又知并联管路中,321Q Q Q +=,即332211A v A v A v +=,圆管的面积42d π=A ,把已知条件带入上式得出926v 3=m/s 。
简单题的解题技巧:不要止步于听明白的阶段,还要善于理解情况下的归纳。
(五)计算题(3题×10分=30分)30.图示为压力输水管道的渐变段。
已知管道直径分别为d 1=1.5m ,d 2=1.0m ,压力表读数p M =300kPa ,流量Q =2.5m 3/s ,若不计水头损失,试求渐变段支座受到的轴向力。
解:根据已知条件,应用连续性方程,A v Q ⋅=,可以得出两个断面的流速为42.111≈=A Q v m/s ,2.322≈=A Q v m/s 。
取1-1,2-2断面列伯努利方程为:gv g p z g v g p z 222222221111αραρ++=++(其中021==z z ,121==αα)Copyright © 2000-2010.Huaxia Dadi Distance Learning Services Co.,Ltd. All Rights Reserved华夏大地教育网版权所有6 得到a kp p 89.2952= 应用动量方程:)(4412222211v v Q R d p d p x -=--ρππ解出kN R x 15.293=计算题的解题技巧:熟练掌握连续性方程、能量方程及动量方程。
每年的试卷都有此类计算大题,而且三大守恒方程贯穿整个教材和大纲,要明确透彻而且会分析应用。
要求多练习。
三、学习方法1.对这门课程学习之前要对教材浏览一遍,了解学习的大致内容及结构,以便在今后的学习工程中相互联系。
在学习时要做好笔记来加强记忆,还要积极思考,同时结合相关辅导书的练习题,做完题要注意分析总结,巩固所学的知识,考生一定要以考试大纲和教材作为学习的依据,掌握教材的知识点,从历年命题特点看,抓住教材是根本。
2. 合理安排复习时间,“趁热打铁”,当天学习的功课当天必须复习,要巩固复习,一定要克服不看书复习就做作业,把书当成工具书查阅的不良习惯。
广泛采用综合复习方法,即通过找出知识的左右关系和纵横之间的内在联系。
综合复习具体可分“三步走”:首先是统观全局,浏览全部内容,通过唤起回忆,初步形成完整的知识体系印象,其次是加深理解,对所学内容进行综合分析,最后是整理巩固。