1 第一章 水静力学
考点一 静水压强及其特性
1、静水压强的定义：静止液体作用在受压面每单位面积上的压力称为静水压强。
2、静水压强的特性：
（1）静水压强垂直于作用面，并指向作用面的内部；
（2）静止液体中任一点处各个方向的静水压强大小相等。
考点二 几个基本概念
1、绝对压强：以绝对真空为零点计量得到的压强，称为绝对压强，以absp或 p’ 表示；
2、相对压强：以当地大气压作为零点计量的压强，称之为相对压强，用p表示。
3、真空与真空度：
（1）真空现象：如果p ≤0，称该点存在真空；
（2）真空度：指该点绝对压强小于当地大气压的数值。
ppppak'
4、相对压强与绝对压强之间的关系：
appp'
5、压强的表示方法：
1 （atm）＝ 10 (mH2O) ＝ 98000 (N/m2) ＝ 98 (kN/m2) =736（mm汞柱）
考点三 液体平衡微分方程式（Euler方程）
绝对压强计算基准面 相对压强计算基准面 pN
p’C p’N
pa pK p’ p
N
C O
O 2 1、微分方程：液体平衡微分方程式，是表征液体处于平衡状态时作用于液体上的各种力之间的关系式。
2、综合表达式——压强差公式 ：
）＝zZyYxXzzpyypxxppddd(dddd
）＝zZyYxXpddd(d
3、积分结果 ：
若存在一个与坐标有关的力势函数U(x,y,z)，使对坐标的偏导数等于单位质量力在坐标投影，即
zUZyUYxUX
可得
UzZyYxXzzUyyUxxUpdddd(dddd）＝
Updd＝
积分上式得到： CUp＝
或者 )(00UUpp＝
《水力计算手册》
水力计算手册
第一章：引言
1.1 背景介绍
水力计算是水利工程领域中的重要内容，它是设计、建设和维护水利设施的基础。水力计算手册是为了系统地介绍水力计算的基本原理、方法和应用而编写的。本手册旨在帮助工程师和技术人员更好地理解和应用水力学知识，提高水力计算的准确性和可靠性。
1.2 基本概念
本章将介绍水力计算手册中常用的基本概念，包括水力学、水流特性和水力计算的定义和分类。
第二章：水力学基础
2.1 流体力学基础
本节将介绍流体力学的基本概念和方程，包括流体静力学和流体动力学的基本原理和公式。
2.2 流体流动特性
本节将介绍流体在不同条件下的流动特性，包括稳恒流动和非稳恒流动的特点和计算方法。
2.3 流量计算 本节将介绍水力计算中常用的流量计算方法，包括流速计算、流量测量和河流横截面面积计算等。
第三章：水力计算方法
3.1 水力元件计算方法
本节将介绍水力计算中常用的水力元件计算方法，包括管道流动、水泵和水轮机的计算方法。
3.2 液压计算方法
本节将介绍液压计算中的基本原理和方法，包括压力计算、流速计算和水力损失计算等。
3.3 水力模型计算方法
本节将介绍水力模型计算中的基本原理和方法，包括模型试验的设计和数据处理等。
第四章：水力计算实例
4.1 管道网络计算实例
本节将给出管道网络计算的实例，包括水流速度计算、管道阻力计算和管道压力计算等。
4.2 水泵计算实例
本节将给出水泵计算的实例，包括水泵性能曲线计算和水泵选型等。
4.3 水轮机计算实例 本节将给出水轮机计算的实例，包括水轮机效率计算、水轮机功率计算和水轮机设计等。
第五章：水力计算应用
5.1 水利工程设计
本节将介绍水力计算在水利工程设计中的应用，包括渠道设计、堤坝设计和船闸设计等。
5.2 水资源管理
本节将介绍水力计算在水资源管理中的应用，包括河流流量调控、水库调度和灌溉规划等。
5.3 水环境保护
- 1 - 水力学课后计算题及答案
第一章 绪论
1-1．20℃的水2.5m3，当温度升至80℃时，其体积增加多少？
[解] 温度变化前后质量守恒，即2211VV
又20℃时，水的密度31/23.998mkg
80℃时，水的密度32/83.971mkg
321125679.2mVV
则增加的体积为3120679.0mVVV
1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度增加15%，重度减少10%，问此时动力粘度增加多少（百分数）？
[解] 原原)1.01()15.01(
原原原035.1035.1
035.0035.1原原原原原
此时动力粘度增加了3.5%
1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为/)5.0(002.02yhygu，式中、分别为水的密度和动力粘度，h为水深。试求mh5.0时渠底（y=0）处的切应力。
[解] /)(002.0yhgdydu
)(002.0yhgdydu
当h=0.5m，y=0时
)05.0(807.91000002.0
Pa807.9
1-4．一底面积为45×50cm2，高为1cm的木块，质量为5kg，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s，油层厚1cm，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。
u
- 2 -
[解] 木块重量沿斜坡分力F与切力T平衡时，等速下滑
yuATmgddsin
001.0145.04.062.22sin8.95sinuAmg
sPa1047.0
1-5．已知液体中流速沿y方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律yudd，定性绘出切应力沿y方向的分布图。
[解]
1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径0.9mm，长度20mm，涂料的粘度=0.02Pa．s。若导线以速率50m/s拉过模具，试求所需牵拉力。（1.O1N）
第一章 水力学基本知识
1. 惯性：具有维持它原有运动状态的特性、质量越大，运动状态越难改变，因而惯性越大
2. 单位体积内液体所具有的重量称为该液体的容重（重度）
3. 内摩擦力f=黏滞力
4. 谬u：动力粘滞系数与液体性质有关
5. u液体表面与底面流速差
6. 液体粘滞性还可用运动粘滞系数v表示v=谬u/破p
7. 压缩性：液体不能承受拉力，可以承受压力。液体受压缩后体积缩小，密度增加，同时液体内部会产生压力抵抗压缩变形，这种性质被称为液体的压缩性；压力解除后消除变形，恢复原状，这种性质称为液体弹性
8. 表面张力：表面张力仅在液体表面存在，液体内部不存在
9. 连续介质假说：假设液体是一种连续充满其所占据空间毫无间隙的连续体，水力学所研究的液体运动是连续介质的连续运动
10. 理想液体概念：水是不可被压缩，没有粘滞性，没有表面张力的连续介质
11. 质量力：常见的重力和惯性力皆属于质量力，单位质量液体所受的质量力为单位质量力m
第二章 水力静学
1. 等压面：静止液体中凡压强相等的各点连接起来组成的面（平面或曲面）称为等压面
2. 等压面重要性质：作用于静止液体上任意一点的质量力必须垂直于通过该点的等压面
3. 重力液体的等压面是重力加速度g互相垂直的曲面
4. 所以平衡液体的自由表面是等压面，即液体静止时的自由表面是水平面，静止液体中两种不同液体的分界面是等压面
5. 等压面概念：相连通的两种液体
6. 绝对压强：以设想没有大气存在的绝对真空状态作为零点计量的压强
7. 相对压强：把当地大气压作为零点计量的压强
8. p’绝对压强p相对压强 Pa当地大气压强
9. Yh为液体自重产生压强，与水呈线性关系，沿水深的压强分布图为直角三角形
10. 压强分布图中各点压强方向恒垂直指向作用面，两受压面交点处的压强具有各向等值性
11. z—位置高度，即计算点距计算基准面的高度，称位置水头
12. p/y—压强高度测压管中水面至计算点的高度，称压强水头
