注：蓝色是重点
流体的可压缩性计算、牛顿内摩擦定律的计算、粘度的三种表示方法。
1．密度 ρ = m /V
2．重度 γ = G /V
3．流体的密度和重度有以下的关系：γ = ρ g 或 ρ = γ/ g
4．密度的倒数称为比体积，以υ表示υ = 1/ ρ = V/m
5．流体的相对密度：d = γ流 /γ水 = ρ流 /ρ水
6．热膨胀性
7．压缩性. 体积压缩率κ
8．体积模量
9．流体层接触面上的内摩擦力
10．单位面积上的内摩擦力（切应力）（牛顿内摩擦定律）
11．.动力粘度μ：
12．运动粘度ν ：ν = μ/ρ
13．恩氏粘度°E：°E = t 1 / t 2
第三章 流体静力学
重点：流体静压强特性、欧拉平衡微分方程式、等压面方程及其、流体静力学基本方程意义及其计算、压强关系换算、相对静止状态流体的压强计算、流体静压力的计算（压力体）。
1．常见的质量力：
重力ΔW = Δmg、
直线运动惯性力ΔFI = Δm·a
离心惯性力ΔFR = Δm·rω2 .
2．质量力为F。：F = m ·am = m(fxi+fyj+fzk)
am = F/m = fxi+fyj+fzk为单位质量力，在数值上就等于加速度 TVV1pVV1VPVK1nAFdddndvnvd/d实例：重力场中的流体只受到地球引力的作用，取z轴铅垂向上，xoy为水平面，则单位质量力在x 、y、 z轴上的分量为
fx= 0 , fy= 0 , fz= -mg/m = -g
式中负号表示重力加速度g与坐标轴z方向相反
3流体静压强不是矢量，而是标量，仅是坐标的连续函数。即：p= p(x,y,z)，由此得静压强的全微分为:
第3章 流体动力学基础
教学提示：流体力学是研究流体机械运动的一门学科，与理论力学中分析刚体运动的
情况相似。如研究的范围只限于流体运动的方式和状态，则属于流体运动学的范围。如研
究的范围除了流体运动的方式和状态以外，还联系到流体发生运动的条件，则属于流体动
力学的范围。前者研究流体运动的方式和速度、加速度、位移等随空间与时间的变化，后
者研究引起运动的原因和流体作用力、力矩、动量和能量的方法。
如前所述，流体力学的研究方法是基于连续介质体系的，重点研究由流体质点所组成
的连续介质体系运动所产生的宏观效果，而不讨论流体分子的运动。与处于相对平衡状态
下的情况不同，处于相对运动状态下的实际流体，粘滞性将发生作用。由于流体具有易流
动性和粘滞性的影响，因此流体力学的研究方法与固体力学有明显的区别。
教学要求：流体运动的形式虽然多种多样的，但从普遍规律来讲，都要服从质量守恒
定律、动能定律和动量定律这些基本原理。在本章中，我们将阐述研究流体流动的一些基
本方法，讨论流体运动学方面的一些基本概念，应用质量守恒定律、牛顿第二运动定律、
动量定理和动量矩定理等推导出理想流体动力学中的几个重要的基本方程：连续性方程、
欧拉方程、伯努利方程、动量方程、动量矩方程等，并举例说明它们的应用。
3.1 流体运动的描述方法
要研究流体运动的规律，就要建立描述流体运动的方法。在流体力学中，表达流体的
运动形态和方式有两种不同的基本方法：拉格朗日法和欧拉法。
3.1.1 拉格朗日法
拉格朗日法是瑞士科学家欧拉首先提出的，法国科学家J. L.拉格朗日作了独立的、完
整的表述和具体运用。该方法着眼于流体内部各质点的运动情况，描述流体的运动形态。
按照这个方法，在连续的流体运动中，任意流体质点的空间位置，将是质点的起始坐标
),,(cba
(即当时间t
等于起始值
0t
时的坐标)以及时间t
的单值连续函数。若以r
代表任意选
择的质点在任意时间t
的矢径，则：
),,,(tcbarr=
814 水力学 考试大纲
考查范围
第一章 导论
连续介质假说;
流体的粘性
第二章 流体静力学 静止流体的应力特征;流体静止的微分方程
静止流体的压强分布;液体的相对静止
静止液体作用在平面壁和曲面壁上的总压力
第三章 理想流体动力学基本方程 描述流体运动的两种方法;流线与迹线
连续性方程;动量方程和运动方程
伯努利方程及其应用;总流的伯努利方程
动量方程和动量距方程及其应用
第四章 不可压缩粘性流体的一元流动
流体运动的两种流态;粘性流动的伯努利方程
圆管中的层流流动;紊流的速度分布
圆管紊流的沿程损失系数l;局部水头损失
工程应用举例
第五章 可压缩流体的一元流动
热力学基本公式;绝热流动的能量方程
微弱扰动波的传播,音速
一元等熵流动的基本关系式 一元等熵气流在变截面管道中的流动
第六章理想不可压缩流动的平面势流和涡旋运动
流体微团运动分析;速度环量和旋涡强度
速度势和流函数 不可压缩流体平面无旋流动的复变函数表示
基本的平面有势流动;有势流动的叠加
理想流体的涡旋运动
第七章 不可压缩粘性流体的二元流动 粘性流体中的应力;不可压缩粘性流体运动的基本方程
精确解;边界层概念
边界层微分方程;边界层动量积分关系式
平板边界层的近似计算;曲面边界层的流动分离
绕流物体的阻力
第八章 量纲分析和相似原理
单位和量纲;量纲分析法 流动相似原理;模化实验
第二部分 泵与风机
第一章：叶片式泵与风机的理论基础
泵与风机的工作原理及性能参数， 泵与风机的基本方程——欧拉方程，
叶型及其对性能的影响，
理论流量——压头曲线和流量——功率曲线，
泵与风机的实际性能曲线，相似律与比转数。
第二章：泵与风机的构造及其运行分析 离心式泵的构造特点，
离心式泵的气浊与安装高度，
离心式风机构造特点，
管路的性能与工作点、联合运行工况分析，
泵与风机的工况调节选用原则。 第三章：其他常用的泵与风机
轴流式风机，往复式泵，真空泵，深井泵，旋涡泵，贯流式风机
流体力学的基本方程
流体力学的基本方程是描述流体运动的方程，它包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。这些方程是基于质点系的力学定律和热力学原理推导得到的。
质量守恒方程，也称为连续性方程，描述了流体的质量在空间和时间上的守恒。简单来说，它表达了流体在任意两点之间的流入流出质量之和等于质量的变化率。质量守恒方程的数学表达式为∂ρ/∂t +
∇·(ρv) = 0，其中ρ代表流体的密度，t代表时间，v代表流体的速度向量。
动量守恒方程描述了流体的运动和力的作用。它可以从质点系的动力学定律推导得到，考虑到流体的体积力和表面力。动量守恒方程的数学表达式为ρ(∂v/∂t + v·∇v) = -∇p + ∇·τ + F，其中p代表流体的压力，τ代表应力张量，F代表体积力。
能量守恒方程描述了流体的能量在空间和时间上的守恒。它可以从热力学原理和能量转换定律推导得到。能量守恒方程的数学表达式为∂(ρe)/∂t + ∇·(ρev) = ∇·(κ∇T) + q + Q，其中e代表单位质量流体的内能，κ代表热传导系数，T代表温度，q代表单位质量流体的热源，Q代表单位质量流体的体积热源。
这些基本方程可以用来描述不可压缩流体和可压缩流体的运动。对于不可压缩流体，质量守恒方程可以简化为∇·v = 0，其中v代表速度向量。对于可压缩流体，需要结合状态方程来求解，常见的状态方程有理想气体状态方程和液体状态方程。
基于基本方程，我们可以通过数值方法或解析方法求解流体的运动。其中，有限差分法、有限元法和谱方法等是常用的数值方法。解析方法则是通过求解偏微分方程来得到流体的解析解。这些方法在工程和科学研究中具有广泛的应用，如飞行器设计、气候模拟和地下水流动等领域。
流体力学的基本方程是描述流体运动的重要工具。质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程是基于质点系的力学定律和热力学原理推导得到的。通过这些方程，我们可以研究和预测流体的行为，为工程设计和科学研究提供基础。
