(3)向心加速度为0 (4)合加速度为0
5.非均匀流是指过水断面流速分布不均匀的液流。 ( × )
6.等直径水管,A—A为过流断面,1、2、3、4为面上各点,各点的运动物理量有以下哪种关系 (2) 。
(1) p1=p2 (2) z1?p1?z2?p2
?? (3 ) p3=p4 (4) z3?
p3A?p?z4?4
Bl324B?A3.2 流体运动的连续性方程
1、连续方程的微分表达式、总流表达式要记住 2、连续介质假设; 3、液体的运动形式有哪些
1.液体质点的运动形式有_________平移,变形,旋转____。
2. 按连续介质的概念,流体质点是指( (4) )。
(1)流体的分子 (2)流体内的固体颗粒 (3)几何的点
(4)几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体
3.变直径管,直径d1=320mm,d2=160mm,流速v1=1.5m/s,v2为 6m/s 。 4.某速度场可表示为 ux?x?t,uy??y?t,uz?0,试求(1)加速度;(2)该速度场是否满足不可压缩流体的连续性方程? (作业题) 5.解:(1) ax??ux?u?u?u?uxx?uyx?uzx?1?x?t ?t?x?y?zay??uy?t?ux?uy?x?uy?uy?y?uz?uy?z?1?y?t
az??uz?u?u?u?uxz?uyz?uzz?0 ?t?x?y?z写成矢量即a?(1?x?t)i?(1?y?t)j
(2)不可压缩流体连续方程:
?ux?uy?uz???0, ?x?y?z
已知:
?u?ux?u?1,y??1,z?0,满足连续性方程。 ?x?y?z4 理想流体动力学
1、理想流体恒定元流伯努利方程表达式及理解(几何意义、物理意义) 2、毕托管的原理
5 实际(粘性) 流体的动力学基础
1 能量方程
1、引起水头损失的原因是什么?
2、理想流体恒定元流伯努利方程、实际流体恒定元流伯努利方程、实际流体恒定总流伯努利方程的区别,各项含义的不同、有能量输入输出的能量方程 3、总水头线、测压管水头线、总能、机械能的关系 4、总流能力方程的应用(水力学的根基)
选取压强代表点??如果不选中点会如何???? 5、水力坡度概念
6、文丘里管原理(不需要记公式,但要理解)
1.液体的粘性是引起液流水头损失的根源。 ? √ ?
2.水头损失hw代表液流从断面1到断面2所消耗的总机械能。 (× )
3.水平放置的渐扩管,如忽略水头损失,前后断面形心点的压强p1、p2的大小关系为 p1<p2 。
4.水流总是从断面压强大的地方流向断面压强小的地方。 (× ) 5.水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。 ( × ) 6.实际液体恒定管流的总水头线沿流程下降,而测压管水头线沿流程可升可降。 ( √ )
7.水平放置的管道,当管中水流为恒定均匀流时,断面平均流速沿程____不变__________,动水压强沿程_____减小_________。(填写增大、减小或不变)
8.水箱中水通过一铅垂渐扩管满流向下泄出(流入大气),如图所示。已知?2?0.4m,?1?0.7m,d2?50mm,d3?80mm,出口泄量为20l/s,不计损失,求真空表装
在?2?0.4m处的读数。(作业题)
?1?2d2M?3d3
8.解:v3?4Q?d324?20?10?3??3.98ms
??0.082d320.082v2?()v3??3.98?10.19ms 2d20.05列2-2~3-3断面的能量方程:
p210.1923.982 0.4???0?0??g2g2g3.982?10.192p2?9.8?[?0.4]??47.92kPa
2?9.8
∴ 真空表读数为47.92kPa
9.矩形断面渠宽B=3m,纵剖面如图:P=0.4m,H=1.5m,?h?0.2m,不计损失,求渠道中通过的流量Q。(作业题!)
1?h2HP12 9.解:由连续方程:
A1?HB?1.5?3?4.5m2A2?(H?P??h)B?(1.5?0.4?0.2)?3?2.7m2 v1A1?v2A2,v1?A2v2?0.6v2A1列1-1、2-2断面能量方程:
2v12v2 1.5?0??1.3?0?2g2g得:v2?2.475ms
Q?A2v2?2.7?2.475?6.68m3s
2.图示为一管径不同的有压弯管,细管直径dA?0.2m,粗管直径dB?0.4m,A点压强水头7.0m水柱,B 点相对压强为39.2kPa,已知vB?1ms,B点比A点高1m,试求管中水流流向?
BdBAdA1mBoAo
2.解:
由连续方程:vAAA?vBAB
?vA?(dB20.4)vB?()2?1?4ms dA0.2
2pA?vA42EA?zA?? ?0?7??7.816m
?g2g2?9.82pB?vB39.212EB?zB?? ?1.0???5.051m
?g2g9.82?9.8
由EA?EB,可知水流由A流向B处。
2 动量方程
动量方程的表达式与应用;有分流、汇流时的表达式; 一些特殊处理总结: 1、取隔离体
2、受力分析,一般有三种,压力、重力、边界作用力
3、压力怎么算?自由液面时:P=1/2*r*h*h*b——符合净水压强分布规律,按图解法计算即可;与大气接触断面的相对压强为0,可认为受到水压力为0,射流时,可不考虑水压力;管流时,一般按管中心压力乘以管道断面面积
4、一般要考虑重力,但是射流重力可忽略
5、分叉问题,出口一个方向选定为正后,出口沿此方向为正,反方向的速度为负,减去进口的
6、定坐标轴问题,弯管的和明渠简单,射流要定一个方向与板垂直,另一个方向平行于板
7、结合能量方程计算时,一般忽略水头损失
1.一平板放置在自由射流中,并垂直于射流的轴线,该平板截去射流流量的一部分Q1,并将射流的剩余部分偏转角度?如图。已知v?30ms,Q?0.036m3s,Q1?0.012m3s,射流偏转角?=30°,若不计摩阻力并设射流在同一水平面上流动,试求射流对平板的水平作用力。
Q20vQ 0θQ1
1.解:取0-0、1-1、2-2断面间的水体为隔离体,取坐标如图,设平板对射流的反作用力为Rx,标流速。