发布时间 : 星期四 文章流体力学与流体机械复习更新完毕开始阅读
回答与思考题
1、静水压力的特性是什么？试加以证明。
2、流体静力学基本方程的推导及各种表达形式的意义？（推导不做掌握要求） 3、什么是等压面？重力作用下等压面必须具备的充要条件是什么？ 4、什么是绝对压强、相对压强、真空及真空度？
z?p5、
??C中的p是绝对压强还是相对压强？
6、常用的压强量测仪器有哪些？（了解） 7、压强的表示方法有几种？其换算关系怎样？
z?p8、从能量观点说明
??C的意义？
9、绘制压强分布图的理论依据及其绘制原则是什么？
10、压强分布图的斜率等于什么？什么情况下压强分布图为矩形？ 11、作用于平面上静水总压力的求解方法有哪些？各适用于什么情况？ 12、怎样确定平面静水总压力的大小、方向及作用点？ 13、在什么情况下，压力中心与受压面形心重合？ 14、压力体由哪几部分组成？压力体内有水还是无水，对静水总压力沿铅垂方向分力的大小和方向有何影响？
15、曲面静水总压力的大小、方向、作用点如何确定？
16、水静力学的全部内容对理想流体和实际流体都适用吗？（一句话） 17、三个封闭容器中的水深H和水面压强P0均相等，（1）：容器放在地面上；（2）：容器以加速度g自由下落；（3）：容器以加速度g向上运动；试定性给出上述三种情况下的平衡流体内部静水压强分布的表达式并画出三种情况下作用在容器侧壁AB上的静水压强分布图。(图同学们试着画，篇幅原因，不能给出)
18、图中三种不同情况，试问：A-A、B-B、C-C、D-D中哪个是等压面？哪个不是等压面？为什么？
油 BBC CAADD
水 (a) 连通容器(b) 连通器被隔断(c) 盛有不同种类溶液的连通器静水压强分布图与压力体的绘制 （1）绘制静水压强分布图
曲面静水压强分布图的绘制(作业题)
（2）绘制压力体（画出压力体，并标出方向）。
计算题 1、计算平面上的静水总压力和曲面上的静水总压力。（书上第二章作业题如2-29） 2、利用压强计算公式计算任意点的压强。（第二章作业题） 3、液体相对平衡的压强分布规律计算（第二章作业题） 4、如右图，求作用在直径D =2.4m，长B =1m的 圆柱上的总压力在水平及垂直方向的分力和压力中心。
教材page49-50，2-41、2-47、2-48 掌握
Chapter3 一元流体动力学基础 【基本要求】
1、了解描述流体运动的拉格朗回法和欧拉法的内容和特点。
2、理解流体运动的基本概念，包括流线和迹线，元流和总流，过水断面、流量和断面平均流速，一元流、二元流和三元流等。
3、掌握流体运动的分类和特征，即恒定流和非恒定流，均匀流和非均匀流，渐变流和急变流。
4、掌握并能应用恒定总流连续性方程。
5、掌握恒定总流的能量方程，理解恒定总流能量方程和动能修正系数的物理意义，了解能量方程的应用条件和注意事项，能熟练应用恒定总流能量方程进行计算。
6、理解测压管水头线、总水头线、测压管水头、流速水头、总水头和水头损失的关系。
7、掌握恒定总流的动量方程及其应用条件和注意事项，掌握动量方程投影表达式和矢量投影正负号的确定方法，会进行作用在总流上外力的分析，并能应用恒定总流的动量方程、能量方程和连续方程进行计算，解决工程实际问题。
【学习重点】
l、流体运动的分类和基本概念。
2、恒定总流的连续性方程、能量方程和动量方程及其应用是本章的重点，也是本课程讨论工程水力学问题的基础。
3、恒定总流能量方程的应用条件和注意事项，并会用能量方程进行水力计算。 4、恒定总流动量方程的应用条件和注意事项，重点掌握矢量投影形式和影响水体动量变化的作用力。
5、能应用恒定总流的连续方程、能量方程和动量方程进行水力计算。 【内容提要和学习指导】 3.1 概述
本章讨论流体运动的基本规律，建立恒定总流的基本方程——连续性方程、能量方程和动量方程，作为解决工程实际问题的基础。由于实际流体流动时质点间存在着相对运动，因而必须考虑流体的粘滞性，而流体运动要克服粘滞性，必然导致流体能量的损耗，这就是流体运动的水头损失。关于水头损失放在chapter 4。
3.2描述流体运动的拉格朗日方法和欧拉方法
（l）拉格朗日方法也称为质点系法，它是跟踪并研究每一个流体质点的运动情况，把它们综合起来就能掌握整个流体运动的规律。这种方法形象直观，物理概念清晰，但是对于易流动（易变形）的流体，需要无穷多个方程才能描述由无穷多个质点组成的流体的运动状态，这在数学上难以做到，而且也没有必要。对于固体运动，特别是简化为刚体运动，虽然刚体由无穷多个质点构成，但质点之间具有固定的位臵和距离，这时只需要研究刚体上两个质点的运动就可以反映刚体的运动状态，所以拉格朗日法在固体力学中较多应用。
（2）欧拉法：流体流动所占据的空间称为流场。在流体力学中，我们只关心不同的流体质点在通过流场中固定位臵时的运动状态。例如河道某断面处，不同时间的水位、流量和流速；管道中某处的流速和压强等。我们并不关心这个流体质点怎么来的，下一步又流到哪里去。把某瞬时通过流场各个固定点的流体质点
运动状态综合起来，就能反映流体在某个时刻流场内的运动状况。这种描述流体运动的方法称为欧拉法，也称为流场法，这是水力学中常用的方法。这种方法物理意义不如拉格朗日法直观，因为欧拉法研究的对象是随时间而变的，但是对我们研究流场的运动状况较为方便。 3.3 流体运动分类和基本概念 （l）恒定流和非恒定流
流场中流体质点通过空间点时所有的运动要素都不随时间而变化的流动称为恒定流；反之，只要有一个运动要素随时间而变化，就是非恒定流。非恒定流的流速、压强等运动要素是时间的函数，由于描述流体运动的变量增加，使得水流运动分析更加复杂。虽然自然界的水流绝大部分是非恒定流，但在一定条件下，常将非恒定流简化为恒定流进行讨论。本课程主要讨论恒定流运动。 （2）迹线和流线
迹线是流体质点运动的轨迹，它是某一个质点不同时刻在空间位臵的连线，迹线必定与时间有关。流线是某一瞬间在流场中画出的一条曲线，在这个时刻位于曲线上各个质点的流速方向与该曲线相切。流线是从欧拉法引出的，也是我们要重点理解的概念。对于恒定流，流线的形状不随时间而变化，这时流线与迹线重合；对于非恒定流，流线形状随时间改变，这时流线与迹线一般不重合。流线有两个重要的性质，即流线不能相交，也不能转折，否则交点（或转折）处的质点就有两个流速方向，也可以说某瞬时通过流场中的任一点只能画一条流线。 流线的形状和疏密反映了某瞬时流场内流体的流速大小和方向，流线密处表示流速大，流线疏处流速小。 （3）元流和总流
元流是横断面积无限小的流束，它的表面是由流线组成的流管。由无数个元流组成的宏观水流称为总流。与元流或总流的流线正交的横断面称为过水断面。过水断面的形状可以是平面（当流线是平行的直线时）或曲面（流线为其它形状）。单位时间内流过某一过水断面的流体体积称为流量，流量用 Q表示，单位为（m3／s）。
引入元流的概念目的有两个：一、元流的横断面积dA无限小，因此dA上各点的运动要素（点流速u和压强p）都可以当作常数；二、元流作为基本无限小单位，通过积分运算可求得总流的运动要素。元流的流量为dQ=udA，则通过总流过水断面的流量 Q为：
Q??dQ??AudA （3-1）
（4）断面平均流速
一般情况下组成总流的各元流过水断面上的点流速是不相等的，而且有时流速分布很复杂。为了简化问题的讨论，引入了断面平均流速V的概念。这是恒定总流分析方法的基础，也称为一元流动分析法，即认为流体的运动要素只是一个空间坐标（流程坐标）的函数。断面平均流速 V等于通过总流过水断面的流量 Q除以过水断面的面积 A，即 V＝Q／A。 （5）均匀流与非均匀流
流线是相互平行的直线的流动称为均匀流。这里有两个条件，即流线既要相互平行，又必须是直线，其中有一个条件不能满足，这个流动就是非均匀流。流动的恒定、非恒定是相对时间而言，均匀、非均匀是相对空间而言；恒定流可是均匀流，也可以是非均匀流，非恒定流也是如此，但是明渠非恒定均匀流是不存在的，