课堂教学适用
水力学课件
华南理工大学建筑学院
2013-3-1 1
第一章 绪论
2013-3-1 2
水力学任务
? 研究液体平衡和宏观机械运动的
基本规律
? 上述基本规律的应用
? 力学的分支学科
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第一章 绪论
2013-3-1 3
水力学任务
? 研究课题
? 水力荷载
? 过水能力
? 水流流态
? 水流能量转化和损失
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第一章 绪论
2013-3-1 4
水力学发展史
? 古代
? 阿基米德
? 近代
? 伯努利、欧拉、拉格朗日、斯托克斯、雷诺
? 毕托、谢才、文丘里、达西、曼宁、佛汝德
? 现代
? 普朗特
第一章 绪论
2013-3-1 5
水力学研究方法
? 理论方法
? 理论模型 ——普遍规律 ——数学求解
? 试验方法
? 观察与测量 ——分析处理 ——本质规律
? 数值方法
? 数学问题 ——求近似解
第一章 绪论
2013-3-1 6
主要内容构架
水力学
水动力学
水静力学
静水压力
静水压强
三大控制方程
动量守恒,
动量方程
能量守恒,
能量方程
质量守恒,
连续方程
基本概念
第一章 绪论
2013-3-1 7
第一章 绪论
? 液体连续介质模型
? 基本特征
? 主要物理性质
? 作用在流体上的力
? 单位和量纲
? 常用常数
第一章 绪论
2013-3-1 8
连续介质模型
? 研究尺度与统计平均特性
? 质点概念
? 连续介质模型 —— 密集质点构成内部无空
隙的连续体
? 分析方法
“连续介质, 概念的建立，使液体中的一切物理量
（压强、速度、密度等）都可视为空间坐标和时
间的连续函数 〔 如,p=p(x,y,z,t),u=u(x,y,z.t)〕 。
第一章 绪论
2013-3-1 9
液体基本特征
? 几乎不抗拉
? 易流动
? 难于压缩
? 各向同性、匀质
? 连续介质
第一章 绪论
2013-3-1 10
主要物理性质
? 惯性
? 万有引力
? 压缩性和膨胀性
? 表面张力
? 汽化压强
? 粘滞性
第一章 绪论
2013-3-1 11
作用在流体上的力
? 质量力
? 隔距作用
? 作用于质点或质心
? 大小正比于质量
? 某点的单位质量力
? 例如：重力、惯性力
? 表面力
? 直接接触
? 作用于表面
? 大小正比于作用面积
? 某点的应力表示
? 例如：切力、压力
第一章 绪论
2013-3-1 12
单位和量纲
? 基本量纲和诱导量纲
? 国际单位和工程单位
? 常用常数
第一章 绪论
2013-3-1 13
课题练习
? 例题
? 思考题
? 选择题
第一章 绪论
2013-3-1 14
结束
The End
第一章 绪论
2013-3-1 15
?粘滞性和粘滞系数
? 粘性是流体的内摩擦特性
? 粘性 —— 流动阻力 —— 机械能损失
? 牛顿内摩擦定律
? 粘滞系数
? 牛顿流体
? 理想液体
