水力学复习重点

（3）管壁处是零，向管轴线性增大 （4）按抛物线分布

5．在圆管层流的断面流速分布符合 抛物线分布 规律。

6．圆管层流，实测管轴线上流速为4m/s，则断面平均流速为 2m/s 。 7．圆管层流的过流断面上切应力分布为 （b） 。

(a)(b)(c)(d)

8．油管直径d=50mm，油的密度??0.85?103kgm3，运动黏度??0.2cm2s，流量（作业题） Q?0.5?10?3m3s，试求管壁处切应力。

4Q4?0.5?10?38．解： v???0.255ms 22?d??0.05Re?vd??0.255?0.05?637.5?2300 ?40.2?10

∴ 流动为层流

1v2641v2J???????

ld2gRed2ghf6410.2552????6.66?10?3 637.50.0519.6

?0??gRJ

?0.85?103?9.8?

0.05?6.66?10?3?0.69Nm2 46.3 圆管紊流的沿程水头损失

1、时均流速和平均流速概念与区别 2、圆管紊流的流速分布规律 3、粘性底层概念、相对粗糙度概念 4、尼古拉兹实验的原理

5、尼古拉兹实验的5个分区（层流区；层流到紊流过渡区；紊流光滑区；紊流过渡粗糙区；紊流粗糙区；为什么有5个分区？）及其λ与相对粗糙度、Re的关系，hf

与流速的关系；尼古拉兹试验成果图，各分区、各线的变化趋势要记住；阻力平方区、水力光滑管的概念

6、谢才公式、曼宁公式及粗糙系数

1．在圆管流中，紊流的断面流速分布符合 对数分布 规律。 2．紊流光滑区的沿程水头损失系数 ? 随雷诺数的增大而减小。 ( √ ) 3．紊流过渡粗糙区的?与雷诺数和相对粗糙度有关。 ( √ ) 4．管壁光滑的管子一定是水力光滑管。 ( × ) 5．对圆管紊流过渡粗糙区的沿程摩阻系数λ，叙述正确的是（ （3） ）。 （1）与雷诺数Re有关 （2）与管壁相对粗糙ks/d有关

（3）与Re及ks/d有关 （4）与Re和管长l有关

6．当沿程水头损失系数λ仅与相对粗糙度有关，而与雷诺数无关时，λ落在尼古拉兹图的 （4） 。

（1）层流区 （2）水力光滑区 （3）过渡粗糙区 （4）阻力平方区

6.4 局部水头损失

1、局部水头损失计算通式表达式 2、突然放大管水头损失计算公式

3、局部水头损失产生的原因：边界层分离产生的旋涡与二次流

4、实际工程计算中，局部水头损失系数假定只与流动的局部边界几何形状有关

7 量纲分析和流动相似原理

1、量纲（与单位的区别）、量纲和谐的概念 2、量纲的表示方式和计算

3、什么是流动相似/几何相似/运动相似/动力相似；流动相似必须满足的条件！ 4、牛顿数相等的本质；相似准则：雷诺准则、佛汝德准则、欧拉准则应用的对象

1．物理方程量纲的和谐性是指方程中每一物理量具有相同的量纲。 ( × ) 2．在LTM的量纲系统中，加速度a的量纲为___?L/T2?_________。

3．不同量纲的物理量可以相乘或相除，但不能相加或相减。 ( √ ) 4．佛汝德相似准则是粘滞力相似的条件。 ( × )

5．如果两个液流中作用于相应点上的同名力的大小成一定比例，且方向 一致，则两个液流就是动力相似的。 ( √ )

6．两流动力学相似必须满足 几何相似 、 运动相似 、动力相似 。

8 孔口、管咀出流和有压管流

1 孔口、管嘴出流

1、什么是孔口出流和管嘴出流；两者的区别是什么；产生区别的原因是什么？ 2、孔口、管嘴出流的计算公式及其理解，流量系数分别为多少 3、管嘴出流的应用条件

1．上下游水位差不变，孔口淹没出流的流量与孔口的淹没深度无关。 ( √ ) 2．孔口在淹没出流时的作用水头为____（1） _________。

(1) 上下游水头差； (2) 出口中心与上游水面的高差； (3) 出口中心与下游水面的高差； (4) 出口断面测压管水头。

3．在孔口外接一管嘴，管嘴的出流量比同样断面积的孔口出流量大，其主要原因是____（3）_________。

(1)管嘴阻力增加； (2)管嘴收缩系数增大； (3)管嘴收缩断面处产生了真空； (4)孔口收缩断面处产生了真空。

2 短、长管的水力计算

1、什么是长管、什么是短管？

2、短管计算公式及其系数理解、自由出流与淹没出流时的区别 3、定性画管道测压管、总水头线

做法：（1）分别确定测压管、总水头线两端（2）找局部水头损失位置，大致画两条线（3）根据流速调整测压管和总水头线的关系

1．当作用水头和几何条件相同时，有压短管的自由出流的流量与淹没出流的流量相等。√

2．管道均匀流的测压管水头线的沿程变化规律是________直线下降的___________________。

3．对于“长管”，画出的测压管水头线与总水头线重合。 ( √ ) 4．在长管计算中忽略局部水头损失，而在短管计算中则忽略沿程水头损失。

( × ) 1．定性绘出图示短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。

1．解：总水头线 测压管水头线

2．定性绘出图示短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。（出口流入大气）

v01≠0

2．解：总水头线 测压管水头线