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* 湿周 液体过水断面和固体边界接触的周界线长，称为湿周。用 表示，单位cm或m。 水力半径 过水断面面积与湿周之比，用R表示，单位m。 过水断面越大，过水能力越强。 湿周越长，过水能力越小。 水力半径越大，过水能力越强。 水流的分类 按运动要素是否随时间变化 表征液体运动的物理量，如流速、加速度、动水压强等 恒定流 非恒定流 按运动要素随空间坐标的变化 一元流 二元流 三元流 按流线是否为彼此平行的直线 均匀流 非均匀流 渐变流 急变流 均匀流、非均匀流 恒定流、非恒定流的划分标准是时间， 空间内一点的运动要素是否随时间变化。 但是均匀流、非均匀流的划分标准是空间。 水流是否随空间位置而变化，分成均匀流和非均匀流。 位于同一流线上质点的流速的大小和方向均相同的液流，称均匀流。 位于同一流线上质点的流速的大小和方向任何一个不相同的液流，称非均匀流。 均匀流的重要特性 均匀流是流线为彼此平行的直线，应具有以下特性： 1、过水断面为平面，且过水断面的形状和尺寸沿程不变； 2、同一流线上不同的流速应相等，从而各过水断面上的流速分布相同，断面平均流速相等； 3、均匀流（包括渐变流）过水断面上的动水压强分布规律与静水压强分布规律相同，即在同一过水断面上各点的测压管水头为一常数； 推论：均匀流过水断面上动水总压力的计算方法与静水总压力的计算方法相同。 恒定总流的连续性方程式 适用条件：恒定、不可压缩的总流且没有支汇流。 在恒定总流中，任意两个过水断面所通过的流量相等。过水断面的平均流速与过水断面的面积成反比。 流量一定时，断面平均流速与断面面积成反比。 在过水断面积小处，流速大；过水断面面积大处， 流速小。管道越粗，流速越小，管道细，流速越大 Q1 Q2 Q3 Q1 Q2 Q3 当有流量汇入或汇出时，连续方程： 按流入量=流出量 恒定总流的能量方程式 水流的能量方程就是能量守恒规律在水流运动中的具体表现。根据流动液体在一定条件下能量之间的相互转换，建立水流各运动要素之间的关系。 返回 2、恒定总流能量方程的适用条件 1、 3、恒定总流能量方程使用时的注意问题 实际液体恒定总流的能量方程式 ——单位重量液体从断面1-1流至断面2-2所损失的能量，称为水头损失。 0 0 1 2 返回 1、由于实际液体具有粘滞性，水头损失总是存在的，所以总水头线总是一条向下的曲线。而对理想流体，总水头线是水平线，不存在能量损失。 2、由于压强水头可能出现负压，所以压强水头线可以位于位置水头线以下。 3、当管径不变，流量不变时，总水头与测压管水头差值为流速水头也不变，总水头线与测压管水头线平行。 4、当速度变化时，总水头线与测压管水头线肯定不平行。 应用能量方程式的条件： （1）水流必需是恒定流； （2）作用于液体上的质量力只有重力； （3）在所选取的两个过水断面上，水流应符合渐变流的条件，但所取的两个断面之间，水流可以不是渐变流； Q1 Q2 Q3 1 1 2 2 3 3 （5）流程中途没有能量Ht输入或输出。若有，则能量方程式应为： 应用能量方程式的注意点： （1）选取基准面： 同一个方程只能选定一个基准面。 （2）选取过水断面： 所选断面上水流应符合渐变流的条件，但两个断面之间，水流可以不是渐变流。且选择的断面未知量少，方便计算。 （3）选取计算代表点，计算测压管水头： 对于管流，选在管轴中心点处，对于明渠水流，选在自由表面。 （4）选取压强基准面： （5）动能修正系数一般取值为1.0： 不同过水断面的动能修正系数严格来讲是不相等的，且不等于1。当时使用上，对渐变流占大多数的情况，可令 。 可以用相对压强，也可以用绝对压强，但是对同一方程必须采用同样的标准。一般选用相对压强。 例1.如图所示，一等直径的输水管，管径为d=100mm，水箱水位恒定，水箱水面至管道出口形心点的高度为H=2m，若不考虑水流运动的水头损失，求管道中的输水流量。 H 分析：Q=VA；A=πd2/4 所以需要用能量方程式求出V； 2 2 1 1 0 0 解：对1-1、2-2断面列能量方程式： 其中： 所以有： 可解得： 则： 答：该输水管中的输水流量为0.049m3/s。 如图所示管路系统，已知：d1＝0.3m，d2＝0.2m，d3＝0.1m，v3＝10 m/s，q1=50 l/s，q2=21.5 l/s， 试求： （1） 各管段的流量； （2） 各管段的平均流速。 先求各断面的面积 （1）各段上的流量 （1）各段上的平均流速 明渠边界的几何条件是指明渠的横断面形状、尺寸、底坡等。 明渠的几何特性 1.明渠的横断面 天然河道的断面形状，通常是不规则的形状。 人工渠道一般具有对称的几何形状，如梯形、矩形及圆形。 当明渠修建在