工程力学ppt第0章.pptVIP

为了满足迅速发展的工程技术的需要，人们 通过大量的试验和实地观测，得到了求解各种实 际水力学问题的经验方法，有： 0.3.3 求解各种实际水力学问题的经验方法 1769年 谢才（A.Chezy） 总结了一系列渠道水流实测资料的基础上,提出了计算明渠均匀流流速和流量的经验公式－谢才公式，以后又有确定谢才系数的满宁公式（R.Mann-ing）,巴普洛甫斯基公式等。 谢才，A.de Antoine de Chezy (1718～1798) 法国水利工程师。1718年生于马恩河畔沙隆，1798年10月 5日卒。在著名桥梁专家佩罗内领导下，他参与了巴黎许多桥梁与街道的施工和验收,并对法国的运河建设,尤其是连接塞纳河和罗讷河流域的勃艮第运河进行了研究。 他在水力学上的主要贡献是提出了明渠均匀流的流速公式。 1732年 毕托（H.Pitot） 发明了量测水流流速的毕托管。 毕托管：测量气流总压（见压力）的一种装置，是18世纪法国工程师H.皮托发明的。 1797年 文丘里（G.B Venturi） 创造了量测管道流量的文丘里管。 文丘里管： 测量流体压差的一种装置，是意大利物理学家G.B.文丘里发明的，故名。文丘里管是先收缩而后逐渐扩大的管道。测出其入口截面和最小截面处的压力差，用伯努利定理即可求出流量。 0.3.4 现代流体力学和现代水力学 到19世纪末，虽然用分析法的流体动力学取得很大进展，但不易起到促进生产的作用。与流体动力学平行发展的是水力学（见液体动力学）。这是为了满足生产和工程上的需要，从大量实验中总结出一些经验公式来表达流动参量之间关系的经验科学。 使上述两种途径得到统一的是边界层理论。它是由德国L.普朗特在1904年创立的。这一理论既明确了理想流体的适用范围，又能计算物体运动时遇到的摩擦阻力。 随着现代化工农业和新技术的迅速发展，以纯理 论分析为基础的古典流体力学，实验为基础的实验水 力学都不能满足生产发展要求，逐渐形成了以理论和 试验研究结合的 现代流体力学和现代水力学。 灵渠渠首处用拦河坝壅高湘江水位，将其一股（今称南渠）通过穿越分水岭的人工渠道引入漓江上源支流，并对天然河道进行扩挖和整治后，入漓江；将另一股（今称北渠）另开新渠于湘江右岸入湘江。 秦始皇元年（公元前246）韩国水工郑国主持兴建郑国渠，古代关中地区的大型引泾灌区，近代陕西泾惠渠的前身。由于泾水含有大量肥沃的淤泥,灌溉时还可改良盐碱地，故使产量提高。郑国渠的建成直接支持了秦国统一六国的战争。 大约与此同时，罗马人建成了大规模的供水管道系统。 公元1363年（元末）。 曾制造了一种计算时间的工具：铜壶滴漏。 通过一系列铜壶的小孔时壶中的水位随时间变化规律来计算时间。可见，当时已认识到孔口出流和上游水位间存在一定的关系。 明朝张季训 总结广大人们与黄河水患作斗争的丰富的经验，提出 “塞旁决以挽正流，以堤束水，以水攻沙”, 的治理黄河的措施。 可见，当时对流速与过水断面成反比的连续方程一定量的水流能携带一定量的泥沙规律有一定认识。 清朝初年 我国何梦瑶等人提出用过水断面面积乘以断面面积计算流量的方法。 我国人民很早就懂得利用水流的冲力带动水车、水磨等水利机械。 0.3.2 以纯理论分析为基础的古典流体力学 公元前250年 诞生了水力学最早的理论， 希腊哲学家阿基米德（Archimedes） 在《论浮体》一文中首先提出了论述 液体平衡规律的定律。 阿基米德 Archimedes （约公元前287～前212） 古希腊科学家。生于西 西里岛的叙拉古。父亲菲 迪阿斯是天文学家。阿基 米德曾到埃及的亚历山大， 在欧几里得开办的数学学 校学习。后从事数学、力学、机械的研究。 阿基米德 Archimedes （约公元前287～前212） 阿基米德确立了静力 学和流体静力学的基本原理。 给出许多求几何图形重心， 证明了浮力原理，后称阿基 米德的原理。他还给出正抛 物旋转体浮在液体中平衡稳 定的判据等。 Da Fenqi 达·芬奇 Leonardo da Vinci (1452～1519) 意大利艺术家、科学家和工程师。文艺复兴时代的 代表人物。1452年4月15日生于佛罗伦萨的芬奇镇,1519 年 5月2日卒于法国。对自然科学如数学、 力学、水利、 气象学、人体解剖、植物学、建筑学、机械学等都有很 深造诣。 达·芬奇在水文和水力学理论方面他最先对漩涡的流速分布、