[工学]水力学绪论.pptVIP

绪 论0.1 水力学的研究对象与任务 力学是研究物质机械运动的科学。 0.2 水力学发展简史 第一阶段（16世纪以前）：水力学形成的萌芽阶段 第二阶段（16世纪文艺复兴以后-18世纪中叶）水力学成为一门独立学科的基础阶段 第三阶段（18世纪中叶-19世纪末）水力学沿着两个方向发展——欧拉、伯努利 第四阶段（19世纪末以来）水力学飞跃发展 第一阶段（16世纪以前）：流体力学形成的萌芽阶段 公元前2286年－公元前2278年 　　大禹治水——疏壅导滞（洪水归于河） 公元前300多年 　　李冰　都江堰——深淘滩，低作堰 公元584年－公元610年 　　隋朝　　南北大运河、船闸应用 　　埃及、巴比伦、罗马、希腊、印度等地水利、造船、航海产业发展 系统研究 　　古希腊哲学家阿基米德《论浮体》（公元前250年）奠定了流体静力学的基础 第二阶段（16世纪文艺复兴以后-18世纪中叶）水力学成为一门独立学科的基础阶段 1586年　斯蒂芬——水静力学原理 1650年　帕斯卡——“帕斯卡原理” 1612年　伽利略——物体沉浮的基本原理 1686年　牛顿——牛顿内摩擦定律 1738年　伯努利——理想流体的运动方程即伯努利方程 1775年　欧拉——理想流体的运动方程即欧拉运动微分方程 第三阶段（18世纪中叶-19世纪末）水力学沿着两个方向发展——欧拉（理论）、伯努利（实验） 工程技术快速发展，提出很多经验公式 　　　1769年　谢才——谢才公式（计算流速、流量） 　　　1895年　曼宁——曼宁公式（计算谢才系数） 　　　1732年　皮托——皮托管（测流速） 　　　1797年　文丘里——文丘里管（测流量） 理论 　　　1823年纳维，1845年斯托克斯分别提出粘性流体运动方程组（N-S方程） 第四阶段（19世纪末以来）水力学飞跃发展 理论分析与试验研究相结合 量纲分析和相似性原理起重要作用 　　1883年　雷诺——雷诺实验（判断流态） 　　1903年　普朗特——边界层概念（绕流运动） 　　1933-1934年　尼古拉兹——尼古拉兹实验（确定阻力系数） 　　…… 三、粘滞性与粘滞系数 牛顿内磨擦定律适用条件：只能适用于牛顿流体。 表面张力示意图 K单位：牛顿／米2（N/m2）。 K值越大，表示液体愈不容易压缩。 对一般水利工程来说，认为水不可压缩是足够精确的。但对个别特殊情况，必须考虑水受压后的弹力作用。 五、表面张力及表面张力系数 表面张力 表面张力仅在自由表面存在，液体内部并不存在。 大小：用表面张力系数 来度量。 表面张力系数是指在自由面单位长度上所受拉力的数值 单位：牛顿／米（N/m）。 毛细管现象 毛细管现象 0.5 连续介质和理想液体的概念 一、连续介质的概念 0.5 连续介质和理想液体的概念 一、连续介质的概念 0.5 连续介质和理想液体的概念 一、连续介质的概念 注意： 当流体流动所涉及到的物体的尺寸能够使分子的平均自由行程和分子间的距离相比拟时，流体的连续介质模型不再适用。 * * 水力学 张 华 可再生能源学院 华北电力大学 第0章 绪论 绪论 0.1 水力学的任务与研究对象 0.2 水力学发展简史 0.3 实际工程中的水力学问题 0.4 液体的主要物理性质 0.5 连续介质与理想流体的概念 0.6 作用于液体上的力 0.7 水力学的研究方法 几点要求 力学 流体力学 固体力学 一般力学 刚体 弹性体 流体 绪 论 0.1 水力学的研究对象与任务 水力学是研究液体的平衡规律、运动规律以及液体与固体相互作用的一门学科。 研究对象：液体及不可压缩气体。 水力学： 水静力学 水动力学 F 水静力学应用： 确定水力荷载 水动力学应用： 调压系统中的水面振荡 压力引水道较长的水电站，常在引水系统中修建调压室以减小水击压强及缩小水击的影响范围。 绪 论 0.1 水力学的研究对象与任务 固体具有确定的形状； 流体的形状取决于与它相接触的边界。 流体的定义和特征 1.流体的易流动性 a.固体与流体的直观差别 绪 论 0.1 水力学的研究对象与任务 固体在确定的切应力作用下，产生确定的变形； 流体在确定的切应力作用下，产生连续不断的确定的变形。这种性质称为流体的易变形性或易流动性。 流体的定义和特征 1.流体的易流动性 b.固体与流体的力学差别 绪 论 0.1 水力学的研究对象与任务 2.流体的力学定义： 流体是一种受到任何微小剪切力作用时都能连续变形的物质。 3.气体与液体 当液、气接触时，