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835水力学考试内容范围
  一、性质和任务
水力学课程属于专业基础课,其主要任务是使学生掌握液体运动的一般规律和有关的基本概念、基本理论;学会必要的分析计算方法和一定的实验操作技术,为学习专业课程,从事专业技术工作,进行科学研究打下必要的坚实基础。
 
  二、基本内容和重点
  (一)、基本内容
  1、绪论
1)水力学的研究内容;
2)液体主要物理物理性质;
3)作用在液体上的力:表面力和质量力;
4)水力学的研究方法。
 
  2、水静力学
1)静水压强及其特性;
2)重力作用下静水压强的基本方程式及其物理意义,等压面的概念;
3)压强的表示法:绝对压强、相对压强和真空度;
4)压强的量测:测压管、U型水银压力计、压差计;
5)作用于平面上的静水总压力:压强分布图、静水总压力的大小、方向和作用点;
6)用于曲面上的静水总压力:水平压强分布图和压力体图;
7)作用于物体上的静水总压力、物体的浮沉;
8)几种质量力作用下的液体平衡。
 
  3、水动力学基础(一元流)
1)描述液体运动的两种方法:拉格朗日法和欧拉法,流线和迹线;
2)水流的几个基本概念:流管、微小流束、总流、过水断面、流量、断面平均流速、一元流、二元流、三元流;
3)恒定一元流连续性方程;
4)均匀流、非均匀流、渐变流与急变流;
5)恒定一元流微小流束能量方程和总流能量方程及其应用,毕托管、文丘里流量计;
6)恒定一元流动量方程及其应用。
 
  4、水头损失
1)水头损失的概念和分类,沿程水头损失和局部水头损失;
2)边界条件对水头损失的影响;
3)均匀流沿程水头损失与切应力关系,沿程水头损失的一般表达式:达西公式;
4)液体运动的两种型态及其判别:层流和紊流及其判别,雷诺数的物理意义;
5)圆管中层流运动及其沿程水头损失;
6)紊流特征:脉动现象、瞬时值、时均值、脉动值、紊动强度,紊动产生附加切应力,混合长度理论,粘性底层,紊流速度分布;
7)沿程阻力系数变化规律:沿程阻力系数与雷诺数和相对粗糙度的关系、水力光滑区、过渡区和粗糙区的差别计算各区 值的经验公式;
8)沿程水头损失的经验公式:谢才公式、曼宁公式;
9)局部水头损失:局部水头损失的一般表达式,圆管突然放大的局部水头损失,局部阻力系数。
 
  5、恒定有压管流
1)孔口出流、管嘴出流计算;
2)管道类型;
3)简单管道水力计算的基本公式;
4)简单管道水力计算的基本类型;
5)复杂管道的水力计算:串联管道、并联管道、枝状管网;
6)离心水泵的水力计算。
 
  6、明渠恒定水流
  (1)明渠恒定均匀流
①明渠类型;
②明渠均匀流的特性及产生的条件;
③明渠均匀流计算公式;
④水力最佳断而和允许流速;
⑤明渠均匀流水力计算类型;
⑥粗糙度不同的明渠和复式断面明渠的水力计算。
 
  (2)明渠恒定非均匀流
①明渠水流的三种流态及判别,佛汝德数的物理意义;
②断面比能及比能曲线的特性;
③临界水深计算及实例;
④缓坡、徒坡和临界坡度;
⑤明渠非均匀渐变流的微分方程式:基本方程式,水深、断面比能和水位沿程变化的微分方程;
⑥棱柱形渠道恒定渐变流水面曲线的分析;
⑦棱柱形及非棱柱形渠道水面曲线计算:逐段试算法;
 
  (3)水跃
  棱柱体水平明渠水跃方程;
  水平明渠水跃共轭水深的计算;
棱柱形水平明渠水跃能量损失和跃长的计算;
 
  7、堰流
1 ) 堰流类型:薄壁堰、实用堰、宽顶堰;
2 ) 堰流的基本公式;
3 ) 薄壁堰、实用堰和宽顶堰的水力计算,流量系数、侧收缩系数、流速系数和淹没系数;
4 ) 小桥孔径水力计算。
 
  (二)各部分内容的重点
  1、绪论
1 ) 液体的物理力学性质是重点,对液体的粘滞性,牛顿内摩擦定律要掌握;
2 ) 能正确理解理想液体和连续介质的概念及其应用。
 
  2、水静力学
1) 重点是静水压强基本公式、等压面概念和作用在平面、曲面上的静水总压力计算,能正确熟练地绘出压力体图;
2 ) 压强及压强计量值的表示方法。
 
  3、水动力学基础
1)熟练掌握三大基本方程即连续性方程、能量方程、动量方程的应用条件和注意的问题及解题步骤;能熟练运用三大基本方程解决实际问题;
2 ) 液体运动的两种方法,掌握由欧拉法引出流线的概念及其特点;
3 ) 正确理解流量、断面平均流速、渐变流和急变流动水压强分布的概念和应用。
 
  4、水头损失
1) 达西公式、层流紊流特征、雷诺数、沿程阻力和局部阻力是重点;
2 ) 清晰理解造成水头损失的原因及影响因素;
3) 雷诺数的物理意义和流态判别;
4)沿程水头损失的经验公式:谢才公式、曼宁公式;
5)局部水头损失:局部水头损失的一般表达式,圆管突然放大的局部水头损失,局部阻力系数;
6 ) 紊流各区沿程阻力系数值与雷诺数和相对粗糙度的关系。
 
  5、有压管道恒定流
1)孔口出流、管嘴出流计算;
2) 短管和长管水力计算和水头线绘制是重点。掌握计算方法和总水头线,测压管水头线的绘制;
3)离心水泵的水力计算。
 
  6、明渠恒定流
1) 明渠均匀流的特性、佛汝德数物理概念及缓流、急流、临界流的判别,棱柱形明渠水面曲线分析,水跃共轭水深计算是重点;
2) 明渠均匀流水力计算,应掌握试算法和图解法;
3) 水面曲线只着重分析底坡i>0, i<ik的棱柱形渠道,熟练掌握水面曲线的定性分析;
 
  7、堰流
  堰流的概念及计算。

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