One緒一、研究液體（主要是水）抗的反作用力。F＝－m*a 一個標準大氣壓下，溫度為4℃，蒸餾水密度為1000kg/m3。內摩擦定律：du

du

dt國際單位：?秒／米

Ns/內磨擦定律適用條件：只能適用于流體表面張力僅在自由表面存在，液體內部并不存在。大小：用表面張力系數 （N/m5.1理論分 5.2科學實驗。包括原型觀測、模型試驗、系統試驗5.3p

取微小面積

A

pp0

p0

pdxpdypdzdp(fdx

dyf

以 pp'pa

pk

=1（at）＝10m水柱＝736mmpz

p(zp

g壓強水頭，是該點的測壓管內液柱高度pzdmgzdmg

F2F2F Fpz方向，與液體同側朝下，與Fp

tan

Fpz xFpxghdAcosagAh(dA)xghcx1.1日法以研究個別液體質點的運動為基礎，通過對每個液體質點運動規律的研1.2法是以不同液體質點通過固定的空間點的運動情況來了解整個流動空間過水斷面：dA流量：（m3/s

進而推出總流連續性方程：流量Q

z111z222

hw'1-12-2hw

： z1111z2222： 為2g代表過水斷面上單位重量液體所具有的平均動能一般稱為流速水頭 為w稱為水頭損失水力學中習慣把單位重量液體所具有總機械能成為總水頭

Hzg2211Q(2211

Q(22

11y)

FyQ(

)F：：

22

1 zHH(zp粘滯性是液生水頭損失的決定因素分類：(1)沿程水頭損失;(2)局部水頭損失。hjhflhfhflhf4R2g（明渠lhfd2g（圓管lRd

v：

Recr

uu(rr22x0hf可得沿程阻力系數與雷諾系數關系

1看看

力相對運動所產生的粘滯切 ；第二部分為純粹由脈動流速所產生的附加切應力2力duxl2(dux

dux

l2(dux 。。0

/式中C為系數，單 /

R=A/x斷面水力半徑，JC1R1n

水流阻力的各種因素 個綜合系數Five根據hf與hj兩種水頭損失在損失中所占的大小，將管道分為長管及短管兩類。2、簡單管道水力計算的基本、及水頭線繪制忽略行近流速水頭av2/2g時，流量計 變為Qcc當忽略掉行近流速水頭時，流量計算為

QcSix 三條線平行。JJsi3．必須是長而直的棱柱體順坡明渠，粗糙系數沿程不變QQvCRJCRiQACRiCiQ （m3/s， 1/

2/

1A5/3i1/Q

2/

X（m

R梯形水力最佳斷面的水力半徑等于水深的一半。 矩形水力最佳斷面的式為：

及

過水斷面積與濕周之比即為水力半徑。表達mbm 即b Rmh2 h2 ，各水力要素間存在著下列函數關系Q

Rif(m,b,h,i,已知的斷面尺寸b、m、h及底坡i、粗糙系數n，求通過的流量（或流速已知的設計流量Q、底坡i、底寬b、邊坡系數m和粗糙系數n，求水深h已知的設計流量Q、底坡i、水深h、邊坡系數m及粗糙系數n，求底寬b已知的設計流量Q，水深h、底寬b、粗糙系數n及邊坡系數m，求底坡i已知流量Q、流速v、底坡i、粗糙系數n和邊坡系數m，要求設計斷面尺寸。p202頁當底部的粗糙系數小于側壁的粗糙系數時，按照下式計 X1Xn2Xn2在一般情況下，也可以按照平均方法估算，rnn1X1n2XrX1XSeven 。是波速vw是波當v＝vw時，水流為臨界流，干擾波不能向上游。V是斷面平均水流。當v＞vw時，水流為急流，干擾波不能向上游。VV 佛勞德

Fr0-0

Ez

z0hcos單位能量稱為斷面比能，并以

Eshcos

cos1

EshQEs＝f(h)，3gh3gh

hhK時，Fr1，為緩流hhK時，Fr1，為臨界流hhK時，Fr1，為急流

h0非均勻流水深h與i hkKiiiK

i

當底坡自陡坡變為緩坡時，此時水流會產生一種水面突然躍起的特殊水力現象叫水躍。當底坡自緩坡變為陡坡時中均勻流由緩流變為急流時水流會產生水面降落現象，

QdhiKQ 1Fr上式表明水深h沿流程s的變化是和底坡i及實際水流的流態有關i按底坡性 i

h0，另一方面它也存在臨界h0，僅存在臨界水－KEight2-2稱為躍后斷面h2稱為躍后水深。躍前、后水深之差稱為

A1hA1hc1

J(h)

gA

J(h1J(h2很大的紊流附加切應力使躍前斷面水流的大部分動能在水躍段中轉化為熱能而3、當頂部完全開啟，下緣脫離水面，對水流不起控制作用時，水流從建筑物水流受控制而從建筑物頂部與下緣間孔口流出時這種水流狀態叫做閘孔出流工程上通常按照堰坎厚度δH1

H2．實用堰：即

0.67H

3

2.5H3

Q

2gH0

BC我國采用的剖我國采用的剖 水道試驗站WES型（現在常用量水的矩形薄壁堰應使上游與堰寬相同；下游水位低于堰頂。2gH2gH計算基本

Q式中：σs淹沒系數（自由出流σs＝1）beNine在時刻t，某一液體質點通過漸變段上的A點，經過時間dt置

。在時刻t，A點流速

uux t+dt，A點的流速變為uux

，而

uuxdx

uuxdxux

t

A點時的加速度

uuxdxuxdt

xxa xx

ux u

dxdydz

xy

1、邊線偏轉：(1)角變形；(2)

ux

ux

xd

uy uy

y

1

u

uz z y

u 2 z

z y

1

u

2 zy x

z

1uxuz2

x

2 x11 y

x

u 2 y

y x2 2

y

uyx2yz

uzy2

x

uz x 2 y有渦流可用旋轉角速度的矢量來表征，所謂渦線、渦束等概念

(ux)(uy)(uz)可壓縮液體非恒定流的連續性方程式

uxuyuz

divu＝0divu

f1puxuyuz

f1p f1p

1pxx

z1

duxfx

z

dty y1pyy

1

dufyy

z

dt 1p

1

dufz zz

xz

zz

y dt(x,y)叫做平面流的流函數duxdyuydxuux

y

ux

)u x

平面勢流必有流速勢(x,y)存在，duxdxuy把(x,y)

ux

ux

uxx

y

uy

uy

uyy

x：：m