水力學(xué)

前言

以職業(yè)能力培養(yǎng)為基點(diǎn)，以崗位工作需要為目標(biāo)，是高職教育“職業(yè)性、實(shí)踐性、開放性”的必然要求，也是應(yīng)用型高職人才培養(yǎng)的現(xiàn)實(shí)需要。水力學(xué)是研究液體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其工程應(yīng)用的一門科學(xué)，也是水利、土木、環(huán)境、機(jī)械、熱能、動(dòng)力、礦山等諸多技術(shù)領(lǐng)域高職類相關(guān)專業(yè)必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。合理取舍教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化重構(gòu)課程體系，形成了“一個(gè)理論基礎(chǔ)”、兩個(gè)重點(diǎn)應(yīng)用、三項(xiàng)職業(yè)技能“的高職《水力學(xué)》教材體系”一個(gè)理論基礎(chǔ)是指流束理論基礎(chǔ)，“兩個(gè)重點(diǎn)應(yīng)用”是指有壓管道恒定流與明渠恒定流的工程應(yīng)用，“三項(xiàng)職業(yè)技能”是指水流現(xiàn)象分析技能、簡單水力計(jì)算技能、基本水力要素量測技能。針對高職教育特點(diǎn)，整部教材除“水力學(xué)基礎(chǔ)理論”篇。實(shí)用水力計(jì)算篇之外，還特別增加了水力計(jì)算“綜合應(yīng)用實(shí)例”篇。水力計(jì)算綜合應(yīng)用實(shí)例以實(shí)際工程項(xiàng)目為背景，以實(shí)際工作中較為常見的“離心泵裝置”、排洪閘“、攔河溢流壩、河岸溢洪道”、“有壓泄洪洞”的水力計(jì)算為代表，以算例形式給出了具體水力計(jì)算任務(wù)及其相應(yīng)的求解方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)水力學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。教材的章節(jié)編排注重內(nèi)在聯(lián)系，內(nèi)容取舍力求簡潔實(shí)用?！厩榫疤崾尽恳匀の缎曰虺ＷR(shí)性問題為切入點(diǎn)，引出本章關(guān)注的知識(shí)點(diǎn)?！颈菊聦?dǎo)讀】除引出本章教學(xué)內(nèi)容之外，更是明確了必須掌握或了解的教學(xué)內(nèi)容。敘述清楚、圖文并茂、例題盡可能系列化并提倡一題多解以及迭代求解是本教材的基本特色。水泵站、排洪閘、溢流壩、溢洪道、有壓泄洪洞等以實(shí)際工程為背景的水力計(jì)算綜合應(yīng)用題，更好地詮釋了各類水力計(jì)算方法及其求解要點(diǎn)。小結(jié)“留白”方式，便于學(xué)生自行歸納總結(jié)；頁腳格言警句，滲透中華文化，飽含人生哲理。思考題留足想象空間，力求活化教學(xué)內(nèi)容。作業(yè)題圍繞基本教學(xué)要求，注重水力計(jì)算類型。習(xí)題參考答案在一定程度上方便了學(xué)生課后學(xué)習(xí)，而主要參考文獻(xiàn)又為學(xué)生自主學(xué)習(xí)與拓展學(xué)習(xí)提供了參考依據(jù)?！端W(xué)》課程網(wǎng)站還提供了更為豐富的實(shí)用教學(xué)資源（如教案、課件、動(dòng)畫、實(shí)驗(yàn)演示、水力計(jì)算小程序等），既方便教師開展教學(xué)活動(dòng)，又有利于學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。本書由浙江水利水電?？茖W(xué)校何文學(xué)執(zhí)筆編撰。參加編寫大綱討論的有：浙江水利水電專科學(xué)校李東風(fēng)、吳婉玲、陳冬云、馮建江、李茶青；浙江省水利河口研究院韓海騫、吳輝；浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院樓駿、王穎。限于水平及其他諸多方面的因素，教材中可能存在疏漏和不妥之處，敬請廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書是浙江省“十一五”重點(diǎn)建設(shè)教材。在多年教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上，遵照高職教育“職業(yè)性、實(shí)踐性、開放性”的要求，對水力學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適度整合，按照“一個(gè)理論基礎(chǔ)、兩個(gè)重點(diǎn)應(yīng)用、三項(xiàng)職業(yè)技能”的課程教學(xué)體系，形成了以“水力學(xué)基礎(chǔ)理論、實(shí)用水力計(jì)算、水力計(jì)算綜合應(yīng)用”為特色的教材。本書共計(jì)11章：緒論，靜水壓強(qiáng)與靜水總壓力，液體運(yùn)動(dòng)的流束理論，水頭損失計(jì)算，有壓管道的水力計(jì)算，明渠均勻流的水力計(jì)算，明渠非均勻流的水力計(jì)算，堰流與閘孔出流的水力計(jì)算，銜接與消能的水力計(jì)算，滲流的水力計(jì)算，水力計(jì)算綜合應(yīng)用實(shí)例。    本書可作為水利類、土建類高職專業(yè)教材使用，也可供成人教育及相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第一篇  水力學(xué)基礎(chǔ)理論　第1章  緒論　   【情景提示】　   【本章導(dǎo)讀】　   【教學(xué)要求】　  1.1  水力學(xué)的研究對象和主要任務(wù)　  1.2  液體的基本特征和主要物理性質(zhì)　    1.2.1  液體的基本特征　    1.2.2  液體的主要物理性質(zhì)　  本章小結(jié)　  思考題　  作業(yè)題　第2章  靜水壓強(qiáng)與靜水總壓力　  【情景提示】　   【本章導(dǎo)讀】　   【教學(xué)要求】　  2.1  靜水壓強(qiáng)及其特性　    2.1.1  壓力與壓強(qiáng)的概念　    2.1.2  靜水壓強(qiáng)的特性　  2.2  靜水壓強(qiáng)基本公式　    2.2.1  方程推導(dǎo)　    2.2.2  靜水壓強(qiáng)基本公式及其意義　  2.3  壓強(qiáng)的量度與量測　    2.3.1  壓強(qiáng)的量度基準(zhǔn)　    2.3.2  壓強(qiáng)的計(jì)量單位　    2.3.3  壓強(qiáng)的量測　  2.4  靜水總壓力的計(jì)算　    2.4.1  作用于平面上的靜水總壓力　    2.4.2  作用于曲面上的靜水總壓力　    2.4.3  應(yīng)用舉例　  本章小結(jié)　  思考題　  作業(yè)題　第3章  液體運(yùn)動(dòng)的流速理論　第4章  水頭損失計(jì)算第二篇  實(shí)用水力計(jì)算　第5章  有壓管道的水力計(jì)算　第6章  明渠均勻流的水力計(jì)算　第7章  明渠非均勻的水力計(jì)算　第8章  堰流與閘孔出流的水力計(jì)算　第9章  銜接與消失的水力計(jì)算　第10章  滲透的水力計(jì)算第三篇  綜合應(yīng)用實(shí)例　第11章  水力計(jì)算綜合應(yīng)用實(shí)例參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：水力學(xué)是研究液體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其工程應(yīng)用的一門科學(xué)。液體的種類很多，如水、石油、酒精、水銀等。由于工程實(shí)際中最為常見的液體是水，便以水作為研究液體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的代表，故稱水力學(xué)。即水力學(xué)的研究對象是以水為代表的液體。實(shí)際上，水力學(xué)的基本原理與水力計(jì)算的一般方法不僅適用于水，而且適用于一般常見液體和可忽略壓縮性影響的氣體。事實(shí)上，當(dāng)氣體的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)比音速為小時(shí)，在運(yùn)動(dòng)過程中其密度的變化很?。ó?dāng)氣體運(yùn)動(dòng)速度小于68m／s時(shí)，密度的變化為19／6；當(dāng)氣體運(yùn)動(dòng)速度等于150m／s時(shí)，密度的變化也只有10％），可視為不可壓縮，即忽略壓縮性影響。水力學(xué)課程的主要內(nèi)容及主要任務(wù)概括為如下3個(gè)方面。（1）水力學(xué)基本原理：研究液體的主要物理性質(zhì)及機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律。其中，液體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律主要包括兩大部分。一是關(guān)于液體的平衡規(guī)律，即當(dāng)液體處于靜止（或相對平衡）狀態(tài)時(shí)，作用于液體上的各種力之間的關(guān)系，這一部分稱為水靜力學(xué)。二是關(guān)于液體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即當(dāng)液體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，作用于液體上的力與各運(yùn)動(dòng)要素之間的關(guān)系，這部分內(nèi)容稱為水動(dòng)力學(xué)。（2）工程水力學(xué)基礎(chǔ)：主要介紹工程實(shí)際中常見的管道、渠道、堰、閘等典型水力學(xué)問題的分析方法與水力計(jì)算方法，為后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)與將來從事專業(yè)工作奠定基礎(chǔ)。（3）水力試驗(yàn)原理：主要介紹量綱分析、相似原理、模型試驗(yàn)基礎(chǔ)，是驗(yàn)證水力學(xué)基本原理、發(fā)展水力學(xué)理論以及解決工程實(shí)際中諸多水力學(xué)問題的必備基礎(chǔ)。但限于篇幅并考慮到教材使用對象，這部分內(nèi)容請參閱相關(guān)教材或?qū)Ｖ膶I(yè)教學(xué)與知識(shí)應(yīng)用兩方面出發(fā)，將上述水力學(xué)內(nèi)容整合為“水力學(xué)基礎(chǔ)理論、實(shí)用水力計(jì)算、綜合應(yīng)用實(shí)例”三個(gè)篇章。

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