水力學(xué)

內(nèi)容概要

　　《土木工程系列教材：水力學(xué)（第2版）》根據(jù)全國土木工程專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)1999年10月定稿的《流體力學(xué)》教學(xué)大綱編寫。內(nèi)容包括基本理論和工程應(yīng)用兩大部分。基本理論部分包括緒論、水靜力學(xué)、水動(dòng)力學(xué)、流動(dòng)阻力和水頭損失。工程應(yīng)用部分包含孔口、管嘴恒定出流，長、短管水力計(jì)算，支狀、環(huán)狀管網(wǎng)水力計(jì)算及電算實(shí)例。每章均附適量習(xí)題并給出答案；書末列舉了9個(gè)水力學(xué)實(shí)驗(yàn)，供有類似設(shè)備的院校選用?！　　锻聊竟こ滔盗薪滩模核W(xué)（第2版）》適合于大土木專業(yè)本科生使用。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 水力學(xué)的研究對象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 國際單位制（SI）和工程單位制1.2.3 液體的主要物理性質(zhì)1.3 作用于液體上的力1.3.1 表面力1.3.2 質(zhì)量力第2章 水靜力學(xué)2.1 靜水壓強(qiáng)的概念2.1.1 靜水壓強(qiáng)的定義2.1.2 靜水壓強(qiáng)的特性2.2 液體的平衡微分方程與等壓面2.2.1 液體的平衡微分方程2.2.2 等壓面2.3 重力作用下靜水壓強(qiáng)的分布規(guī)律2.3.1 重力作用下靜水壓強(qiáng)的基本公式2.3.2 絕對壓強(qiáng)、相對壓強(qiáng)、真空壓強(qiáng)和壓強(qiáng)的表示方法2.3.3 靜水壓強(qiáng)基本方程的能量意義和幾何意義2.4 水靜力學(xué)在量測上的應(yīng)用2.4.1 測壓管2.4.2 差壓計(jì)2.5 作用于平面上的靜水總壓力2.5.1 圖解法2.5.2 分析法2.6 作用于曲面上的靜水總壓力2.6.1 曲面上靜水總壓力的大小2.6.2 靜水總壓力的方向2.6.3 靜水總壓力的作用點(diǎn)2.7 作用于物體上的靜水總壓力、浮力、浮體的平衡2.7.1 作用于物體上的靜水總壓力——阿基米德原理2.7.2 沉體、浮體、潛體及浮體的平衡本章小結(jié)第3章 恒定總流的基本方程3.1 描述液體運(yùn)動(dòng)的兩種方法3.1.1 拉格朗日法和歐拉法3.1.2 質(zhì)點(diǎn)的加速度：當(dāng)?shù)丶铀俣?、遷移加速度與全加速度3.1.3 液體運(yùn)動(dòng)的一些基本概念3.2 恒定總流的連續(xù)性方程3.3 恒定總流的能量方程3.3.1 理想液體恒定微小流束的能量方程3.3.2 實(shí)際液體恒定微小流束的能量方程3.3.3 實(shí)際液體恒定總流的能量方程3.4 恒定總流的動(dòng)量方程3.4.1 恒定總流動(dòng)量方程式的推導(dǎo)3.4.2 恒定總流動(dòng)量方程式的應(yīng)用條件和技巧3.4.3 恒定總流動(dòng)量方程式應(yīng)用舉例3.4.4 動(dòng)量方程與能量方程的異同本章小結(jié)第4章 流動(dòng)型態(tài)和水頭損失4.1 流動(dòng)阻力和水頭損失的分類4.1.1 流動(dòng)阻力的分類4.1.2 水頭損失的分類4.1.3 水頭損失的疊加原理4.2 實(shí)際液體流動(dòng)的兩種流態(tài)4.2.1 雷諾試驗(yàn)4.2.2 層流和紊流的判別4.2.3 雷諾數(shù)的物理意義4.3 均勻流沿程水頭損失與切應(yīng)力的關(guān)系4.3.1 沿程水頭損失與邊壁切應(yīng)力的關(guān)系4.3.2 沿程水頭損失與流層問切應(yīng)力的關(guān)系4.3.3 沿程水頭損失的通用計(jì)算公式4.4 圓管中的層流運(yùn)動(dòng)4.4.1 圓管均勻?qū)恿鞯牧魉俜植?.4.2 圓管均勻?qū)恿鞯臄嗝嫫骄魉?.4.3 圓管均勻?qū)恿鞯牧髁?.4.4 圓管均勻?qū)恿鞯难爻趟^損失4.4.5 圓管均勻?qū)恿鞯膭?dòng)能改正系數(shù)4.5 紊流運(yùn)動(dòng)的基本概念4.5.1 紊流的形成過程4.5.2 紊流運(yùn)動(dòng)要素的脈動(dòng)現(xiàn)象與時(shí)均化的概念4.5.3 紊流附加切應(yīng)力與普朗特的動(dòng)量傳遞理論4.5.4 紊流中的層流底層及紊流中的流區(qū)4.5.5 紊流的流速分布4.6 紊流的沿程水頭損失4.6.1 沿程阻力系數(shù)的試驗(yàn)研究4.6.2 實(shí)際管道（自然粗糙）沿程阻力系數(shù)4.6.3 計(jì)算沿程水頭損失的經(jīng)驗(yàn)公式4.7 局部水頭損失4.7.1 圓管突然擴(kuò)大的局部水頭損失4.7.2 管道局部水頭損失系數(shù)4.8 邊界層基本概念和繞流阻力4.8.1 邊界層基本概念4.8.2 邊界層的分離現(xiàn)象與繞流阻力本章小結(jié)第5章 孔口、管嘴恒定出流和有壓管道恒定流5.1 孔口、管嘴出流和有壓管流的基本概念5.2 孔口、管嘴恒定出流的基本公式5.2.1 液體流經(jīng)薄壁孔口的恒定出流5.2.2 液體經(jīng)管嘴的恒定出流5.3 有壓管道的恒定流5.3.1 短管的水力計(jì)算5.3.2 長管的水力計(jì)算5.3.3 管網(wǎng)的水力計(jì)算本章小結(jié)第6章 明渠恒定流動(dòng)6.1 明渠的幾何特性6.1.1 明渠的底坡6.1.2 明渠的橫斷面6.1.3 過水?dāng)嗝娴膸缀我?.1.4 棱柱形渠道與非棱柱形渠道6.2 明渠均勻流6.2.1 明渠均勻流的特性和形成條件6.2.2 明渠均勻流基本公式6.2.3 明渠均勻流水力計(jì)算6.2.4 水力最優(yōu)斷面和允許流速6.2.5 無壓圓管均勻流水力計(jì)算6.3 明渠恒定非均勻流6.3.1 明渠的流動(dòng)狀態(tài)6.3.2 斷面比能、比能曲線6.3.3 臨界水深6.3.4 臨界底坡6.3.5 水躍和水跌6.3.6 棱柱形渠道非均勻漸變流水面曲線的分析6.3.7 明渠恒定非均勻漸變流水面曲線的計(jì)算6.4 堰流及閘孔出流6.4.1 堰流的類型及基本公式6.4.2 閘孔出流基本公式本章小結(jié)第7章 滲流7.1 滲流現(xiàn)象和滲流模型7.1.1 滲流現(xiàn)象7.1.2 水在土中的存在形態(tài)7.1.3 土的滲流特性7.1.4 滲流模型7.2 滲流的基本定律7.2.1 達(dá)西定律7.2.2 達(dá)西定律的適用范圍7.2.3 滲透系數(shù)7.3 恒定漸變滲流的杜比公式7.3.1 恒定均勻滲流和非均勻滲流的斷面流速分布7.3.2 恒定漸變滲流的基本微分方程和浸潤曲線7.4 井和集水廊道的滲流計(jì)算7.4.1 集水廊道7.4.2 無壓完整井7.4.3 承壓完整井7.4.4 大口井和基坑排水7.4.5 井群7.5 應(yīng)用流網(wǎng)解平面滲流問題7.5.1 平面有壓滲流流網(wǎng)的繪制7.5.2 利用流網(wǎng)進(jìn)行滲流計(jì)算本章小結(jié)附錄一 水力學(xué)實(shí)驗(yàn)附錄二 英語專業(yè)名詞索引習(xí)題參考答案參考文獻(xiàn)附圖Ⅰ附圖Ⅱ附圖Ⅲ附圖Ⅳ

章節(jié)摘錄

第1章 緒論：1．1 水力學(xué)的研究對象：水力學(xué)是一門介于基礎(chǔ)科學(xué)和專業(yè)技術(shù)之間的技術(shù)科學(xué)。水力學(xué)的研究對象是以水為代表的液體的平衡和機(jī)械運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其在工程中的應(yīng)用。水力學(xué)是力學(xué)的一個(gè)分支。水力學(xué)所研究的基本規(guī)律包括水靜力學(xué)和水動(dòng)力學(xué)兩大部分。水靜力學(xué)是研究液體處于平衡狀態(tài)時(shí)的力學(xué)規(guī)律；水動(dòng)力學(xué)是研究液體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，作用于液體上的力與表征運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的各種物理量之間的關(guān)系，以及液體的運(yùn)動(dòng)特性與能量守恒和轉(zhuǎn)換的規(guī)律。水靜力學(xué)是學(xué)好水動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)，水動(dòng)力學(xué)則是液體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的普遍原理。在國民經(jīng)濟(jì)的眾多部門，如水利工程、土木工程、給水排水工程、港口和航運(yùn)工程、機(jī)械工程、石油和化學(xué)工程、采礦和冶金工程、能源工程、環(huán)境工程等都需要水力學(xué)的知識(shí)，因此水力學(xué)已成為高等工科院校許多專業(yè)特別是土木工程專業(yè)的一門必修的重要技術(shù)基礎(chǔ)課。水力學(xué)所需的前修課程是高等數(shù)學(xué)、物理、理論力學(xué)和材料力學(xué)。1．2 液體的基本特征和主要物理性質(zhì)1．2．1 液體的基本特征物質(zhì)有三種狀態(tài)：固體、液體和氣體。固體的分子間距離很小，內(nèi)聚力很大，所以它能保持固定的形狀和體積，它能承受一定的拉力、壓力和剪切力。而液體則不同，其分子間距大于固體的分子間距，內(nèi)聚力小，極易改變自己的形狀，可以隨器而方圓，具有易流動(dòng)性。液體幾乎不能承受拉力和抵抗拉伸變形，在微小的剪切力作用下，就很容易發(fā)生變形和流動(dòng)。氣體也具有易流動(dòng)性，根據(jù)這一特征，液體和氣體又都稱為流體。液體和氣體相比，液體分子的內(nèi)聚力比氣體大得多，在一般的壓力和溫度變化的情況下，液體雖不能保持固定的形狀，但能保持固定的體積。在重力場中，當(dāng)液體不能充滿容器時(shí)，將形成一個(gè)自由表面。

編輯推薦

《水力學(xué)(第2版)》適合于大土木專業(yè)本科生使用。為滿足大多數(shù)大木土（建筑工程、道路橋涵、給水排水、環(huán)境工程等）專業(yè)學(xué)生的就業(yè)需求，本教材的編撰側(cè)重于工程應(yīng)用，主要內(nèi)容分為兩大部分：基本理論和工程應(yīng)用?；纠碚撘箨U述透徹，物理概念清楚。盡量考慮中南地區(qū)的區(qū)域特色及大土木專業(yè)的特點(diǎn)，以求本材料能適合大土木專業(yè)的教學(xué)要求。

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