大學水力學課件

時間：2021-03-18 19:16:33 課件我要投稿

大學水力學課件

　　水力學是研究以水為代表的液體的宏觀機械運動規(guī)律，及其在工程技術(shù)中的應(yīng)用。水力學包括水靜力學和水動力學。

大學水力學課件

　　水力學課件

　　【開課單位】環(huán)境科學與工程學院【課程模塊】學科基礎(chǔ)

　　【課程編號】【課程類別】必修

　　【學時數(shù)】48（理論48實踐0）【學分數(shù)】3

　　一、課程描述

　　本課程大綱根據(jù)20**年本科人才培養(yǎng)方案進行修訂。

　　（一）教學對象：環(huán)境工程專業(yè)本科生

　　（二）教學目標及修讀要求

　　1、教學目標

　　掌握基本概念。包括：流體的主要物理性質(zhì)及作用于流體的力，靜水壓強及其特性，壓強的測量與表示方法，恒定一元流，理想液體，微小流束，均勻流與非均勻流，非均勻漸變流與急變流，水頭損失，液體運動的兩種型態(tài)，管道的基本概念，明渠的類型，明渠均勻流，水力最佳斷面，允許流速，明渠水流的三種流態(tài)，斷面比能與臨界水深，臨界底坡、緩坡與陡坡，明渠恒定非均勻漸變流，水躍，共軛水深，堰流的類型，閘孔出流。

　　掌握基本理論。包括：靜水壓強的基本公式，幾種質(zhì)量力同時作用下的液體平衡，實際液體恒定總流的能量方程及應(yīng)用，恒定總流的動量方程及應(yīng)用，量綱分析與π定理，液流型態(tài)及水頭損失液體運動的兩種型態(tài)，謝才公式，棱柱體明渠中恒定非均勻漸變流水面曲線分析，棱柱體水平明渠的水躍方程，水躍的能量損失，堰流與閘孔出流。

　　掌握基本計算。一是建筑物所受的水力荷載，即所承受的靜水壓力、動水總作用力等的計算；二是建筑物的過水能力計算；三是水流的流動形態(tài)及水頭損失計算；四是水流的能量消耗計算。

　　2、修讀要求

　　水力學是力學的一個分支，通過課程學習和訓練，使學生掌握水力學基本概念、基本原理、基本技能和方法；培養(yǎng)學生分析解決問題的能力和實驗技能，并為學習專業(yè)課程和處理工程實際中的技術(shù)問題打下基礎(chǔ)。通過課堂講授和討論、課后輔導、習題和練習、實驗和實踐教學等教學環(huán)節(jié)，運用多媒體或?qū)嶒灥戎庇^教學手段，完成教學大綱要求的基本內(nèi)容。由于水力學是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，應(yīng)當理論聯(lián)系實際，但應(yīng)以分析水流現(xiàn)象，揭示水流運動規(guī)律，加強水力學的基本概念和基本原理的講解為主，不過分強調(diào)專業(yè)需要，以致削弱水力學基礎(chǔ)理論的講解。

　　（三）先修課程：高等數(shù)學

　　二、教學內(nèi)容

　　（一）緒論

　　1、主要內(nèi)容：力學的基本任務(wù)及發(fā)展簡史，流體的主要物理性質(zhì)及作用于流體的力，水力學的研究方法。

　　2、教學要求：掌握流體主要物理力學性質(zhì)；理解連續(xù)介質(zhì)與劉翔液體的概念；了解水力學研究任務(wù)與研究對象以及水力學發(fā)展簡史。

　　3、重點、難點：液體主要物理力學性質(zhì)。

　　4、其它教學環(huán)節(jié)：緒論習題課。

　　（二）第一章水靜力學

　　1、主要內(nèi)容：水靜力學的基本原理及其應(yīng)用，主要有靜水壓強及其特性、液體的平衡微分方程及其積分、等壓面重力作用下的靜水壓強的基本公式，幾種質(zhì)量力同時作用下的液體平衡、壓強的測量與表示方法、作用于平面上的靜水總壓力、作用于曲面及物體上的靜水總壓力。

　　2、教學要求：掌握重力作用下的靜水壓強的基本公式，作用于平面上的靜水總壓力、作用于曲面及物體上的靜水總壓力；理解靜水壓強及其特性液體的平衡微分方程及其積分、等壓面概念；了解幾種質(zhì)量力同時作用下的液體平衡、壓強的測量與表示方法。

　　3、重點、難點：重力作用下靜水壓強的計算，作用于平面上的靜水總壓力、作用于曲面及物體上的靜水總壓力。

　　4、其它教學環(huán)節(jié)：第一章習題及講解。

　　（三）第二章液體運動的流束理論

　　1、主要內(nèi)容：從流束流輪出發(fā)，討論液體運動所遵循的普遍規(guī)律并建立相應(yīng)的方程式，主要內(nèi)容有恒定一元流的連續(xù)性方程，液體恒定流微小流束的能量方程式，均勻流與非均勻流，非均勻漸變流與急變流，實際液體恒定總流的能量方程，恒定總流的動量方程，量綱分析與π定理。

　　2、教學要求：掌握水動力學三大基本方程及其物理意義，理解流體運動的分類及基本概念；了解量綱分析與π定理。

　　3、重點、難點：恒定總流的連續(xù)性方程、能量方程及動量方程

　　4、其它教學環(huán)節(jié)：第二章習題及講解。

　　（四）第三章液流型態(tài)及水頭損失

　　1、主要內(nèi)容：水頭損失的物理概念，從液體運動的兩種型態(tài)出發(fā)，研究水頭損失的變化規(guī)律及其計算方法。

　　2、教學要求：掌握液體運動的兩種液流型態(tài)，水頭損失的變化規(guī)律及其計算方法；理解水頭損失的物理概念，液流邊界幾何條件對水頭損失的影響，均勻流沿程水頭損失與切應(yīng)力的關(guān)系。

　　3、重點、難點：沿程水頭和局部水頭損失的計算方法，謝才公式。

　　4、其它教學環(huán)節(jié)：第三章習題及講解。

　　（五）第四章有壓管中的恒定流

　　1、主要內(nèi)容：管道的分類，虹吸管及水泵裝置的水力計算，簡單管道、串聯(lián)管道、并聯(lián)管道、分叉管道的水力計算，沿程均勻泄流管道的水力計算。

　　2、教學要求：掌握簡單管道、串聯(lián)管道、并聯(lián)管道、分叉管道的水力計算、沿程均勻泄流管道的'水力計算；理解管道的基本概念和理論；了解虹吸管及水泵裝置的水力計算。

　　3、重點、難點：簡單管道及復雜管道的水力計算。