水力学课件第一章绪论（一）课程地位水力学是一门重要的专业基础课程，它是连接前期基础课程和后续专业课程的桥梁。课程的学习将有利于力学基础知识的巩固与提高，培养分析、解决实际问题的能力，为专业课程的学习打下坚实基础。（二）水力学研究的对象（三）水力学由以下内容构成（四）水力学的在工程中的应用F2.确定水工建筑物过水能力3.分析水流流动形态4.确定水流能量消耗和利用5.特殊的水力学问题二.液体的基本特征与连续介质的概念连续介质的概念：即假设液体是一种连续充满其所占据空间毫无空隙的连续体。特点：液体中的一切物理量都可以视为空间坐标和时间的连续函数，因此可采用连续函数的分析方法。长期的生产和科学实验证明：利用连续介质假定所得出的有关液体运动规律的基本理论与客观实际是十分符合的。三.液体的主要物理性质3.粘滞性牛顿内摩擦定律：牛顿内摩擦定律：作层流运动的液体，相互邻近层间单位面积上所作用的内摩擦力（或粘滞力），与流速梯度成正比，同时与液体的性质无关。例题一极薄的平板，在厚度分别为4cm的两种油层中以的速度运动。已知上层动力粘滞系数为下层的动力粘滞系数2倍，两油层在平版上产生的总切应力为。试求上、下油层的动力粘滞系数。解：4.液体的压缩性K值越大，表示液体愈不容易压缩。对一般水利工程来说，可认为水不可压缩的。但在有压管道中水击计算时，则必须考虑水的压缩性。表面张力示意图6.汽化压强7.理想液体的概念四.作用在液体上的力2.质量力五.水力学的研究方法经典力学的基本原理：牛顿的三大定律、动量定律、动能定律水流运动的基本方程式：连续性方程、能量方程、动量方程（1）原型观测（2）模型试验（3）系统试验（4）数值模拟（1）原型观测在野外或水工建筑物现场，对水流运动进行观测，收集第一性资料，为检验理论分析成果或总结某些基本规律提供依据。（2）模型试验当实际水流运动复杂，而理论分析困难，无法解决实际工程的水力学问题时采用。指在实验室内，以水力相似理论为指导，把实际工程缩小为模型，在模型上预演相应的水流运动，得出模型水流的规律性，再把模型试验成果按照相似关系换算为原型的成果以满足工程设计的需要（3）系统试验在实验室内，小规模的造成某种水流运动，用已进行系统的实验观测，从中找到规律。数理知识数据处理方法量纲分析方法（4）数值模拟通过求解水流的运动方程来得到模拟区域内任意时刻任意位置力和运动要素的值。先进性：采用计算机、流体计算软件等高新技术。经济性：可给定不同的边界条件，进行大量的模拟，给出足够多的力和运动要素值以进行分析。本章小结其中粘滞性是本章的重点，掌握牛顿内摩擦定律的物理意义，其适用条件是层流运动和牛顿液体。5．理想液体的概念：无粘性的液体。6．作用在液体上的力：质量力和表面力。（1）质量力：作用在液体内部每个质点上，并且与液体质量成正比。（2）表面力：作用在液体上，并且与表面积成正比。水力学讲义谢谢