水力學能量方程實驗裝置簡圖

『壹』 水力學（流體力學），能量方程這里，這個題還有一個速度水頭為什麼不算。【第二張照片最下面那個方程

算了的，親，能量方程中第一項為沿程水頭損失，第二項為局部水頭損失，第三項就為流速水頭。自由液面處位能和壓強都為0的。

『貳』 水力學這兩個圖的壓強分布圖和壓力體圖怎麼畫

1、壓強分布圖如下：

壓強分布圖中各點壓強方向恆重垂直指向作用面，兩受壓面交點處的壓強具有各向等值性；壓強分布圖與受壓面所構成的體積，即為作用於受壓面上的靜水總壓力，其作用線通過此力圖體積的重心。

由於建築物通常都處於大氣之中，作用於建築物的有效力為相對壓強，故一般只需繪制相對壓強分布圖；工程應用中可繪制建築物有關受壓部分的壓強分布圖。

(2)水力學能量方程實驗裝置簡圖擴展閱讀：

水力學重點及難點 、水力學重點及難點、Chapter 2、水力學重點及難點、其中 ： z—位置水頭，p /γ—壓強水頭、（z + p /γ—測壓管水頭。

「水頭」：表示單位重量液體含有的能量。 、、水力學重點及難點、水力學重點及難點、(a)三角形壓強分布圖、靜水總壓力大小和方向、解析法求作用於任意平面上的靜水總壓力、壓力體的構成、水力學重點及難點、水力學重點及難點。

能量方程圖示、恆定總流動量方程 、水力學重點及難點、水力學重點及難點、水頭損失（沿程水頭損失和局部水頭損失）、水力學重點及難點、水力學重點及難點、水力學重點及難點、水力學重點及難點、水力學重點及難點。

水力學重點及難點、水力學重點及難點、比能及比能曲線、水力學重點及難點、水力學重點及難點、五種底坡十二條水面曲線 、、水力學重點及難點。

常用消能方式：底流消能、條流消能和面流消能 、水力學重點及難點、水力學重點及難點、水力學重點及難點。

『叄』 水力學中，能量方程的意義是什麼

能量方程表示的是單位質量的水具有的能量 包括三個部分
一是勢能 就是位置水頭z
二是壓能 就是p/伽馬
二是動能 就是速度水頭v^2/2g

『肆』 水力學的三大方程是什麼

指連續方程、能量方程和動量方程：
A1V1 = A2V2
Z1+P1/(ρg)+V1^2/(2g) = Z2+P2/(ρg)+V2^2/(2g)+hw
F=ρQ(V2-V1) (F、V2、V1皆為矢量）

『伍』 水力學中,能量方程的意義是什麼

能量方程表示的是單位質量的水具有的能量 包括三個部分
一是勢能 就是位置水頭z
二是壓能 就是p/伽馬
二是動能 就是速度水頭v^2/2g

『陸』 為什麼水力學中能量方程中a>1

假設一個斷面的所有水流質點的流速均為v，現選取其中兩個質點，質量均為m，則他們的總動能為 2*（0.5mv^2)=mv^2
現假設其中一個質點流速增加x，另一個質點的流速則應減少x，以保持水流平均速度不變。
此時兩質點的總動能為：
0.5m(v+x)^2+0.5m(v-x)^2
=0.5m(v^2+2vx+x^2+v^2-2vx+x^2)
=m(v^2+x^2)
可以看出，當斷面的質點的水流速度不同時，以平均流速計算的斷面水流質點的總動能偏小，所以，a>1。

『柒』 水動力學原理是什麼原理

研究水和其他液體的運動規律及其與邊界相互作用的學科。又稱液體動力學。液體動力學和氣體動力學組成流體動力學。液體動力學的主要研究內容如下：①理想液體運動。可忽略粘性的液體稱為理想液體，邊界層外的液體可視為理想液體，其運動符合理想流體運動規律。②粘性液體運動。分析大粘度液體(如潤滑油)的流動狀態、水流的能量損失、船舶的摩擦阻力、邊界層和尾跡等都須考慮液體粘性。③空泡流。液體流經壓強足夠低的區域時，內部氣化形成空泡，除空泡潰滅產生沖擊，造成邊壁材料剝蝕破壞外，還會形成空泡繞流現象。④多相流動，挾有固體顆粒、摻有氣泡等物質的液體流動，如含沙水流、摻氣水流等。⑤非牛頓流體流動。剪應力和剪切變形速率不成線性關系的液體（如加入高分子聚合物的水）的流動。⑥自由表面流動。流動液體的部分邊界是液體和氣體的分界面，其上的壓力接近常數，明渠流、液體自由表面波、物體從空氣進入水中時帶入空氣而形成的空泡流動等均屬這種流動。⑦分層流。兩層或多層密度不同的液體可形成分層流，密度差可由不同液體產生，也可由含鹽、含沙量不同或溫度不同所引起。⑧水彈性問題。在某些條件下，流過固壁的液體可引起邊壁振動，這種振動又反過來改變流動特性；研究液體與彈性體相互作用的理論稱為水彈性力學。水動力學既是一門基礎理論學科，又是一門應用學科，主要用於水利水電工程、造船工程、海洋工程、近代水中武器、化工、環保工程、石油開采等領域。
水動力學研究主要類型：
按不同類型水流運動的特點主要分為下列幾類：
①有壓管流。研究輸送液體的各種管道的流量和沿管壓強變化的計算，也包含流動瞬變時發生水擊的分析。
②明槽流。包括河渠中正常均勻流動；非均勻漸變流動，主要為水面線的分析；急變流動，如水躍現象等；非定常流動，如洪水計算等。
③孔流。各種小孔口和噴嘴在壓力水頭下的出流以及水工中閘門大孔泄流的計算。
④堰流。各種量水堰和溢流壩等水工建築物的頂上過流的計算。
⑤滲流。研究多孔介質中主要是地下土壤中的滲流運動規律，也包括地下水對建築物基礎的浮托力計算。
⑥挾沙水流。研究挾帶泥沙的河渠中渾水的流動規律，也包括物料輸送管道的流動。
⑦水力機械中的流動。主要為水輪機和水泵等葉輪機械中的流動特性。
⑧波浪。研究各種水波的運動特性和波浪對建築物的波壓力。
水動力學發展與理論基礎：
十八世紀初葉，經典水動力學有迅速的發展.歐拉、丹尼爾、伯努利是這一領域中傑出的先驅者。 十八世紀末和整個十九世紀，形成了兩個相互獨立的研究方向：一是運用數學分析的理論流體動力學；一是依靠實驗的應用水力學。開爾文、瑞利、斯托克斯、蘭姆等人的工作使理論水平達到相當的高度，而謝才、達西、巴贊、弗朗西斯、曼寧等人則在應用水力學方面進行了大量的實驗研究，提出了各種實用的經驗公式。
十九世紀末，流體力學的發展扭轉了研究工作中的經驗主義傾向，這些發展是：雷諾理論及實驗研究；雷諾的因次分析；弗勞德的船舶模型實驗；空氣動力學的迅速發展。二十世紀初的重要突破是普朗特的邊界層理論，它把無粘性理論和粘性理論在邊界層概念的基礎上聯系起來。
二十世紀蓬勃發展的經濟建設提出了越來越復雜的水力學問題：高濃度泥沙河流的治理；高水頭水力發電的開發；輸油干管的鋪設；採油平台的建造；河流湖泊海港污染的防治等。使水力學的研究方向不斷發展，從定床水力學轉向動床水力學 ；從單向流動到多相流動；從牛頓流體規律到非牛頓流體規律；從流速分布到溫度和污染物濃度分布；從一般水流到產生滲氣、氣蝕，引起振動的高速水流。以電子計算機應用為主要手段的計算水力學 也得到了相應的發展。水力學作為一門以實用為目的的學科將逐漸與流體力學合流。
水動力學的研究方法：
一、理論分析:
經典力學的基本原理：
牛頓的三大定律、動量定理、動能定理
水流運動的基本方程式：
連續性方程、能量方程、動量方程
二、科學試驗及測試方法
1、原型觀測
2、模型試驗
3、系統試驗
4、數值模擬
水動力學主要測試要素：
1．流速與流向測量
2．動水壓力的測量
3．水位和浪高的測量
4．流量的測量
5．摻氣水流的測量
6．空化水流的測量
7．泥沙的測量
8．水下地形的測量
9．應力和應變的測量
10．振動的測量
這些問題明顯可以使用搜索引擎搞定的，一般就不要在這里提問了，在谷歌，網路都可以搞定的。

『捌』 水力學hf是什麼

慣性與重力特性

2．粘滯性：液體的粘滯性是液體在流動中產生能量損失的根本原因.

描述液體內部的粘滯力規律的是牛頓內摩擦定律:τ = μdy

注意牛頓內摩擦定律適用范圍： 1)牛頓流體， 2)層流運動

3．可壓縮性。 在研究水擊時需要考慮

4．表面張力特性。 進行模型試驗時需要考慮

水力學的兩個基本假設：

(二)連續介質和理想液體假設

1.連續介質：液體是由液體質點組成的連續體,可以用連續函數描述液體運動的物理量.

2．理想液體：忽略粘滯性的液體

（三）作用在液體上的兩類作用力

第 1章水靜力學

水靜力學包括靜水壓強和靜水總壓力兩部分內容。通過靜水壓強和靜水總壓力的計 算，可以求作用在建築物上的靜水荷載。

(一) 靜水壓強：

主要掌握靜水壓強特性,等壓面,水頭的概念，以及靜水壓強的計算和不同表示方法.

1．靜水壓強的兩個特性：

（ 1 ）靜水壓強的方向垂直且指向受壓面

（2）靜水壓強的大小僅與該點坐標有關，與受壓面方向無關，

2.等壓面與連通器原理：在只受重力作用,連通的同種液體內,等壓面是水平面.

(它是靜水壓強計算和測量的依據）

3．重力作用下靜水壓強基本公式（水靜力學基本公式）

（z+p/ρg ）—測壓管水頭

請注意，「水頭」表示單位重量液體含有的能量。

4．壓強的三種表示方法：絕對壓強p′，相對壓強p， 真空度pv,

它們之間的關系為：p=p′-pa pv=│p│（當p＜0時pv存在）

相對壓強: p=ρg h,可以是正值，也可以是負值。要求掌握絕對壓強、相對壓強和真空 度三者的概念和它們之間的轉換關系。

1

1/17頁
計算靜水總壓力包括求力的大小、方向和作用點，受壓面可以分為平面和曲面兩類。 根據平面的形狀：對規則的矩形平面可採用圖解法，任意形狀的平面都可以用解析法進行 計算。

(二) 靜水總壓力的計算

1)平面壁靜水總壓力

（1） 圖解法：大小： P=Ωb,Ω--靜水壓強分布圖面積

（2） 方向：垂直並指向受壓平面

作用線：過壓強分布圖的形心，作用點位於對稱軸上。

靜水壓強分布圖是根據靜水壓強與水深成正比關系繪制的，只要用比例線段分別畫出 平面上兩點的靜水壓強，把它們端點聯系起來，就是靜水壓強分布圖。

（2）解析法：大小： P=pcA, pc—形心處壓強

方向：垂直並指向受壓平面

作用點 D：通常作用點位於對稱軸上，在平面的幾何中心之下。

求作用在曲面上的靜水總壓力 P，是分別求它們的水平分力 Px和鉛垂分力 Pz，然後再 合成總壓力 P。

(2)曲面壁靜水總壓力

（1） 水平分力： Px=pcAx=ρg hcAx

水平分力就是曲面在鉛垂面上投影平面的靜水總壓力，它等於該投影平面形心點的壓 強乘以投影面面積。要求能夠繪制水平分力 Px的壓強分布圖，即曲面在鉛垂面上投影平面 的靜水壓強分布圖。

（2） 鉛垂分力： Pz=ρgV ,V---壓力體體積.

在求鉛垂分力 Pz時,要繪制壓力體剖面圖。壓力體是由自由液面或其延長面,受壓曲面

以及過曲面邊緣的鉛垂平面這三部分圍成的體積。當壓力體與受壓面在曲面的同側，

那麼鉛垂分力的方向向下；當壓力體與受壓面在曲面的兩側，則鉛垂分力的方向向上.

（3） 合力方向：α=arctg P z

P x

第 2章 液體運動的流束理論

（一）液體運動的基本概念

1. 流線的特點:反映液體運動趨勢的圖線

流線的性質:流線不能相交；流線不能轉折

在均勻流和漸變流過水斷面上，壓強分布滿足： z+ p =c

ρ g

2

2

2/17頁
（二）液體運動基本方程

能量方程是應用最廣泛的方程，能量方程中的最後一項 hw是單位重量液體從 1 斷面流 到 2 斷面的平均水頭損失

（1） 能量方程應用條件：

恆定流，只有重力作用，不可壓縮

漸變流斷面，無流量和能量的出入

（2）能量方程應用注意事項:

三選：選擇統一基準面便於計算

選典型點計算測壓管水頭: z+ p

選計算斷面使未知量盡可能少  ρ g

（壓強計算採用統一標准）

（3）能量方程的應用：

它經常與連續方程聯解求：斷面平均流速，管道壓強，作用水頭等。

文丘里流量計是利用能量方程確定管道流量的儀器。

畢託管則是利用能量方程確定明渠（水槽）流速的儀器。

β—動量修正系數，一般取β=1.0

式中：∑Fx、∑Fy、∑Fz是作用在控制體上所有外力沿各坐標軸分量的合力， V1i,V2i 是進口和出口斷面上平均流速在各坐標軸上投影的分量。動量方程的應用條件與能量方程 相似，恆定流和計算斷面應位於漸變流段。

動量方程應用注意事項：

a) 動量方程是矢量方程，要建立坐標系。（所建坐標系應使投影分量越多等於 0 為

好，這樣可以簡化計算過程。）

b)流速和力矢量的投影帶正負號。（當投影分量與坐標方向一致為正，反之為負）

3

3

3/17頁
c)流出動量減去流入動量。

d)正確分析作用在水體上的力，

一般有重力、壓力和邊界作用力(作用在水體上的力通常有重力、壓力和邊界作用力)

e)未知力的方向可以任意假設。（計算結果為正表示假設正確，否則假設方向與實際相 反）

通常動量方程需要與能量方程和連續方程聯合求解。

第3章 流態與水頭損失

水頭損失以及與水頭損失有關的液體的流態。

（一）水頭損失的計算方法

1.總水頭損失： hw=∑hf+∑hj

沿程水頭損失：

2

2

從沿程水頭損失的達西公式可以知道，要計算沿程水頭損失，關鍵在於確定沿程水頭損失 系數λ（閃動λ）。而λ值的確定與水流的流態和邊界的粗糙程度密切相關。

（二）液體的兩種流態和判別

4

4/17頁
流態的判別的概化條件： Re＜Rek 層流；

Re＞Rek 紊流

判別水流流態的雷諾數是重要的無量綱數，它的物理意義表示慣性力與粘滯力的比 值。

3.圓管層流流動

(1)斷面流速分布特點：拋物型分布，不均勻

4.紊流運動特性

紊流的特徵—液層間質點混摻，運動要素的脈動

紊流內部存在附加切應力：

紊流邊界有三種狀態：

紊流中：當Re較小Δ ＜ 0.3 水力光滑

通過尼古拉茲實驗研究發現紊流三個流區內的沿程水力摩擦系數的變化規律。

5. λ的變化規律 尼古拉茲實驗 （人工粗糙管）

層流區： λ=f1(Re)= A

Re

紊流粗糙區也稱為紊流阻力平方區，沿程水力摩擦系數λ與雷諾數無關，所以沿程水 頭損失與流速成正比。與雷諾實驗結果一致。

在實際水利工程中常用舍齊公式和曼寧公式計算流速或沿程水頭損失，需要掌握。

6.謝齊公式與曼寧公式

謝齊公式：V=C RJ

『玖』 為什麼流體的流速越大,壓強越小

是根據伯努利方程，由能量守恆定律推導出來的。
丹尼爾·伯努利在1726年提出了「伯努利原理」。這是在流體力學的連續介質理論方程建立之前，水力學所採用的基本原理，其實質是流體的機械能守恆。即：動能+重力勢能+壓力勢能=常數。其最為著名的推論為：等高流動時，流速大，壓力就小。
伯努利原理往往被表述為p+1/2ρv2+ρgh=C，這個式子被稱為伯努利方程。式中p為流體中某點的壓強，v為流體該點的流速，ρ為流體密度，g為重力加速度，h為該點所在高度，C是一個常量。它也可以被表述為p1+1/2ρv12+ρgh1=p2+1/2ρv22+ρgh2。
(9)水力學能量方程實驗裝置簡圖擴展閱讀
應用舉例1：
飛機之所以能夠上天，是因為機翼受到向上的升力。飛機飛行時機翼周圍空氣的流線分布是指機翼橫截面的形狀上下不對稱，機翼上方的流線密，流速大，下方的流線疏，流速小。由伯努利方程可知，機翼上方的壓強小，下方的壓強大。這樣就產生了作用在機翼上的方向的升力。
應用舉例2：
噴霧器是利用流速大、壓強小的原理製成的。讓空氣從小孔迅速流出，小孔附近的壓強小，容器里液面上的空氣壓強大，液體就沿小孔下邊的細管升上來，從細管的上口流出後，空氣流的沖擊，被噴成霧狀。
參考資料來源：搜狗網路——伯努利原理