水力学能量方程实验装置简图

『壹』 水力学（流体力学），能量方程这里，这个题还有一个速度水头为什么不算。【第二张照片最下面那个方程

算了的，亲，能量方程中第一项为沿程水头损失，第二项为局部水头损失，第三项就为流速水头。自由液面处位能和压强都为0的。

『贰』 水力学这两个图的压强分布图和压力体图怎么画

1、压强分布图如下：

压强分布图中各点压强方向恒重垂直指向作用面，两受压面交点处的压强具有各向等值性；压强分布图与受压面所构成的体积，即为作用于受压面上的静水总压力，其作用线通过此力图体积的重心。

由于建筑物通常都处于大气之中，作用于建筑物的有效力为相对压强，故一般只需绘制相对压强分布图；工程应用中可绘制建筑物有关受压部分的压强分布图。

(2)水力学能量方程实验装置简图扩展阅读：

水力学重点及难点 、水力学重点及难点、Chapter 2、水力学重点及难点、其中 ： z—位置水头，p /γ—压强水头、（z + p /γ—测压管水头。

“水头”：表示单位重量液体含有的能量。 、、水力学重点及难点、水力学重点及难点、(a)三角形压强分布图、静水总压力大小和方向、解析法求作用于任意平面上的静水总压力、压力体的构成、水力学重点及难点、水力学重点及难点。

能量方程图示、恒定总流动量方程 、水力学重点及难点、水力学重点及难点、水头损失（沿程水头损失和局部水头损失）、水力学重点及难点、水力学重点及难点、水力学重点及难点、水力学重点及难点、水力学重点及难点。

水力学重点及难点、水力学重点及难点、比能及比能曲线、水力学重点及难点、水力学重点及难点、五种底坡十二条水面曲线 、、水力学重点及难点。

常用消能方式：底流消能、条流消能和面流消能 、水力学重点及难点、水力学重点及难点、水力学重点及难点。

『叁』 水力学中，能量方程的意义是什么

能量方程表示的是单位质量的水具有的能量 包括三个部分
一是势能 就是位置水头z
二是压能 就是p/伽马
二是动能 就是速度水头v^2/2g

『肆』 水力学的三大方程是什么

指连续方程、能量方程和动量方程：
A1V1 = A2V2
Z1+P1/(ρg)+V1^2/(2g) = Z2+P2/(ρg)+V2^2/(2g)+hw
F=ρQ(V2-V1) (F、V2、V1皆为矢量）

『伍』 水力学中,能量方程的意义是什么

能量方程表示的是单位质量的水具有的能量 包括三个部分
一是势能 就是位置水头z
二是压能 就是p/伽马
二是动能 就是速度水头v^2/2g

『陆』 为什么水力学中能量方程中a>1

假设一个断面的所有水流质点的流速均为v，现选取其中两个质点，质量均为m，则他们的总动能为 2*（0.5mv^2)=mv^2
现假设其中一个质点流速增加x，另一个质点的流速则应减少x，以保持水流平均速度不变。
此时两质点的总动能为：
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，当断面的质点的水流速度不同时，以平均流速计算的断面水流质点的总动能偏小，所以，a>1。

『柒』 水动力学原理是什么原理

研究水和其他液体的运动规律及其与边界相互作用的学科。又称液体动力学。液体动力学和气体动力学组成流体动力学。液体动力学的主要研究内容如下：①理想液体运动。可忽略粘性的液体称为理想液体，边界层外的液体可视为理想液体，其运动符合理想流体运动规律。②粘性液体运动。分析大粘度液体(如润滑油)的流动状态、水流的能量损失、船舶的摩擦阻力、边界层和尾迹等都须考虑液体粘性。③空泡流。液体流经压强足够低的区域时，内部气化形成空泡，除空泡溃灭产生冲击，造成边壁材料剥蚀破坏外，还会形成空泡绕流现象。④多相流动，挟有固体颗粒、掺有气泡等物质的液体流动，如含沙水流、掺气水流等。⑤非牛顿流体流动。剪应力和剪切变形速率不成线性关系的液体（如加入高分子聚合物的水）的流动。⑥自由表面流动。流动液体的部分边界是液体和气体的分界面，其上的压力接近常数，明渠流、液体自由表面波、物体从空气进入水中时带入空气而形成的空泡流动等均属这种流动。⑦分层流。两层或多层密度不同的液体可形成分层流，密度差可由不同液体产生，也可由含盐、含沙量不同或温度不同所引起。⑧水弹性问题。在某些条件下，流过固壁的液体可引起边壁振动，这种振动又反过来改变流动特性；研究液体与弹性体相互作用的理论称为水弹性力学。水动力学既是一门基础理论学科，又是一门应用学科，主要用于水利水电工程、造船工程、海洋工程、近代水中武器、化工、环保工程、石油开采等领域。
水动力学研究主要类型：
按不同类型水流运动的特点主要分为下列几类：
①有压管流。研究输送液体的各种管道的流量和沿管压强变化的计算，也包含流动瞬变时发生水击的分析。
②明槽流。包括河渠中正常均匀流动；非均匀渐变流动，主要为水面线的分析；急变流动，如水跃现象等；非定常流动，如洪水计算等。
③孔流。各种小孔口和喷嘴在压力水头下的出流以及水工中闸门大孔泄流的计算。
④堰流。各种量水堰和溢流坝等水工建筑物的顶上过流的计算。
⑤渗流。研究多孔介质中主要是地下土壤中的渗流运动规律，也包括地下水对建筑物基础的浮托力计算。
⑥挟沙水流。研究挟带泥沙的河渠中浑水的流动规律，也包括物料输送管道的流动。
⑦水力机械中的流动。主要为水轮机和水泵等叶轮机械中的流动特性。
⑧波浪。研究各种水波的运动特性和波浪对建筑物的波压力。
水动力学发展与理论基础：
十八世纪初叶，经典水动力学有迅速的发展.欧拉、丹尼尔、伯努利是这一领域中杰出的先驱者。 十八世纪末和整个十九世纪，形成了两个相互独立的研究方向：一是运用数学分析的理论流体动力学；一是依靠实验的应用水力学。开尔文、瑞利、斯托克斯、兰姆等人的工作使理论水平达到相当的高度，而谢才、达西、巴赞、弗朗西斯、曼宁等人则在应用水力学方面进行了大量的实验研究，提出了各种实用的经验公式。
十九世纪末，流体力学的发展扭转了研究工作中的经验主义倾向，这些发展是：雷诺理论及实验研究；雷诺的因次分析；弗劳德的船舶模型实验；空气动力学的迅速发展。二十世纪初的重要突破是普朗特的边界层理论，它把无粘性理论和粘性理论在边界层概念的基础上联系起来。
二十世纪蓬勃发展的经济建设提出了越来越复杂的水力学问题：高浓度泥沙河流的治理；高水头水力发电的开发；输油干管的铺设；采油平台的建造；河流湖泊海港污染的防治等。使水力学的研究方向不断发展，从定床水力学转向动床水力学 ；从单向流动到多相流动；从牛顿流体规律到非牛顿流体规律；从流速分布到温度和污染物浓度分布；从一般水流到产生渗气、气蚀，引起振动的高速水流。以电子计算机应用为主要手段的计算水力学 也得到了相应的发展。水力学作为一门以实用为目的的学科将逐渐与流体力学合流。
水动力学的研究方法：
一、理论分析:
经典力学的基本原理：
牛顿的三大定律、动量定理、动能定理
水流运动的基本方程式：
连续性方程、能量方程、动量方程
二、科学试验及测试方法
1、原型观测
2、模型试验
3、系统试验
4、数值模拟
水动力学主要测试要素：
1．流速与流向测量
2．动水压力的测量
3．水位和浪高的测量
4．流量的测量
5．掺气水流的测量
6．空化水流的测量
7．泥沙的测量
8．水下地形的测量
9．应力和应变的测量
10．振动的测量
这些问题明显可以使用搜索引擎搞定的，一般就不要在这里提问了，在谷歌，网络都可以搞定的。

『捌』 水力学hf是什么

惯性与重力特性

2．粘滞性：液体的粘滞性是液体在流动中产生能量损失的根本原因.

描述液体内部的粘滞力规律的是牛顿内摩擦定律:τ = μdy

注意牛顿内摩擦定律适用范围： 1)牛顿流体， 2)层流运动

3．可压缩性。 在研究水击时需要考虑

4．表面张力特性。 进行模型试验时需要考虑

水力学的两个基本假设：

(二)连续介质和理想液体假设

1.连续介质：液体是由液体质点组成的连续体,可以用连续函数描述液体运动的物理量.

2．理想液体：忽略粘滞性的液体

（三）作用在液体上的两类作用力

第 1章水静力学

水静力学包括静水压强和静水总压力两部分内容。通过静水压强和静水总压力的计 算，可以求作用在建筑物上的静水荷载。

(一) 静水压强：

主要掌握静水压强特性,等压面,水头的概念，以及静水压强的计算和不同表示方法.

1．静水压强的两个特性：

（ 1 ）静水压强的方向垂直且指向受压面

（2）静水压强的大小仅与该点坐标有关，与受压面方向无关，

2.等压面与连通器原理：在只受重力作用,连通的同种液体内,等压面是水平面.

(它是静水压强计算和测量的依据）

3．重力作用下静水压强基本公式（水静力学基本公式）

（z+p/ρg ）—测压管水头

请注意，“水头”表示单位重量液体含有的能量。

4．压强的三种表示方法：绝对压强p′，相对压强p， 真空度pv,

它们之间的关系为：p=p′-pa pv=│p│（当p＜0时pv存在）

相对压强: p=ρg h,可以是正值，也可以是负值。要求掌握绝对压强、相对压强和真空 度三者的概念和它们之间的转换关系。

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计算静水总压力包括求力的大小、方向和作用点，受压面可以分为平面和曲面两类。 根据平面的形状：对规则的矩形平面可采用图解法，任意形状的平面都可以用解析法进行 计算。

(二) 静水总压力的计算

1)平面壁静水总压力

（1） 图解法：大小： P=Ωb,Ω--静水压强分布图面积

（2） 方向：垂直并指向受压平面

作用线：过压强分布图的形心，作用点位于对称轴上。

静水压强分布图是根据静水压强与水深成正比关系绘制的，只要用比例线段分别画出 平面上两点的静水压强，把它们端点联系起来，就是静水压强分布图。

（2）解析法：大小： P=pcA, pc—形心处压强

方向：垂直并指向受压平面

作用点 D：通常作用点位于对称轴上，在平面的几何中心之下。

求作用在曲面上的静水总压力 P，是分别求它们的水平分力 Px和铅垂分力 Pz，然后再 合成总压力 P。

(2)曲面壁静水总压力

（1） 水平分力： Px=pcAx=ρg hcAx

水平分力就是曲面在铅垂面上投影平面的静水总压力，它等于该投影平面形心点的压 强乘以投影面面积。要求能够绘制水平分力 Px的压强分布图，即曲面在铅垂面上投影平面 的静水压强分布图。

（2） 铅垂分力： Pz=ρgV ,V---压力体体积.

在求铅垂分力 Pz时,要绘制压力体剖面图。压力体是由自由液面或其延长面,受压曲面

以及过曲面边缘的铅垂平面这三部分围成的体积。当压力体与受压面在曲面的同侧，

那么铅垂分力的方向向下；当压力体与受压面在曲面的两侧，则铅垂分力的方向向上.

（3） 合力方向：α=arctg P z

P x

第 2章 液体运动的流束理论

（一）液体运动的基本概念

1. 流线的特点:反映液体运动趋势的图线

流线的性质:流线不能相交；流线不能转折

在均匀流和渐变流过水断面上，压强分布满足： z+ p =c

ρ g

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（二）液体运动基本方程

能量方程是应用最广泛的方程，能量方程中的最后一项 hw是单位重量液体从 1 断面流 到 2 断面的平均水头损失

（1） 能量方程应用条件：

恒定流，只有重力作用，不可压缩

渐变流断面，无流量和能量的出入

（2）能量方程应用注意事项:

三选：选择统一基准面便于计算

选典型点计算测压管水头: z+ p

选计算断面使未知量尽可能少  ρ g

（压强计算采用统一标准）

（3）能量方程的应用：

它经常与连续方程联解求：断面平均流速，管道压强，作用水头等。

文丘里流量计是利用能量方程确定管道流量的仪器。

毕托管则是利用能量方程确定明渠（水槽）流速的仪器。

β—动量修正系数，一般取β=1.0

式中：∑Fx、∑Fy、∑Fz是作用在控制体上所有外力沿各坐标轴分量的合力， V1i,V2i 是进口和出口断面上平均流速在各坐标轴上投影的分量。动量方程的应用条件与能量方程 相似，恒定流和计算断面应位于渐变流段。

动量方程应用注意事项：

a) 动量方程是矢量方程，要建立坐标系。（所建坐标系应使投影分量越多等于 0 为

好，这样可以简化计算过程。）

b)流速和力矢量的投影带正负号。（当投影分量与坐标方向一致为正，反之为负）

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c)流出动量减去流入动量。

d)正确分析作用在水体上的力，

一般有重力、压力和边界作用力(作用在水体上的力通常有重力、压力和边界作用力)

e)未知力的方向可以任意假设。（计算结果为正表示假设正确，否则假设方向与实际相 反）

通常动量方程需要与能量方程和连续方程联合求解。

第3章 流态与水头损失

水头损失以及与水头损失有关的液体的流态。

（一）水头损失的计算方法

1.总水头损失： hw=∑hf+∑hj

沿程水头损失：

2

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从沿程水头损失的达西公式可以知道，要计算沿程水头损失，关键在于确定沿程水头损失 系数λ（闪动λ）。而λ值的确定与水流的流态和边界的粗糙程度密切相关。

（二）液体的两种流态和判别

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流态的判别的概化条件： Re＜Rek 层流；

Re＞Rek 紊流

判别水流流态的雷诺数是重要的无量纲数，它的物理意义表示惯性力与粘滞力的比 值。

3.圆管层流流动

(1)断面流速分布特点：抛物型分布，不均匀

4.紊流运动特性

紊流的特征—液层间质点混掺，运动要素的脉动

紊流内部存在附加切应力：

紊流边界有三种状态：

紊流中：当Re较小Δ ＜ 0.3 水力光滑

通过尼古拉兹实验研究发现紊流三个流区内的沿程水力摩擦系数的变化规律。

5. λ的变化规律 尼古拉兹实验 （人工粗糙管）

层流区： λ=f1(Re)= A

Re

紊流粗糙区也称为紊流阻力平方区，沿程水力摩擦系数λ与雷诺数无关，所以沿程水 头损失与流速成正比。与雷诺实验结果一致。

在实际水利工程中常用舍齐公式和曼宁公式计算流速或沿程水头损失，需要掌握。

6.谢齐公式与曼宁公式

谢齐公式：V=C RJ

『玖』 为什么流体的流速越大,压强越小

是根据伯努利方程，由能量守恒定律推导出来的。
丹尼尔·伯努利在1726年提出了“伯努利原理”。这是在流体力学的连续介质理论方程建立之前，水力学所采用的基本原理，其实质是流体的机械能守恒。即：动能+重力势能+压力势能=常数。其最为著名的推论为：等高流动时，流速大，压力就小。
伯努利原理往往被表述为p+1/2ρv2+ρgh=C，这个式子被称为伯努利方程。式中p为流体中某点的压强，v为流体该点的流速，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为该点所在高度，C是一个常量。它也可以被表述为p1+1/2ρv12+ρgh1=p2+1/2ρv22+ρgh2。
(9)水力学能量方程实验装置简图扩展阅读
应用举例1：
飞机之所以能够上天，是因为机翼受到向上的升力。飞机飞行时机翼周围空气的流线分布是指机翼横截面的形状上下不对称，机翼上方的流线密，流速大，下方的流线疏，流速小。由伯努利方程可知，机翼上方的压强小，下方的压强大。这样就产生了作用在机翼上的方向的升力。
应用举例2：
喷雾器是利用流速大、压强小的原理制成的。让空气从小孔迅速流出，小孔附近的压强小，容器里液面上的空气压强大，液体就沿小孔下边的细管升上来，从细管的上口流出后，空气流的冲击，被喷成雾状。
参考资料来源：搜狗网络——伯努利原理