水力學(xué)教學(xué)大綱

水力學(xué)教學(xué)大綱課程名稱：水力學(xué)（Hydraulics）課程編碼：A1075學(xué)分：2學(xué)分總學(xué)時(shí)：26+6學(xué)時(shí)適用專業(yè)：土木工程先修課程：《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)物理》、《理論力學(xué)》一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)水力學(xué)是土木工程專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，它既有本學(xué)科的系統(tǒng)性和完整性，又有鮮明的工程應(yīng)用特征。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握液體運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律和有關(guān)的基本概念與基本理論，學(xué)會(huì)必要的分析計(jì)算方法和一定的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)、解決工程中水力學(xué)問題、獲取新知識(shí)和進(jìn)行科學(xué)研究打下必要的基礎(chǔ)。二、教學(xué)基本要求了解水力學(xué)的任務(wù)與研究對(duì)象，水力學(xué)發(fā)展簡史，了解水力學(xué)的各種研究方法。理解水力學(xué)中的一些基本概念及其物理意義。如：液體質(zhì)點(diǎn)，連續(xù)介質(zhì)，粘滯性，牛頓流體與非牛頓流體，理想液體；等壓面，絕對(duì)壓強(qiáng)，相對(duì)壓強(qiáng)，真空度，水頭；歐拉法與拉格朗日法，歐拉法質(zhì)點(diǎn)的加速度，流線，跡線，元流，總流，過水?dāng)嗝?，流量，斷面平均流速，濕周，水力半徑，?dòng)能校正系數(shù)，動(dòng)量校正系數(shù)；弗勞德數(shù)，雷諾數(shù)；瞬時(shí)值，時(shí)均值和脈動(dòng)值，混摻長度，紊流附加切應(yīng)力，邊界層，粘性底層，水力光滑和水力粗糙，糙率以及滲流基本概念和滲流模型。掌握作用于液體上的力的分類；重力作用下靜水壓強(qiáng)的基本公式；絕對(duì)壓強(qiáng)與相對(duì)壓強(qiáng)的概念；壓強(qiáng)的液柱表示法，水頭與單位勢(shì)能的物理含義；作用于平面上、曲面上的靜水總壓力的計(jì)算方法，以及壓力體的繪制方法；應(yīng)用恒定總流的連續(xù)性方程，能量方程以及動(dòng)量方程；熟練掌握液流邊界幾何條件對(duì)水頭損失的影響；液體運(yùn)動(dòng)的兩種型態(tài)和判別；圓管中的層流運(yùn)動(dòng)及其沿程水頭損失的計(jì)算；莫迪(Moody)圖的使用，謝才公式和曼寧公式的應(yīng)用；局部水頭損失的計(jì)算方法；達(dá)西定律及其應(yīng)用條件，滲透系數(shù)。三、教學(xué)內(nèi)容第0章緒論2課時(shí)（1）水力學(xué)的任務(wù)與研究對(duì)象（2）水力學(xué)發(fā)展簡史（3）液體的主要物理性質(zhì)（4）連續(xù)介質(zhì)和理想液體的概念（5）作用于液體上的力（6）水力學(xué)的研究方法第1章水靜力學(xué)8課時(shí)（1）靜水壓強(qiáng)及其特性（2）液體的平衡微分方程式及其積分（3）等壓面（4）重力作用下靜水壓強(qiáng)的基本公式（5）幾種質(zhì)量力同時(shí)作用下的液體平衡（6）絕對(duì)壓強(qiáng)與相對(duì)壓強(qiáng)（7）壓強(qiáng)的測(cè)量（8）壓強(qiáng)的液柱表示法，水頭與單位勢(shì)能（9）作用于平面上的靜水總壓力（10）作用于曲面上的靜水總壓力（11）作用于物體上的靜水總壓力，潛體與浮體的平衡及其穩(wěn)定性*第2章液體運(yùn)動(dòng)的流束理論10課時(shí)（1）描述液體運(yùn)動(dòng)的兩種方法（2）液體運(yùn)動(dòng)的一些基本概念（3）恒定總流的連續(xù)性方程（4）恒定總流的能量方程（5）恒定總流的動(dòng)量方程（6）理解量綱分析與Π定理第3章液體型態(tài)及水頭損失4課時(shí)（1）水頭損失的物理概念及其分類（2）液流邊界幾何條件對(duì)水頭損失的影響（3）均勻流沿程水頭損失與切應(yīng)力的關(guān)系（4）液體運(yùn)動(dòng)的兩種型態(tài)（5）圓管中的層流運(yùn)動(dòng)及其沿程水頭損失的計(jì)算（6）湍流的特征（7）沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律（8）計(jì)算沿程水頭損失的經(jīng)驗(yàn)公式——謝齊公式（9）局部水頭損失第15章滲流2課時(shí)（1）滲流的基本概念（2）滲流的基本定律——達(dá)西定律（5）普通井及井群的計(jì)算（8）用流網(wǎng)法求解平面滲流四、教學(xué)參考書教材：吳持恭.水力學(xué)（第4版）[M].北京:高等教育出版社,2007.參考書：FinnemoreE.John,FranziniJosephB.FluidMechanicsWithEngineeringApplications(10edition）[M].McGraw-HillScience,2001.李家星,趙振興.水力學(xué)[M].南京:河海大學(xué)出版社,2001.李煒,徐孝平.水力學(xué)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2000.莫乃榕.水力學(xué)簡明教程[M].華中科技大學(xué)出版社,2003.莫乃榕.水力學(xué)習(xí)題詳解[M].華中科技大學(xué)出版社,2007.莫乃榕,槐文信.流體力學(xué)/水力學(xué)題解[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2002.吳持恭.水力學(xué)(第3版)[M].北京:高等教育出版社,2003.趙振興.水力學(xué)