水力學(xué)第四章第四節(jié)課件

4水動(dòng)力學(xué)基本原理4.1理想液體運(yùn)動(dòng)的微分方程4.2理想液體的伯努利方程4.3實(shí)際液體恒定元流的能量方程4.4均勻流與非均勻流4.5實(shí)際液體恒定總流的能量方程4.6恒定總流的動(dòng)量方程4.7因次分析當(dāng)流線為相互平行的直線時(shí)，或不存在位變加速度的流動(dòng)4.4均勻流與非均勻流4.4.0定義2同一流線上不同處的流速相等，沿程各過水?dāng)嗝娴牧魉俜植夹螤钕嗤?、斷面平均流速相等。uAuBuB=uA2同一流線上不同位置處流速相等，沿程各過水?dāng)嗝娴牧魉俜植夹螤钕嗤?、斷面平均流速相等。uA=uBuBuA2同一流線上不同位置處流速相等，沿程各過水?dāng)嗝娴牧魉俜植?、斷面平均流速相等。不同流線上的速度可以不同。vA=vBvBvAz21122z1C1C2p2

γ

p1

γ

C1

≠C21

過水?dāng)嗝鏋槠矫?，且其形狀和尺寸沿程不?同一流線上不同處流速相等，沿程各過水?dāng)嗝娴牧魉俜植夹螤钕嗤?、斷面平均流速相等?.4.1均勻流的特征3過水?dāng)嗝嫔蟿?dòng)水壓強(qiáng)分布規(guī)律與靜水壓強(qiáng)分布規(guī)律相同，即在同一過水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)的測壓管水頭相等，但不同流程的過水?dāng)嗝嫔系臏y壓管水頭不相同。

0zpp+dpndAdnpg0z+dzαdA證明：從運(yùn)動(dòng)的液體中沿過水?dāng)嗝娣较蛉∫粋€(gè)微元柱體0zpp+dpndAdnpg0z+dzαdA動(dòng)水壓力、重力在垂直于水流方向n的投影為

0zpp+dpndAdnpg0z+dzαdA動(dòng)水壓力、重力在垂直于水流方向n的投影為

0zpp+dpndAdnpg0z+dzαdA動(dòng)水壓力、重力在垂直于水流方向n的投影為

1漸變流（緩變流）流線雖不平行，但接近平行直線；流線之間夾角小，或流線曲率半徑較大，均可視為漸變流。漸變流的極限就是均勻流標(biāo)準(zhǔn)通過試驗(yàn)比較確定。如果假定的漸變流斷面上，動(dòng)水壓強(qiáng)分布近似為靜水壓強(qiáng)分布規(guī)律，并且所求出的動(dòng)水壓力和實(shí)際情況（試驗(yàn)）較為吻合，則可視為漸變流斷面。本質(zhì)沿流動(dòng)垂直的方向慣性力（加速度）可以忽略不計(jì)。例如，離心力。H11cc00d2A漸變流斷面v0vc水箱的來流斷面和收縮斷面是漸變流斷面11管道出口斷面1-1是漸變流斷面管道或明渠突然擴(kuò)散和突然縮小附近為急變流突然縮小突然擴(kuò)大判斷漸變流與水流邊界關(guān)系密切漸變流：水流邊界平行的直線邊界處的水流急變流：管道轉(zhuǎn)彎斷面突然擴(kuò)大或縮小明渠水面急劇變處漸變流斷面上動(dòng)水壓強(qiáng)分布規(guī)律固體邊界約束的漸變流過水?dāng)嗝鎰?dòng)水壓強(qiáng)符合靜水壓強(qiáng)分布規(guī)律漸變流H11cc00d2Ap0v02急變流流線間交角很大，或流線曲率半徑很小的流動(dòng)

本質(zhì)

沿流動(dòng)垂直方向存在慣性力，如離心力特征

急變流斷面上動(dòng)水壓強(qiáng)不符合靜水壓強(qiáng)分布規(guī)律H11cc00d2A急變流區(qū)域兩種典型的水流水流流過凸曲面（立面轉(zhuǎn)彎）水流流過凹曲面（立面轉(zhuǎn)彎）水流流過凸曲面（立面轉(zhuǎn)彎）nRgaHγH水流流過凸曲面（立面轉(zhuǎn)彎）nRgaHλγH