1、 沿程摩阻系数的计算方法; 2、 局部水头损失的计算公式; 3、 水头损失的计算方法; 4、 综合水力计算问题。 三、实验 【必做】 1、 流动状态实验; 2、 沿程水头损失实验。 【演示】 1、 层流流线演示实验; 2、 雷诺演示实验。 四、思考与练习 1、流动阻力产生的原因及分类。 2、湿周,水力半径,当量直径? 3、绝对粗糙度、平均粗糙度和相对粗糙度的概念? 4、两种流态各有何特点?如何判断流态? 5、N-S方程的物理意义是什么? 6、何谓相似原理?动力学相似包括 、 和 。 7、常用的相似准数有哪些?公式和物理意义? 8、圆管层流速度分布公式、沿程水头损失的计算公式及其他相关公式。 9、水力光滑和水力粗糙如何划分? 10、怎样进行阻力实验来确定沿程水力摩阻系数λ和局部阻力系数ξ值? 第五章 压力管路的水力计算 (共10学时, 课堂教学10学时) 11、试总结计算水头损失的方法和步骤。 一、核心知识点 长管水力计算,短管水力计算,串并联管路和分支管路,孔口和管嘴出流,水击现象。 二、教学基本要求 【了解】 1、 管路特性曲线; 2、 第二类、第三类长管问题的水力计算; 3、 水击过程分析; 4、 水击压力的计算。 【掌握】 1、 第一类长管问题的水力计算; 2、 串联和并联管路的水力计算; 3、 短管的水力计算; 4、 孔口和管嘴泄流计算; 5、 水击现象及产生原因。 【重点掌握】 1、压力管路的水力计算。 三、实验 P167 第五章 习题 5-1 5-2 5-6 5-7 5-8 5-18 5-19 5-20 【演示】 1、 孔口管嘴演示实验; 2、 水击演示实验。 四、思考与练习 1、何谓压力管路?长管和短管如何划分? 2、何谓管路特征曲线?有何用途? 3、长管的水力计算通常有哪几类问题?计算方法和步骤各如何? 4、串并联管路及其水力特征 。 5、何谓管路综合阻力系数?何谓作用水头?如何确定综合阻力系数? 6、孔口和管嘴各有何特点?有什么区别?流量系数、流速系数、收缩系数的 物理意义如何?它们之间成怎样的关系? 第六章 非牛顿流体运动基础 课堂教学6学时) 7、水击现象产生的物理原因是什么? 一、核心知识点 非牛顿流体及其流变方程,非牛顿流体运动的研究方法,塑性流体的流动规律,幂律流体的流动规律。 【了解】 1、判别非牛顿流体流动的Z值方法; 2、非牛顿流体的物理参数测定。 【掌握】 1、 非牛顿流体运动的研究方法; 2、 塑性流体的流动规律; 3、 幂律流体的流动规律。 【重点掌握】 1、非牛顿流体及其流变方程。 三、实验 无。 四、思考与练习 1、 非牛顿流体有哪些类型?各有何特点? 2、 何谓流变曲线和流变方程?各种非牛顿流体的流变曲线如何? 3、 何谓视粘度和结构粘度? 编者:流体力学教研室2007.01
(共6学时, 二、教学基本要求 无 第一章 流体及其主要物理性质
例1:
已知油品的相对密度为0.85,求其重度。
3解:??0.85???0.85?9800N/m
例2:
当压强增加5×104Pa时,某种液体的密度增长0.02%,求该液体的弹性系数。 解:M??V?dM?Vd???dV?0
VdV???d?
E?1?p??1dVV1dp??d?dp?10.02%?5?10?2.5?10Pa48
例3:
已知:A=1200cm2,V=0.5m/s
μ1=0.142Pa.s,h1=1.0mm μ2=0.235Pa.s,h2=1.4mm 求:平板上所受的内摩擦力F 绘制:平板间流体的流速分布图及应力分布图
解:(前提条件:牛顿流体、层流运
动)
V?u????11??h1??u?0du??2??2????h2dy ?
因为 τ1=τ2 所以
?1V?uh1??2uh2?u??1h2V?2h1??1h2?0.23m/s
F??1A??V?uh1?4.6N
第二章 流体静力学
例1:
如图,汽车上有一长方形水箱,高H=1.2m,长L=4m,水箱顶盖中心有一供加水用的通大气压孔,试计算当汽车以加速度为3m/s2向前行驶时,水箱底面上前后两点A、B的静压强(装满水)。 解:
分析:水箱处于顶盖封闭状态,当加速时,液面不变化,但由于惯性力而引起的液体内部压力分布规律不变,等压面仍为一倾斜平面,符合ax?gzs?0 等压面与x轴方向之间的夹角
tg??ag
L??pA??hA???H?tg????17755Pa2??L??pB??hB???H?tg????5760Pa2??
例2:
(1)装满液体容器在顶盖中心处开口的相对平衡
分析:容器内液体虽然借离心惯性力向外甩,但由于受容器顶限制,液面并不能形成旋转抛物面,但内部压强分布规律不变:
p???(22?r2g?z)?C
利用边界条件:r=0,z=0时,p=0
p???r2g22作用于顶盖上的压强:
(表压)
(2)装满液体容器在顶盖边缘处开口的相对平衡
p???(?r2g22?z)?C压强分布规律:
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