科目代碼、名稱:946水力學(xué)(II)

專業(yè)類別：□學(xué)術(shù)型 þ專業(yè)學(xué)位

適用專業(yè):建筑與土木工程

一、基本內(nèi)容

(一) 緒論

1. 流體與固體的區(qū)別，液體與氣體的區(qū)別;

2. 液體的主要物理性質(zhì)(粘滯性、牛頓內(nèi)摩擦定律、牛頓流體、非牛頓流體、壓縮性、表面張力等)

3. 連續(xù)介質(zhì)、理想液體的概念;質(zhì)量力與表面力。

(二) 水靜力學(xué)

1. 靜水壓強(qiáng)及其特性;

2. 液體的平衡微分方程;

3. 重力作用下靜水壓強(qiáng)基本公式;

4. 幾種質(zhì)量力同時(shí)作用下的液體平衡;

5. 壓強(qiáng)的幾種表示法;

6. 作用于平面上、曲面上的靜水總壓力;

7. 作用于物體上的靜水總壓力;

8. 潛體與浮體的平衡及其穩(wěn)定性。

(三) 水動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

1. 描述液體運(yùn)動(dòng)的兩種方法;

2. 液體運(yùn)動(dòng)的基本概念(恒定流與非恒定流;跡線與流線;流管、元流(微小流束)及總流;過(guò)水?dāng)嗝妫髁颗c斷面平均流速;有壓流與無(wú)壓流或管流與明渠水流;一元流、二元流及三元流;均勻流與非均勻流;漸變流與急變流等);

3. 恒定總流的連續(xù)性方程、能量方程、動(dòng)量方程及其應(yīng)用;

4. 量綱分析及π定理。

(四) 水頭損失與液流型態(tài)

1. 沿程水頭損失與局部水頭損失;雷諾試驗(yàn)——層流與紊流;

2. 均勻流基本方程;達(dá)西-魏斯巴赫(Darcy-Weisbach)公式;

3. 紊流基本特征(運(yùn)動(dòng)要素脈動(dòng)、附加切應(yīng)力、普朗特混合長(zhǎng)度理論、粘性底層、水力光滑面、水力粗糙面、紊流流速分布等)。

(五) 有壓管道恒定流動(dòng)

1. 長(zhǎng)管與短管的概念;

2. 短管水力計(jì)算(自由出流、淹沒(méi)出流);

3. 長(zhǎng)管水力計(jì)算(簡(jiǎn)單管道、串聯(lián)管道、并聯(lián)管道、沿程均勻泄流管道、分叉管道)。

(六) 孔口出流與管嘴出流

1. 孔口出流與管嘴出流的基本概念;

2. 孔口與管嘴恒定出流的計(jì)算。

(七) 明渠恒定均勻流

1. 明渠的類型及其對(duì)水流運(yùn)動(dòng)的影響;

2. 明渠均勻流的特性及其產(chǎn)生條件;

3. 明渠均勻流的計(jì)算公式;

4. 水力最佳斷面與允許流速;

5. 明渠均勻流的水力計(jì)算;

6. 無(wú)壓圓管均勻流的水力計(jì)算;

7. 非均質(zhì)斷面及復(fù)式斷面明渠的水力計(jì)算。

(八) 明渠恒定非均勻流

1. 明渠水流的型態(tài);

2. 斷面比能與臨界水深;

3. 臨界底坡、緩坡與陡坡;

4. 明渠恒定非均勻漸變流的基本微分方程及棱柱體明渠水面線分析。

5. 明渠急變流(水躍現(xiàn)象、水躍方程、共軛水深計(jì)算、水躍長(zhǎng)度計(jì)算、跌水)。

(九) 堰流

1. 堰流類型與計(jì)算公式;

2. 薄壁堰流水力計(jì)算;

3. 寬頂堰流水力計(jì)算。

(十) 滲流

1. 滲流的基本概念;

2. 滲流的基本定律---達(dá)西定律;

3. 地下河槽中恒定均勻滲流和非均勻漸變滲流;

4. 棱柱體地下河槽中恒定漸變滲流的浸潤(rùn)曲線;

5. 普通井及井群的計(jì)算;

6. 滲流場(chǎng)的基本微分方程及其解法。

二、考試要求(包括考試時(shí)間、總分、考試方式、題型、分?jǐn)?shù)比例等)

考試時(shí)間：3小時(shí);

總分：150分;

考試方式：閉卷筆試;

題型及分?jǐn)?shù)比例：名詞解釋占50分、簡(jiǎn)答題占60分、分析計(jì)算題占40分。

三、主要參考書目

吳持恭主編，水力學(xué)(上、下冊(cè))，第四版，高等教育出版社，2008