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本书根据全国土木工程专业指导委员会1999年10月定稿的《流体力学》教学大纲编写。内容包括基本理论和工程应用两大部分。基本理论部分包括绪论、水静力学、水动力学、流动阻力和水头损失。工程应用部分包含孔口、管嘴恒定出流,长、短管水力计算,支状、环状管网水力计算及电算实例。每章均附适量习题并给出答案;书末列举了9个水力学实验,供有类似设备的院校选用。
本书适合于大土木专业本科生使用。

第1章 绪论
1.1 水力学的研究对象
1.2 液体的基本特征和主要物理性质
1.2.1 液体的基本特征
1.2.2 国际单位制(SI)和工程单位制
1.2.3 液体的主要物理性质
1.3 作用于液体上的力
1.3.1 表面力
1.3.2 质量力
第2章 水静力学
2.1 静水压强的概念
2.1.1 静水压强的定义
2.1.2 静水压强的特性
2.2 液体的平衡微分方程与等压面
2.2.1 液体的平衡微分方程
2.2.2 等压面
2.3 重力作用下静水压强的分布规律
2.3.1 重力作用下静水压强的基本公式
2.3.2 **压强、相对压强、真空压强和压强的表示方法
2.3.3 静水压强基本方程的能量意义和几何意义
2.4 水静力学在量测上的应用
2.4.1 测压管
2.4.2 差压计
2.5 作用于平面上的静水总压力
2.5.1 图解法
2.5.2 分析法
2.6 作用于曲面上的静水总压力
2.6.1 曲面上静水总压力的大小
2.6.2 静水总压力的方向
2.6.3 静水总压力的作用点
2.7 作用于物体上的静水总压力、浮力、浮体的平衡
2.7.1 作用于物体上的静水总压力——阿基米德原理
2.7.2 沉体、浮体、潜体及浮体的平衡
本章小结
第3章 恒定总流的基本方程
3.1 描述液体运动的两种方法
3.1.1 拉格朗日法和欧拉法
3.1.2 质点的加速度:当地加速度、迁移加速度与全加速度
3.1.3 液体运动的一些基本概念
3.2 恒定总流的连续性方程
3.3 恒定总流的能量方程
3.3.1 理想液体恒定微小流束的能量方程
3.3.2 实际液体恒定微小流束的能量方程
3.3.3 实际液体恒定总流的能量方程
3.4 恒定总流的动量方程
3.4.1 恒定总流动量方程式的推导
3.4.2 恒定总流动量方程式的应用条件和技巧
3.4.3 恒定总流动量方程式应用举例
3.4.4 动量方程与能量方程的异同
本章小结
第4章 流动型态和水头损失
4.1 流动阻力和水头损失的分类
4.1.1 流动阻力的分类
4.1.2 水头损失的分类
4.1.3 水头损失的叠加原理
4.2 实际液体流动的两种流态
4.2.1 雷诺试验
4.2.2 层流和紊流的判别
4.2.3 雷诺数的物理意义
4.3 均匀流沿程水头损失与切应力的关系
4.3.1 沿程水头损失与边壁切应力的关系
4.3.2 沿程水头损失与流层问切应力的关系
4.3.3 沿程水头损失的通用计算公式
4.4 圆管中的层流运动
4.4.1 圆管均匀层流的流速分布
4.4.2 圆管均匀层流的断面平均流速
4.4.3 圆管均匀层流的流量
4.4.4 圆管均匀层流的沿程水头损失
4.4.5 圆管均匀层流的动能改正系数
4.5 紊流运动的基本概念
4.5.1 紊流的形成过程
4.5.2 紊流运动要素的脉动现象与时均化的概念
4.5.3 紊流附加切应力与普朗特的动量传递理论
4.5.4 紊流中的层流底层及紊流中的流区
4.5.5 紊流的流速分布
4.6 紊流的沿程水头损失
4.6.1 沿程阻力系数的试验研究
4.6.2 实际管道(自然粗糙)沿程阻力系数
4.6.3 计算沿程水头损失的经验公式
4.7 局部水头损失
4.7.1 圆管突然扩大的局部水头损失
4.7.2 管道局部水头损失系数
4.8 边界层基本概念和绕流阻力
4.8.1 边界层基本概念
4.8.2 边界层的分离现象与绕流阻力
本章小结
第5章 孔口、管嘴恒定出流和有压管道恒定流
5.1 孔口、管嘴出流和有压管流的基本概念
5.2 孔口、管嘴恒定出流的基本公式
5.2.1 液体流经薄壁孔口的恒定出流
5.2.2 液体经管嘴的恒定出流
5.3 有压管道的恒定流
5.3.1 短管的水力计算
5.3.2 长管的水力计算
5.3.3 管网的水力计算
本章小结
第6章 明渠恒定流动
6.1 明渠的几何特性
6.1.1 明渠的底坡
6.1.2 明渠的横断面
6.1.3 过水断面的几何要素
6.1.4 棱柱形渠道与非棱柱形渠道
6.2 明渠均匀流
6.2.1 明渠均匀流的特性和形成条件
6.2.2 明渠均匀流基本公式
6.2.3 明渠均匀流水力计算
6.2.4 水力*优断面和允许流速
6.2.5 无压圆管均匀流水力计算
6.3 明渠恒定非均匀流
6.3.1 明渠的流动状态
6.3.2 断面比能、比能曲线
6.3.3 临界水深
6.3.4 临界底坡
6.3.5 水跃和水跌
6.3.6 棱柱形渠道非均匀渐变流水面曲线的分析
6.3.7 明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算
6.4 堰流及闸孔出流
6.4.1 堰流的类型及基本公式
6.4.2 闸孔出流基本公式
本章小结
第7章 渗流
7.1 渗流现象和渗流模型
7.1.1 渗流现象
7.1.2 水在土中的存在形态
7.1.3 土的渗流特性
7.1.4 渗流模型
7.2 渗流的基本定律
7.2.1 达西定律
7.2.2 达西定律的适用范围
7.2.3 渗透系数
7.3 恒定渐变渗流的杜比公式
7.3.1 恒定均匀渗流和非均匀渗流的断面流速分布
7.3.2 恒定渐变渗流的基本微分方程和浸润曲线
7.4 井和集水廊道的渗流计算
7.4.1 集水廊道
7.4.2 无压完整井
7.4.3 承压完整井
7.4.4 大口井和基坑排水
7.4.5 井群
7.5 应用流网解平面渗流问题
7.5.1 平面有压渗流流网的绘制
7.5.2 利用流网进行渗流计算
本章小结
附录一 水力学实验
附录二 英语专业名词索引
习题参考答案
参考文献
附图Ⅰ
附图Ⅱ
附图Ⅲ
附图Ⅳ

第1章 绪论:
1.1 水力学的研究对象:
水力学是一门介于基础科学和专业技术之间的技术科学。水力学的研究对象是以水为代表的液体的平衡和机械运动的规律及其在工程中的应用。水力学是力学的一个分支。
水力学所研究的基本规律包括水静力学和水动力学两大部分。水静力学是研究液体处于平衡状态时的力学规律;水动力学是研究液体处于运动状态时,作用于液体上的力与表征运动状态的各种物理量之间的关系,以及液体的运动特性与能量守恒和转换的规律。水静力学是学好水动力学的基础,水动力学则是液体运动规律的普遍原理。
在国民经济的众多部门,如水利工程、土木工程、给水排水工程、港口和航运工程、机械工程、石油和化学工程、采矿和冶金工程、能源工程、环境工程等都需要水力学的知识,因此水力学已成为高等工科院校许多专业特别是土木工程专业的一门必修的重要技术基础课。
水力学所需的前修课程是高等数学、物理、理论力学和材料力学。
1.2 液体的基本特征和主要物理性质
1.2.1液体的基本特征
物质有三种状态:固体、液体和气体。
固体的分子间距离很小,内聚力很大,所以它能保持固定的形状和体积,它能承受一定的拉力、压力和剪切力。而液体则不同,其分子间距大于固体的分子间距,内聚力小,极易改变自己的形状,可以随器而方圆,具有易流动性。液体几乎不能承受拉力和抵抗拉伸变形,在微小的剪切力作用下,就很容易发生变形和流动。气体也具有易流动性,根据这一特征,液体和气体又都称为流体。
液体和气体相比,液体分子的内聚力比气体大得多,在一般的压力和温度变化的情况下,液体虽不能保持固定的形状,但能保持固定的体积。在重力场中,当液体不能充满容器时,将形成一个自由表面。
……

为满足大多数大木土(建筑工程、道路桥涵、给水排水、环境工程等)专业学生的就业需求,本教材的编撰侧重于工程应用,主要内容分为两大部分:基本理论和工程应用。基本理论要求阐述透彻,物理概念清楚。尽量考虑中南地区的区域特色及大土木专业的特点,以求本材料能适合大土木专业的教学要求。