水力学

第1章  绪论1.1  流体力学及其任务1.1.1  流体力学研究的对象1.1.2  流体力学的发展1.1.3  流体力学的任务1.2  常用的流体力学模型1.2.1  流体的连续介质力学模型1.2.2  不可压缩流体的力学模型1.2.3  理想流体力学模型1.3  分析流体力学的理论基础1.4  作用在流体上的力1.4.1  力的分析方法和力的分类1.4.2  质量力1.4.3  表面力1.5  流体的主要物理性质1.5.1  惯性1.5.2  重力特性1.5.3  压缩性和膨胀性1.5.4  黏性思考题和习题第2章  流体静力学2.1  静水压强及其特性2.1.1  静水压强的定义2.1.2  静水压强的特性2.2  流体平衡微分方程及其积分2.2.1  流体平衡微分方程2.2.2  流体平衡微分方程的积分2.2.3  等压面及其特性2.3  重力场中流体静压强的分布规律2.3.1  流体静压强的基本方程式2.3.2  压强的计算基准2.3.3  压强的度量单位2.3.4  压差计2.4  作用于平面的静水压力2.4.1  解析法2.4.2  图解法2.5  作用于曲面的静水压力2.6  作用在潜体和浮体上的静水压力2.7  流体的相对平衡2.7.1  等加速直线运动中流体的平衡2.7.2  等角速度旋转运动中流体的平衡思考题和习题第3章  流体运动学3.1  描述流体运动的两种方法3.1.1  拉格朗日法3.1.2  欧拉法3.2  流体运动的基本概念3.2.1  恒定流和非恒定流3.2.2  流线和迹线3.2.3  元流和总流3.2.4  流量和断面平均流速3.2.5  流动的分类3.3  连续性方程3.3.1  连续性微分方程3.3.2  恒定总流连续性方程3.4  流体微团的运动分析3.5  有旋流动和无旋流动思考题和习题第4章  流体动力学基础4.1  流体运动微分方程4.1.1  理想流体运动微分方程4.1.2  黏性流体运动微分方程4.2  恒定元流能量方程4.2.1  理想流体运动微分方程的伯努利积分4.2.2  恒定元流能量方程的物理意义和几何意义4.2.3  黏性流体元流能量方程4.3  恒定总流能量方程4.3.1  恒定总流能量方程的推导4.3.2  能量方程的应用条件和注意事项4.3.3  总水头线和测压管水头线4.3.4  能量方程的应用4.4  恒定总流动量方程4.4.1  恒定总流动量方程的推导4.4.2  动量方程的应用思考题和习题第5章  量纲分析与相似原理5.1  量纲概念与量纲和谐定理5.1.1  量纲和单位5.1.2  有量纲数和无量纲数5.2  相似概念及其基本内容5.2.1  流动现象相似的原理5.2.2  流体相似的特征5.3  量纲分析和相似准则推导方法5.3.1  量纲和谐原理5.3.2  量纲分析法5.3.3  流体相似准则5.4  模型律的应用举例5.4.1  模型律的选择5.4.2  模型的设计思考题和习题第6章  流动阻力和能量损失6.1  流动阻力和能量损失分类6.1.1  沿程阻力和沿程水头损失6.1.2  局部阻力及局部水头损失6.1.3  总水头损失6.2  雷诺实验及流态判别6.2.1  雷诺实验6.2.2  流态的判别6.3  沿程水头损失与切应力的关系6.3.1  沿程水头损失6.3.2  均匀流方程式6.3.3  圆管过流断面上切应力分布规律6.4  圆管中的层流运动6.4.1  速度分布及平均流速6.4.2  沿程阻力损失的计算6.5  紊流运动6.5.1  紊流的特征与时均化6.5.2  紊流切应力6.5.3  普朗特混合长度理论6.5.4  黏性底层6.6  紊流的沿程水头损失6.6.1  尼古拉兹实验曲线6.6.2  人工粗糙管λ的半经验公式6.6.3  工业管道λ的计算6.6.4  沿程阻力系数的经验公式6.7  局部阻力损失计算6.7.1  突然扩大管6.7.2  突然缩小管6.7.3  几种典型管配的局部水头损失系数思考题和习题第7章  孔口、管嘴和管路流动7.1  孔口恒定出流7.1.1  薄壁小孔口自由出流7.1.2  淹没出流7.2  管嘴出流7.2.1  圆柱形外管嘴恒定出流7.2.2  收缩断面的真空7.2.3  圆柱形外管嘴的正常工作条件7.2.4  其他形式的管嘴7.3  孔口的变水头出流7.4  短管的水力计算7.4.1  短管水力计算的基本公式7.4.2  短管水力计算问题7.5  长管的水力计算7.5.1  简单管路7.5.2  复杂管路7.6  有压管道中的水击7.6.1  水击发生的原因7.6.2  水击压强的计算7.6.3  防止水击危害的措施7.7  离心水泵的原理与应用7.7.1  离心水泵的工作原理7.7.2  离心水泵的性能参数7.7.3  离心泵的性能曲线与工作点的确定思考题和习题第8章  明渠均匀流8.1  明渠的特征8.1.1  明渠底坡8.1.2  明渠断面8.1.3  明渠断面的几何要素8.2  明渠均匀流的特征及形成条件8.2.1  明渠均匀流的特征8.2.2  明渠均匀流的发生条件8.3  明渠均匀流的计算公式8.4  明渠水力*优断面和允许流速8.4.1  水力*优断面8.4.2  允许流速8.5  明渠均匀流水力计算的基本问题8.5.1  校核渠道的输水能力8.5.2  确定渠道底坡8.5.3  确定渠道断面尺寸8.6  无压圆管均匀流8.6.1  无压圆管均匀流的特征8.6.2  无压圆管水力*优条件8.6.3  无压圆管的水力计算问题8.6.4  *大充满度和设计流速8.7  复式断面明渠的水力计算思考题和习题第9章  明渠非均匀流9.1  明渠非均匀流的基本问题9.1.1  明渠非均匀流形成条件9.1.2  明渠非均匀流的特征9.1.3  明渠非均匀流的主要研究问题9.2  明渠水流的流态及判别标准9.2.1  明渠水流流态9.2.2  微幅干扰波波速9.2.3  弗劳德数Fr9.3  断面单位能量与临界水深9.3.1  断面单位能量9.3.2  临界水深9.3.3  临界底坡9.4  水跃与水跌9.4.1  水跃9.4.2  水跌9.5  明渠恒定非均匀渐变流的微分方程9.6  棱柱形渠道中恒定非均匀渐变流水面曲线分析9.6.1  渐变流水面曲线变化分析9.6.2  渠道底坡变化时水面曲线的分析9.7  明渠非均匀渐变流水面曲线的计算9.7.1  分段求和法基本公式9.7.2  渠道的分段原则9.7.3  分段求和法的计算方法思考题和习题第10章  堰流和闸孔出流10.1  堰流及其水力特征10.1.1  堰和堰流10.1.2  堰流的分类10.1.3  堰流基本公式10.2  宽顶堰10.2.1  自由式无侧收缩宽顶堰10.2.2  淹没式无侧收缩宽顶堰10.2.3  侧收缩宽顶堰10.3  薄壁堰10.3.1  矩形薄壁堰10.3.2  三角形薄壁堰10.3.3  梯形薄壁堰10.4  实用断面堰10.4.1  实用断面堰及其分类10.4.2  实用断面堰的计算10.5  闸孔出流10.5.1  闸孔出流与堰流的水流状态比较10.5.2  闸孔出流特征10.5.3  闸孔自由出流10.5.4  闸孔淹没出流10.6  桥孔过流水力计算10.6.1  小桥孔过流的水力特性10.6.2  小桥孔过流的水力计算思考题和习题第11章  渗流11.1  概述11.1.1  渗流理论的应用11.1.2  水在土壤中的存在状态11.1.3  渗流模型11.2  渗流基本定律11.2.1  达西定律11.2.2  达西定律的适用条件11.2.3  渗流系数11.3  地下水的均匀流和非均匀流11.3.1  恒定均匀渗流11.3.2  恒定非均匀渐变渗流11.4  集水廊道和井的渗流计算11.4.1  集水廊道11.4.2  潜水井11.4.3  自流井11.4.4  大口井与基坑排水11.4.5  井群思考题和习题部分习题答案参考文献