流体力学

章节摘录

插图：5．6．4水击的预防从上面的分析可知，水击压强是巨大的，这一巨大压强可使水管变形、接缝裂开，甚至爆裂。为了防止水击压强给管道带来的危害，在管道设计和运用管理上应尽量避免发生直接水击，并设法减小间接水击的压强。减小水击压强的措施一般有：（1）限制管中流速。采用较小的流速，使阀门在突然关闭时，引起的动量变化就较小，因而在其他条件都相同的情况下，水击压强减小。无论是直接水击还是间接水击，水击压强△p均与v。成正比，式（5—49）和式（5—50）都说明了这点。而限制流速，可通过采用较大的管径来达到。（2）延长阀门关闭时间。延长阀门的关闭时间，可以避免产生直接水击，或者也可使间接水击压强减小，例5—13和例5—14就说明了这点。（3）管道上设置安全阀、水击消除阀等装置。在水击发生时，这些旁通阀门在水击压强作用下被打开，有一部分液体就会从这些阀门中流出，减小了由水击引起的水击压强。（4）在管道上设置空气室、调压塔等装置。这些空气室、调压塔可减小水击压强及水击的影响范围。如在水电站的压力管上经常设有调压塔（图5—33），当阀门关闭时，水击的升压波使调压塔内的水位向上抬升，依此缓解了调压塔上游压力管段的水击作用。此后调压塔中水位上下震荡，直至完全衰减。

前言

流体力学是土建类各专业的一门重要技术基础课，它研究流体的机械运动规律及其在工程上的应用。本书系统地阐述了流体力学的基本概念、基本理论及工程应用。在基本理论的论述上，主要采用了一元流动（总流或管流）的分析方法。在编写中力求深入浅出，内容深度和广度适宜，说理清晰。书中附有类型多样、数量适度的例题。除此之外，各章后都附有复习思考题、选择题和计算题。复习思考题和选择题是围绕该章中所提出的主要概念（而这些概念又往往使学生难以理解或易于出错的）而编写的；计算题则是希望学生在解题时能正确理解该章的主要概念，并掌握计算原理和方法。参加本书编写工作的有朱立明（第1、2、3、4章）、柯葵（第5、6、7、8、9章）。本书的编写出版得到了有关兄弟院校教师、同济大学教务处、同济大学出版社的帮助和支持，编者表示衷心感谢。本书是在2000年同济大学出版社出版的《水力学》一书的基础上增删和加工而成的。在此，对原书作者致以真诚的谢意。

书籍目录

前 言

1 绪论

1.1 流体力学的任务和发展简史

1.2 连续介质假设和流体力学的研究方法

1.3 流体的主要物理性质

1.4 作用在液体上的力

1.5 流体力学中的力学模型

习题

2 流体静力学

2.1 静止流体中压强的特性

2.2 流体静力学基本微分方程

2.3 重力作用下静止流体中的压强分布规律

2.4 静止流体压强的表示方法

2.5 静水压强的量测方法

2.6 作用在平面上的静水总压力

2.7 作用在曲面上的静水总压力

习题

3 流体动力学基础

3.1 描述流体运动的两种方法

3.2 流体运动的基本概念

3.3 恒定总流的连续性方程

3.4 恒定元流的能量方程

3.5 渐变流过流断面的压强分布规律

3.6 恒定总流的能量方程

3.7 恒定总流能量方程应用

3.8 总水头线和测压管水头线

3.9 恒定总流的动量方程

习题

4 流动阻力和水头损失

4.1 流动阻力和水头损失的分类及计算

4.2 雷诺试验——层流与紊流

4.3 均匀流基本方程

4.4 圆管中的层流运动

4.5 紊流运动

4.6 沿程阻力系数的变化规律

4.7 边界层及其分离

4.8 局部水头损失

习题

5 孔口、管嘴出流和有压管路

5.1 孔口出流

5.2 管嘴出流

5.3 短管出流

5.4 长管的水力计算

5.5 给水管网水力计算基础

5.6 有压管路中的水击

5.7 离心泵基础知识

习题

6 明渠流动

6.1 明渠均匀流的形成条件和水力特征

6.2 明渠均匀流的计算公式

6.3 明渠水力最优断面和允许流速

6.4 明渠均匀流的水力计算

6.5 无压圆管均匀流的水力计算

6.6 断面比能和临界状态

6.7 明渠流的流动型态及其判别准则

6.8 明渠非均匀急变流

6.9 棱柱体平坡渠道上的完整水跃

6.10 明渠恒定非均匀渐变流的基本微分方程

6.11 棱柱形渠道中恒定非均匀渐变流水面曲线的分析

6.12 渠道底坡变化时水面曲线的连接

6.13 棱柱形渠道中恒定非均匀渐变流水面曲线的计算

习题

7 堰流

8 因次分析和模型试验

9 渗流

附录A 计算题参考答案

参考文献

编辑推荐

《流体力学》由同济大学出版社出版。

作者简介

《流体力学》是根据高等学校工科基础课流体力学教学大纲编写的。全书共分九章，内容包括：绪论，流体静力学，流体动力学基础，流动阻力和水头损失，孔口、管嘴出流和有压管路，明渠流动，堰流，因次分析和模型试验、渗流。各章后附有习题，内容包括复习思考题、选择题和计算题。

《流体力学》主要适合于土建类的各专业流体力学（水力学）中学时的教学用书或参考书，也可作为有关工程技术人员、全国注册结构工程师流体力学考试的自学参考书。

图书封面

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