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绪论 1

水力学的定义及任务 1

学习水力学的意义 1

水力学的发展简史 2

液体的主要物理性质 3

液体的基本特征及连续介质的概念 3

液体的密度和容重 3

液体的粘滞性 4

液体的压缩性和膨胀性 5

液体的表面张力 6

液体的相变 6

作用在液体上的力 7

习题 8

水静力学 9

静水压强及其特性 9

液体的平衡方程 10

重力作用下的液体平衡 11

几种质量力同时作用下的液体平衡 12

压强的度量与量测 14

作用于平面上的静水总压力 16

作用于曲面上的静水总压力 19

作用于潜体上的静水总压力 21

简单液压机械的工作原理 21

习题 22

水运动学 27

描述液体运动的两种方法 27

恒定流与非恒定流 28

迹线与流线 29

质点与控制体的概念 30

一元流动法 30

恒定元流和总流的连续性方程 31

三元流的连续性方程 32

习题 33

水动力学的基本原理 35

理想液体运动的微分方程 35

理想液体的伯诺里方程 36

实际液体恒定元流的能量方程 38

均匀流与非均匀流 39

实际液体恒定总流的能量方程 41

恒定总流的动量方程 47

因次分析 52

习题 58

液流型态与水头损失 63

水头损失及其分类 63

均匀流沿程水头损失与水流阻力的关系 65

流动的两种型态、雷诺实验 66

层流运动 68

紊流运动 69

紊流的沿程水头损失 77

局部水头损失 84

习题 90

有压管中的恒定流 93

概述 93

简单管道的水力计算 93

虹吸管及水泵的水力计算 101

串联管道的水力计算 104

并联管道的水力计算 106

沿程均匀泄流管道的水力计算 107

管网水力计算基础及电算实例 108

习题 119

有压管中的非恒定流动 122

概述 122

水击现象及分类 122

直接水击压强的计算与水击波速 126

一维非恒定流的基本方程 128

水击的基本方程 130

水击计算的解析法 132

水击危害的防治 139

调压井的水力现象及其基本方程 140

习题 142

明渠中的恒定流 144

概述 144

明渠恒定均匀流 146

明渠水流的三种流态 156

水跃——急流到缓流的过渡 164

明渠恒定非均匀渐变流 169

明渠恒定非均匀渐变流水面变化的分析 171

明渠恒定渐变流水面线的计算 175

弯道水流 184

习题 186

堰流及闸孔出流 189

堰的分类 190

堰流的基本公式 191

薄壁堰 193

实用堰 195

宽顶堰 201

闸孔出流 206

习题 212

泄水建筑物下游水流衔接与消能 214

底流式衔接与消能 215

挑流消能 227

面流与戽流消能 235

泄洪消能的新进展 237

习题 245

明渠非恒定流 246

概述 246

明渠非恒定渐变流的基本方程——圣维南方程组 248

特征线法 252

直接差分法 258

明渠非恒定急变流——断波 264

液体运动的三维理论 269

液体微团运动的基本形式 269

势流、有涡流和速度环量 272

实际液体运动的微分方程 275

液体运动微分方程的积分 281

实际液体紊流的时均运动微分方程 284

习题 286

边界层理论基础 287

边界层概念 287

边界层基本方程 289

脱体现象 292

绕流阻力 294

边界层方程的相似性解法 295

边界层的几种厚度的定义 299

边界层的动量积分关系式 301

用动量积分法解平板层流边界层 303

用动量积分法解平板紊流边界层 306

明流边界层 310

恒定平面势流 313

恒定平面势流的流速势及流函数 313

势流叠加原理解平面势流 317

流网法 326

平面势流的其他解法 328

平面势流的数值解法算例 329

习题 332

渗流 333

渗流的基本概念 333

渗流的基本定律——达西定律 335

渗流运动的微分方程 339

地下河槽中恒定均匀渗流和非均匀渐变渗流 341

地下水向集水建筑物——井的运动 346

均质土坝的渗流 351

利用流网法和数值计算法求解平面渗流 354

渗流的实验方法 357

岩体渗流 359

习题 359

泥沙水流运动基础 363

概述 363

泥沙和浑水的基本物理特性 363

泥沙的沉速 365

推移质运动 369

悬移质运动 376

习题 383

高速水力学基础 384

概述 384

高速水流的压强脉动与水流诱发的振动 385

掺气水流 391

空化与空蚀 396

明渠急流冲击波及其控制 399

相似原理及模型试验基础 403

概述 403

相似的基本概念 403

相似准则 407

水力模型试验种类及模型设计 413

习题 418

计算水力学基础 420

引言 420

描述水力学问题的基本方程 421

偏微分方程的离散化方法 425

离散化代数方程组的求解方法 431

数值计算应用举例 433

动边界问题的处理方法 436

习题 437

环境水力学基础 439

概述 439

污染物、污染程度和污染物传输方式 439

分子扩散的费克定律与扩散方程 441

随流扩散方程 442

紊动扩散方程 444

扩散问题的求解 445

一些其他问题 451

参考文献 453