水力学 1PDF电子书下载

第一章 流体的基本性质和因次分析 1

1.1 流体的物理性质 1

（1）密度·容重 1

（2）粘性和紊动 3

（3）压缩性 6

（4）表面张力 7

1.2 静水压力 8

（1）静水压力分布 8

（2）作用在平面上的静水总压力 12

（3）作用在曲面上的静水总压力 16

1.3 因次分析 20

（1）因次和单位变换 20

（2）因次分析 23

1.4 向量和向量分析 27

（1）向量 27

（2）向量算子，梯度，散度和旋度 30

（3）格林－高斯定理 31

第二章 流动的表示和理想流体力学 35

2.1 流动的表示 35

（1）流动的种类 35

（2）研究流体运动的方法 38

（3）流线和迹线 39

2.2 流体运动的连续方程式 41

（1）流通量 41

（2）连续方程式 42

2.3 理想流体的运动方程式 44

（1）欧拉运动方程式 44

（2）边界条件 48

（3）流体静力学 50

2.4 运动方程式的积分和伯诺里定理 53

（1）运动方程式的变形 53

（2）理想流体恒定流的伯诺里定理 54

（3）无旋运动的能量方程 55

（4）伯诺里定理的应用例题 57

（5）二元无旋运动的简单例题 64

2.5 动量定理 68

第三章 粘性和紊动作用 76

3.1 粘性流体的纳维埃－斯托克斯方程式 76

（1）粘性的作用 76

（2）粘性流体中应力的表示 78

（3）纳维埃－斯托克斯运动方程式 83

（4）管路和明渠中的均匀层流 88

（5）层流向紊流的过渡 91

3.2 紊动作用 93

（1）紊动和雷诺应力 93

（2）紊动的传递理论 96

3.3 紊流的流速分布和摩擦损失系数 100

（1）摩擦损失系数 100

（2）圆管内紊流的流速分布 102

（3）光滑圆管内的水流 103

（4）粗糙圆管内的水流 105

（5）当量粗糙度ks和光滑到粗糙的过渡区 108

（6）宽矩形断面明渠的均匀流 113

3.4 一元渐变流的基本方程式 115

（1）一元渐变流的连续方程式 115

（2）一元渐变流的运动方程式 117

（3）一元渐变流的动量方程式 119

（4）一元渐变流的能量方程式 122

（5）对能量方程和动量方程的补充说明 125

第四章 管路恒定流 130

4.1 管路恒定流的基本关系 130

（1）管路恒定流的基本公式 130

（2）摩擦损失系数f的实用公式 131

（3）局部损失 136

4.2 简单管路的计算 140

（1）流量、能线的计算 140

（2）虹吸管 145

（3）空泡现象 146

（4）包括水轮机和水泵的管路计算 147

4.3 复杂管路的计算 151

（1）合流管和分流管的计算 151

（2）并联管的计算 154

（3）管网的计算 154

第五章 明渠恒定流 160

5.1 明渠水流的基本关系 160

（1）明渠恒定流的基本公式 160

（2）缓流和急流，临界水深 162

（3）流态的过渡 167

（4）明渠均匀流 173

（5）均匀流的计算 175

（6）临界坡度 180

5.2 棱柱形渠道的非均匀流 181

（1）水面曲线的分类 183

（2）棱柱形渠道的非均匀流计算 185

5.3 非棱柱形渠道中的非均匀流 193

（1）数值计算法 195

（2）控制断面的水力原理 195

（3）复式断面渠道、河道的非均匀流计算 199

5.4 恒定变量流 204

5.5 明渠中的局部水流 208

（1）渠道突变处的水流 208

（2）弯道水流 213

（3）明渠急流中的冲击波和交叉波 217

第六章 堰、溢流坝顶和水闸的水力学 223

6.1 薄壁堰 223

（1）无侧收缩矩形堰的水舌形状和流量系数 223

（2）有侧收缩矩形堰和三角堰 227

6.2 溢流坝顶和宽顶堰 230

（1）溢流坝顶上的水流 231

（2）标准堰顶的设计和流量系数 233

（3）宽顶堰 235

（4）淹没堰 237

6.3 水闸 239

习题的解答及提示 243

参考书 248