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