《 水力學（第3版）》是清華大學出版社出版的一本圖書，作者：趙振興、何建京、王忖。 本書按教育部高教司所制定的《水力學課程教學基本要求》編寫。共分13章：緒論，水靜力學，液體一元恆定總流基本原理，層流和紊流、液流阻力和水頭損失，液體三元流動基本原理，有壓管流，明渠均勻流，明渠非均勻流，堰流和閘孔出流，泄水建築物下游水流的銜接與消能，滲流，污染物的輸運和擴散，水力相似與模型試驗基本原理。
基本介紹
- 中文名：水力學（第3版）
- 作者：趙振興、何建京、王忖
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2021年4月1日
- 定價：63 元
- ISBN：9787302574019
目錄
第1章緒論1
1.1水力學的定義、任務和發展簡史1
1.2液體的連續介質模型2
1.3液體的主要物理性質3
1.3.1質量和重量3
1.3.2黏滯性4
1.3.3壓縮性7
1.3.4表面張力8
1.3.5汽化壓強8
1.4作用於液體的力9
1.4.1表面力9
1.4.2質量力9
思考題10
習題10
第2章水靜力學12
2.1概述12
2.2靜水壓強及其特性12
2.2.1靜水壓強的定義12
2.2.2靜水壓強的特性13
2.3液體平衡微分方程及其積分14
2.3.1液體平衡微分方程14
2.3.2液體平衡微分方程的積分15
2.3.3等壓面特性16
2.4重力作用下靜水壓強的分布規律16
2.4.1水靜力學基本方程16
2.4.2絕對壓強、相對壓強，真空17
2.4.3水頭與單位能量18
2.4.4等壓面的套用19
2.4.5靜水壓強分布圖21
2.5重力和慣性力同時作用下的液體平衡22
2.6作用於平面上的靜水總壓力24
2.6.1解析法24
2.6.2矩形平面靜水壓力——壓力圖法27
2.7作用於曲面上的靜水總壓力29
2.7.1靜水總壓力的大小29
2.7.2靜水總壓力的方向31
2.7.3靜水總壓力的作用點31
思考題32
習題34
第3章液體一元恆定總流基本原理37
3.1概述37
3.2描述液體運動的兩種方法37
3.2.1拉格朗日法37
3.2.2歐拉法38
3.3液體運動的幾個基本概念39
3.3.1恆定流與非恆定流39
3.3.2一元流、二元流與三元流40
3.3.3流線與跡線40
3.3.4流管、元流、總流、過水斷面41
3.3.5流量與斷面平均流速42
3.3.6均勻流和非均勻流42
3.3.7漸變流與急變流43
3.3.8系統和控制體44
3.4恆定流動的連續方程45
3.5恆定元流的能量方程46
3.5.1理想液體恆定元流的能量方程46
3.5.2伯努利方程的能量意義和幾何意義47
3.5.3實際液體恆定元流的能量方程48
3.6實際液體恆定總流能量方程49
3.7恆定總流動量方程54
3.8空化與空蝕的概念59
思考題59
習題60
第4章層流和紊流、液流阻力和水頭損失63
4.1概述63
4.2水頭損失的分類63
4.3液體運動的兩種流態——層流和紊流64
4.3.1雷諾試驗64
4.3.2沿程損失hf和平均流速v的關係65
4.3.3流態的判別——雷諾(Reynolds)數66
4.4均勻流基本方程68
4.4.1切應力與沿程損失的關係68
4.4.2切應力的分布70
4.5層流運動71
4.5.1圓管均勻層流71
4.5.2二元明渠均勻層流74
4.6沿程水頭損失的一般公式76
4.7紊流概述77
4.7.1紊流的脈動現象和時均概念77
4.7.2紊流切應力79
4.7.3紊流的黏性底層81
4.7.4紊流的水力光滑面、水力過渡粗糙面和水力粗糙面82
4.8紊流的流速分布83
4.8.1對數流速分布83
4.8.2指數流速分布85
4.8.3黏性底層的厚度87
4.9沿程水頭損失係數λ的試驗研究——尼古拉茲試驗89
4.9.1人工粗糙管道沿程水頭損失係數λ的試驗研究——尼古拉茲試驗90
4.9.2實用管道沿程水頭損失係數λ的試驗研究92
4.10謝才公式96
4.11局部水頭損失99
思考題103
習題103
第5章液體三元流動基本原理106
5.1概述106
5.2流線與跡線微分方程106
5.2.1流線微分方程106
5.2.2跡線微分方程107
5.3液體三元流動的連續性方程107
5.4液體微團運動的基本形式108
5.4.1液體微團運動形式分析108
5.4.2液體微團速度分解定理112
5.5有旋運動簡介113
5.6液體恆定平面勢流116
5.6.1流函式116
5.6.2流速勢函式118
5.6.3流網及其性質119
5.6.4基本平面勢流122
5.7液體運動微分方程124
5.7.1液體中一點處的應力狀態124
5.7.2本構方程——應力與變形率的關係124
5.7.3應力形式的運動微分方程125
5.7.4運動微分方程——納維斯托克斯方程126
5.7.5紊流時均運動微分方程——雷諾方程127
5.7.6邊界層簡介128
思考題130
習題130
第6章有壓管流132
6.1概述132
6.2短管的水力計算132
6.2.1自由出流132
6.2.2淹沒出流134
6.2.3總水頭線和測壓管水頭線的繪製135
6.2.4短管水力計算舉例136
6.3長管的水力計算139
6.3.1簡單管道的水力計算139
6.3.2串聯管道的水力計算141
6.3.3並聯管道的水力計算141
6.3.4沿程均勻泄流管道的水力計算142
6.3.5管網水力計算基礎144
6.4有壓管路中的水擊146
6.4.1水擊波的傳播過程146
6.4.2直接水擊與間接水擊148
6.4.3水擊壓強的計算149
思考題150
習題151
第7章明渠均勻流154
7.1概述154
7.1.1明渠的底坡154
7.1.2明渠的橫斷面154
7.2明渠均勻流的特性和形成條件157
7.2.1明渠均勻流的特性157
7.2.2明渠均勻流產生的條件157
7.3明渠均勻流的水力計算158
7.3.1明渠均勻流的計算公式158
7.3.2明渠均勻流水力計算三類基本問題161
7.3.3明渠均勻流水力計算的其他問題163
思考題170
習題170
第8章明渠非均勻流172
8.1概述172
8.2明渠水流的流態173
8.2.1緩流、臨界流和急流173
8.2.2明渠中干擾微波的波速174
8.3斷面單位能量、臨界水深、臨界底坡176
8.3.1斷面單位能量176
8.3.2Es與h的關係(流量一定的條件下)177
8.3.3臨界水深及其計算178
8.3.4臨界底坡180
8.4兩種流態的轉換——水躍與水跌181
8.4.1水躍181
8.4.2水跌188
8.5稜柱體明渠水面曲線微分方程189
8.6稜柱體明渠水面曲線形狀分析191
8.6.1水面曲線的類型191
8.6.2水面曲線的定性分析192
8.6.3水面曲線的共同規律及控制斷面與控制水深的選取195
8.7明渠水面曲線計算196
8.8天然河道水面曲線計算201
8.8.1水面曲線計算公式202
8.8.2水面曲線計算方法202
8.9明渠彎段水流209
8.9.1橫向水面超高209
8.9.2斷面環流成因分析210
8.9.3彎段水流的能量損失211
8.10明渠非恆定流211
8.10.1明渠非恆定流的概念211
8.10.2明渠非恆定漸變流動的基本方程213
8.10.3明渠非恆定漸變流計算方法簡介217
思考題217
習題218
