10工程流体力学和流体机械102恒定流：任一点的流速、压力、密度等与流动有关的物理参数都不随时间而变化。在水箱上接出一条长直的渐变锥管管段，末端设有阀门以便控制流量，若水箱内水面不随时间变化、阀门开度固定，此时，管中水流为恒定非均匀流。理想流体：无黏性，黏度为0。欧拉方程：gx为单位质量流体所受的体积力在x方向上的分量。实际流体比理想流体多了黏性力。即惯性力与黏性力、体积力和压力有关。伯努利方程式：重力场、不可压缩理想流体、稳定流动。gzu22PρC即机械能位能、动能和静压能之和。而实际流体有机械能的损失。总能头H（总水头）为位头z、静压头pρg和动压头u22g之和；位头和静压头之和为测压管水头。对于实际流体，在绘制管路系统的总水头线与测压管水头线时，其基本规律是测压管水头线一定在总水头线下方。流体流动型态：层流（流速很低时，Re较小）和紊流or湍流（Re较大）；雷诺数Reduρμ。流动阻力：沿程阻力（层流状态下，完全由黏性摩擦产生）和局部阻力（有局部障碍时）。层流和紊流沿程阻力系数的计算：1单位质量流体：wf体积流体：pf
w

lu
2
jkg；2单位
g
d2
f
jm3或Pa；3单位重量流体：h
f
w
f
jN或m；摩
擦系数：层流时64Re；紊流时随雷诺数Re的增大，将减小，当Re增大到某一数值时，基本不变，即阻力平方区。局部阻力：涡流损失，加速损失（通道变小再变大，引起流速的加速再减速，导致压力变小再变大），转向损失，撞击损失。简单管路的计算：1整个管路的质量流量不变，对不可压缩流体，则体积流量不变，即V常数；2整个管路的总流动阻力等于沿程阻力与局部阻力之和；串联管路的计算：1通过各管段的质量流量不变，对不可压缩流体，则体积流量不变，即V1V2；2整个管路的总流动阻力为各管段流动阻力之和；并联管路的计算：1总流量等于各并联支管流量之和，对常数的流体，则有：VV1V2V3；2并联各支管的阻力损失相等，即Wf1Wf2Wf3。明渠流：1水深及流速沿程不变，水面线、渠底线及总水头线三线互相平行；2，在顺坡渠道中，才会存在明渠流；3渠中水受力达到平衡；
1
f明渠均匀流的计算：uAbhbmh，k

i

2
R
3
；水力半径R过流断面面积A湿润周边k；（梯形断面）；Abh，kb2h（矩形断面）；
b2h1m
2
水力最优断面：当i、
和A一定时使明渠通过的流量达到最大值得过流断面。理想最优断面：圆形，但施工困难度大r