水流的速度是均匀的吗

      水流的速度不是均匀的，能让水以均匀的速度往下流的方法：由于压力是随着水层的深度加大而不断加剧的，所以一般是睡衣层往下越深，水流越快。

如果想让水流均匀的速度往下填的话，可以在整体水流的后面加上一个推力装置，使上下层的水流受力相同而造成速度相同。一般很难实现的，所以水流是上下分层，而且速度是各不相同的。由于存在压力的原因，导致水流的速度各不相同，一般压力越大则会导致水流速度越快。

均匀流特点

(1)均匀流过流断面为平面，且形状、尺寸与边界情况沿程不变。

(2)均匀流只有沿程损失，而无局部损失。

(3)同一流线上不同点的流速相等，不同过流断面上流速分布情况相同、断面平均流速相等。

(4)均匀流同一过流断面上各点测压管水头相等。

水流的运动模型

一,恒定流与非恒定流(随时间是否变化)

恒定流--------水力要素不随时间发生变化

非恒定流---------水力要素随时间的变化而发生变化

二,均匀流与非均匀流

1>均匀流--------在恒定流中,当水力要素不随空间坐标发生变化

均匀流具有以下特点:

①流线为相互平行的直线,不定期水断面为平面,形状,尺寸不变

②各断面上流速分布相同(证明流速的概念)

③均匀流断面的动水压强分布与静水压强的相同同一断面

2>非均流-----水力要素沿空间坐标发生变化的水流,流线不再是相互平行的直线

根据水力要素沿程变化急缓程度,非均匀流又可分为渐变流和急变流渐变流 :流线近似于平行直线,流线的曲率较小,流线间的夹角也很小,其极限情况即为均匀流,所以渐变流与均匀 流有相似的特性,孔口处水流急变流:流线的曲率较大,流线间的夹角较大,流线不再是近似平行的直线,

楼主，1流体力学中有非恒定均匀流 2均匀流的位变加速度为0，恒定流的时变加速度为0 水流沿直线匀加速运动是非恒定均匀流3明渠中为什么不能出现非恒定均匀流的原因是，水流流动由于有粘性力的存在，在紊流状态下会有脉冲，产生一个纵向的分力，从而有断面的水面增加，导致每一点的速度，速度不相同则位变加速度不等于0，从而不能形成均匀流。呵呵，楼主，像你那种情况我们老师说，能发明出来的话那功劳不亚于袁隆平啊，哈哈

（1） 明渠水流的分类 明渠恒定均匀流 明渠恒定非均匀流 明渠非恒定非均匀流 明渠非恒定均匀流在自然界是不可能出现的。 明渠非均匀流根据其流线不平行和弯曲的程度，又可以分为渐变流和急变流。 （2） 明渠梯形断面水力要素的计算公式： 水面宽度 B = b+2 mh （5—1） 过水断面面积 A =（b+ mh）h （5—2） 湿周（5—3） 水力半径 （5—4） 式中：b为梯形断面底宽，m为梯形断面边坡系数，h为梯形断面水深。 （3）当渠道的断面形状和尺寸沿流程不变的长直渠道我们称为棱柱体渠道。 （4）掌握明渠底坡的定义，明渠有三种底坡：正坡（i＞0）平坡（i=0）和逆坡（i＜0。 明渠均匀流特性和计算公式 （1）明渠均匀流的特征： a）均匀流过水断面的形状、尺寸沿流程不变，特别是水深h沿程不变，这个水深也称为正常水深。 b）过水断面上的流速分布和断面平均流速沿流程不变。 c）总水头线坡度、水面坡度、渠底坡度三者相等，J = Js = I。 即水流的总水头线、水面线和渠底线三条线平行。 从力学意义上来说：均匀流在水流方向上的重力分量必须与渠道边界的摩擦阻力相等才能形成均匀流。因此只有在正坡渠道上才可能形成均匀流。 （2）明渠均匀流公式 明渠均匀流计算公式是由连续性方程和舍齐公式组成的，即 Q = A v （5—5） （5—5） 也可表示为： （5—7） 曼宁公式为 （5—8） 式中K是流量模数，它表示当底坡为i = 1的时候，渠道中通过均匀流的流量。 （5—9）

在以前各节的井流计算中，都假定抽水前的地下水面是水平的。但在自然界中，绝对水平的地下水面是很少的。当水面坡度不大时，可以近视地当做水平面来处理。如果地下水面有一定坡度，则要考虑地下水流对井流的影响。这里只介绍一种最简单的情况，即承压地下水流为均匀流时（水力坡度和渗透系数均为常数），一口抽水井的情况。

在一均质各向同性的承压含水层中，含水层厚度M是常数。有一口井位于坐标原点，以定流量抽水。均匀流的方向为－x，渗透速度为v0。根据前面介绍的叠加原理，这一问题可分解为两个子问题：一是假设不存在抽水井的承压均匀流，水力坡度为常数，如取原点处的水头作为基准面（即原点处的水头为零），则任一点（x，y）处的水头为H1，则有：

地下水动力学（第二版）

或

地下水动力学（第二版）

二是假设初始承压水面为水平时存在一半径为rw的抽水井。设任一点（x，y）处的水头为H2，按Dupuit公式有：

地下水动力学（第二版）

因取位于原点处抽水井的水位为基准面，故有hw=0，上式变为：

地下水动力学（第二版）

将H1和H2叠加，即得原问题的解：

地下水动力学（第二版）

这就是均匀流中的承压水井公式。根据该式可绘出流网，如图3—18所示。流网中有一条分水线和一个驻点（停滞点）。在分水线以内，地下水流向井中；在分水线以外，水向下游流走，而不进入井中。显然，抽水井的稳定流量应等于分水线以内的天然流量。因此，当x增大时，分水线以水平线 为渐近线（图3—16）。所谓驻点，即水流速度v=0的点。按（3—69）式，在驻点s（xs，ys）处有：

地下水动力学（第二版）

图3—16　均匀流中抽水井的流网

（据JBear）

由此得驻点的坐标为：

地下水动力学（第二版）

均匀流中注水井的流网如图3—17所示。这时，天然流速v0的方向和x轴方向一致。同样也有分水线和驻点。图中的阴影部分表示注水影响的面积，即注水水取代了原来的天然水流。

图3—17　均匀流中注水井的流网

（据JBear）

均匀流的基本方程导出自物理学中的动量守恒定律。动量守恒定律指出，物体的动量在空气中的传播是可以保持平衡的，即物体的总动量是不变的，即物体的总动量必须等于物体的总动量减去它在空气中流失的部分。在均匀流中，物体的总动量可以用物体的总速度乘以物体的总质量来表示：

momentum = mass × velocity

因此，基于动量守恒定律，均匀流的基本方程可以导出：

mass × (velocity2 - velocity1) = force × time

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