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流体力学第二章简答题

流体力学第二章简答题
流体力学第二章简答题

[简答][包含足够多流体分子的流体微团,其内分子的各物理量的统计平均值代表了该流体在这一位置的宏观属性。宏观上足够小: 其体积可以忽略不计;微观上足够大: 所包容的流体分子的平均物理属性有意义。

将本来不连续的流体看成是由没有间隙的流体微团(质点)构成的,流体的各种参数都可以看成空间和时间的单值连续函数。]

什么是流体微团?什么是流体的连续介质假设?

[简答][表面力,质量力(重力、惯性力、离心力……,与质量成正比)]

作用与流体上的力有哪些?质量力通常指那些力?

[简答][P ↑, V J。标态下(O J 101325Pa ),空气流速102m∕s时,作不可压缩处理,计

算误差<2.3% ,工程上可忽略,而计算大为简化。]

什么是流体的压缩性?为什么气体在低速流动时可以当作不可压缩流处理?

[简答][流体流动时流体质点发生相对滑移产生切向阻力的性质,称为流体的粘性。液体:分子间的引力是形成液体粘性的主要因素,温度升高时分子距离增大,液体分子间的引力减小,故液体的粘性减小。气体:气体分子间距离比液体的大得多,故引力极小,气体分子作紊乱运动时在不同流速的流层间所进行的动量交换是形成气体粘性的主要因素,温度升高时气体的热运动加剧,故气体的粘性增大]什么是流体的粘性?流体的粘度如何随温度变化?为什么

[简答][粘度,速度梯度]

流体的内摩擦阻力与哪些因素有关?

[简答][粘性作用表现不出来的场合;直接求解粘性流体的精确解很困难。先不计粘性,得到的解用修正系数修正;对粘性为主要影响因素的问题,按由简到繁的原则,先研究理想流体流动。]

工程中引入“理想流体”有何意义?

[简答][凡作用在流体上的切应力与它所引起的角变形速度(速度梯度)之间的关系符合牛顿内摩擦定律,为牛顿流体;否则为非牛顿流体。]

牛顿流体、非牛顿流体

[简答][一、流体静压强的作用方向沿作用面的内法线方向。二、在静止流体中任意一点流体静压强的大小与作用面在空间的方位无关,是点的空间坐标函数。]简述流体静压强的特点。

[简答][在静止流体中,压强相等的点所组成的面称为等压面。⑴自由表面(或气液分界面);

⑵两种不互溶液体的交界面;⑶液体内能相互连通(或不被隔断)的同种液体内的各水平面。]写出静力学基本方程并简述其水力学意义。

[简答][由于深度相等的点,压强也相同,这些深度相同的点所组成的平面是一个水平面,可

见水平面是压强处处相等的面,即水平面必是等压面。]

什么是等压面?对于静止液体,当作用在液体上的质量力仅有重力时,则液体中哪些面是等压面?为什么水平面必是等压面?

[简答][绝对压强:以完全没有气体存在的绝对真空为零点算起的压强,称为绝对压强。相对压强:以当地大气压强为零点算起的压强,称为相对压强。]

什么是绝对压强和相对压强?

[简答][⑴等压面是绕铅直轴旋转的抛物面簇;⑵在同一水平面上的轴心压强最低,边缘压

强最高。]

等角速旋转运动液体的特征有哪些?

[简答][由P = Qgh c A ,因各容器底面积A相同,液体的「相同,水平底面的h e = h也相同,故容器底面所受的总压力相等,均为P=Tgh C A O

桌面对于容器底的反力不等于液体对容器底的总压力P ,而等于各容器内液体的总重量G i。若将第i个容器连同液体作为隔离体,设桌面对容器底的反力为N i,由隔离体的静力平衡得

N i =Gi

因为各容器的液体的重量不相等,故桌面反力也不相等]

已知四种开口容器的底面积均等于A,容器内盛有相同的液体,深度也相同,试分析液体对

容器底的总压力各等于多少?

若四个容器同时放在桌面上,则桌面对于容器底部的反力是否等于液体对容器底部的总压力?(不计容器的

重量)

见水平面是压强处处相等的面,即水平面必是等压面。 ]

如图所示密闭水箱 B 和左边活动式调节器连通,在水箱中 a 、b 两点各接一测压管,试问:

1、a 、b 两测压管中的水位是否相平?其两点压强是否相等?

2、当活动式调节器上升 时,PD 比原来增大还是减小?两测压管中的水位变化如何?

20 10

[简答][压力图: 不能绕O 轴旋转,因为P Z 和P X 的作用线绕过圆心 0。

画出圆柱面ABC 上的压力体;圆柱在P Z 和P X 的共同作用下,能否绕0轴不停旋转?为什么

?

[简答][1、a 、b 两测压管中的水位相平,

a 、

b 两点的压强不同 P b P a 。2、当活动式调节 器上升时,调节器内液面下降,而水箱

B 内的水位上升,而使水箱内自由液面压力 p 0比原来 值增大,(因水箱液面上的气体被压缩)

。两测压管中的水位也有所上升,但两测压管还是处在 同一水平面上。

(因 Z P =C )

□ L A Γ 50 40

30

a

[简答][以绝对真空为起算点的压强称为绝对压强;以当地大气压为起算点的压强称为相对压强;若液体中某点绝对压强小于当地大气压,则当地大气压与该点绝对压强的差值称为真

空值;压力表的读数为相对压强]

何谓绝对压强、相对压强及真空值?压力表的读数是绝对压强还是相对压强?

[简答][(1)错。因点1和点2不是同一种液体。(2)对。因点2和点3是同一种液体,符合水静力学基本方程适用条件。]

如图所示两种液体盛在同一容器中,其中「1 :::「2。试分析下面两个水静力学方程式

(1)Z^-P L=Z2(2)Z2?—乜=Z3?―旦哪个对?哪个错?说明其原因。

P i g :\g ^g P3g

「1

Z1

Z2

Z3

[简答][水面上任一点的测压管高度为零;

测压管水头为8 ? 2 = 10m ]

一敞口水箱水深2m,放置在距地面8m的支架上,问水箱中水面上任一点的测压管高度和

[简答][A-A为等压面;B-B、C-C不是等压面。]

如图所示,容器内液体密度?1 ,容器左侧和底部各连接测压管,其中液体密度为‘2 ,试问A - A, B - B, C -C,水平面是否是等压面?

[简答][由静水压强特性二可知,静止液体中某一点的压强大小只与该点的空间位置有关,

而与作用面的方位无关,即任何一点上各个方向的静水压强大小都相等]

用测压管测量静止液体内部某点处的静水压强时,为什么可以从该点的前后左右,任意方向去测量?[简答][1、静水压强的方向垂直并指向作用面。

2、静水压强的大小与它的作用面方位无关,只与其空间位置有关。]

静水压强的二个基本特性是什么?

[简答][当作等加速垂直运动时,测压管水头线z —= C(Z)。]对于相对平衡液体,在什

?

么情况下,测压管水头线Z ^P= C(Z)?

P g

[简答][A、作等加速垂直运动时;B、作等加速水平运动(沿X方向)时;C作等角速度旋

转运动时;D、作自由落体运动时。]

试举例说明,对于相对平衡液体,在什么情况下,

A、Z -P =C(Z) ;

B、Z -P =C(X);

Pg Pg

P

C Z c(x, y) ;D、p = p。。

g

[简答][不能。因为Z ' -P =C是仅受重力作用条件下得到的。如等角速度旋转液体,质量力

P g

有离心惯性力,则Z -P-C(x, y) O ]

Pg

水静力学基本方程^-P=C ,可通用于相对平衡液体吗?为什么?

1?

[简答][压力体是由曲面、自由液面或自由液面的延长面、以及曲面向自由液面或自由液面的延长面所作的铅垂面所包围起来的封闭体。]

在曲面壁静水总压力计算中引用了压力体概念,试简述压力体构成规则。

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