[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↓。标态下（0℃，101325Pa），空气流速102m/s时，作不可压缩处理，计算误差<%，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A gh P c ρ=，因各容器底面积A 相同，液体的ρ相同，水平底面的c h h =也相同，故容器底面所受的总压力相等，均为A gh P c ρ=。
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i G 。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i N ，由隔离体的静力平衡得i i G N =
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) A A A A
γ
γγγ
[简答] [1、a 、b 两测压管中的水位相平，a 、b 两点的压强不同a b p p >。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0p 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c g
p Z =+ρ）]
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，p 0比原来增大还是减小？两测压管中的水位变化如何？
[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O 。
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O 轴不停旋转？为什么？
[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21ρρ<。试分析下面两个水静力学方程式
(1)g p z g p p z 222111ρ+=+ （2）g
p p z g p z 333222+=+ρ哪个对？哪个错？说明其原因。
O
[简答] [水面上任一点的测压管高度为零；
测压管水头为 8210m +=]
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测压管水头是多少（以地面为基准面）？
2m
8m
[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1ρ，容器左侧和底部各连接测压管，其中液体密度为2ρ，试问,,,A A B B C C ---水平面是否是等压面？
22
[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 g
p z =+ρ。 ]对于相对平衡液体，在什么情况下，测压管水头线)(z c g
p z =+ρ？
[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 c g
p z =+ρ； B 、)(x c g p z =+ρ； C 、),(y x c g p z =+ρ； D 、o p p =。
[简答] [不能。因为C g
p z =+ρ是仅受重力作用条件下得到的。如等角速度旋转液体，质量力有离心惯性力，则),(y x C g
p z =+ρ。] 水静力学基本方程C g
p z =+ρ，可通用于相对平衡液体吗？为什么？
[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。
[简答] [总压力的大小即为静压分布图的体积。
总压力垂直指向矩形平面，作用线通过静压强分布图体积的重心。]
如用绘制静压分布图的方法（图解法）求矩形平面总压力，试述总压力大小和作用线的位置与静压分布图的关系。
[简答] [水箱底部任一点的测管高度O mH g p 23=ρ，测管水头23320=+=+g
p z ρ] 一敞口水箱如图示，水深3m ，放置在距地面20m 的平台上，问以地面为基准面，水箱底部
任一点的测压管高度和测压管水头各是多少？
20m
3m
[简答]
公式C
g
p
z=
+
ρ
在静止液体中与在渐变流中使用的条件有何不同？
[简答]
元流伯努利方程为z+C
2
2
=
+
g
u
g
p
ρ
，请说明该方程各项的物理意义。
[简答]
试绘出图中球面的压力体，并标出总压力铅垂分力的方向
[简答][]
静压强的两个特性。
[简答][]
相对压强
[简答][]
测压管水头
[简答][]
真空度
[简答][]
流体静压强的特性是什么？
[简答]
试根据欧拉平衡微分方程推导静压强分布公式 z+=常数c？
解：静止液体中
根据欧拉平衡微分方程
得
积分得z+=c
[简答]
一封闭水箱（见图），自由面上气体压强为85kN/m2，求液面下淹没深度h为1m处点C 的绝对静水压强、相对静水压强和真空度。
解：
C点绝对静水压强为=85+*1=
C点的相对静水压强为==
相对压强为负值，说明C点存在真空。真空压强为
==
[简答]
如图，一封闭水箱，其自由面上气体压强为25kN/m2，试问水箱中 A、B两点的静水压强为多少？何处为大？已知h1为5m，h2为2m。
解：A、B两点的绝对静水压强分别为
=25+*5=74kPa
=25+*2=
故A点静水压强比B点大。
[简答]
简述静压强的两个特性。
解：特征一静止流体不能承受切应力，也不能承受拉应力，只能承受压应力，即压强，压强的作用方向为作用面的内法线方向。
特征二静止流体中某一点的压强大小与压强作用的方向无关。
[简答]
“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？
答：这种说法是错误的。
均匀流不一定是恒定流。因均匀流是相对于空间而言，即运动要素沿流程不变，而恒定流是相对于时间而言，即运动要素不随时间而变。两者判别标准不同。
工程流体力学简答题
1. 什么是黏性当温度变化时, 黏性如何变化为什么当流体内部存在相对运动时，流体内产生内摩擦力阻碍相对运动的属性。 气体的粘性随温度的升高而升高；液体的粘性随温度的升高而降低。 分子间的引力是形成液体粘性的主要原因。温度的升高，分子间距离增大，引力减小。 分子作混乱运动时不同流层间动量交换是形成气体粘性的主要原因。温度的升高，混乱运动强烈，动量交换频繁，气体粘度越大 2. 解释：牛顿流体、理想流体 牛顿流体：切应力与速度梯度成正比的流体 理想流体：没有粘性的流体 3.流体静压强的两的特性是什么 流体静压强的方向是作用面内法线方向，即垂直指向作用面。 流体静压强的大小与作用面方位无关，是点坐标的函数 4、画出下列曲面对应的压力体。（4分）★
5. 分别画出下图中曲面A 、B 、C 对应的压力体（6分） 6.写出不可压缩粘性流体总流的能量方程式，并说明各项的物理意义和应用条件。 w h z g p a z g p a +++=++22222112112g v 2g v ρρ 2g v 2 a 单位重量流体的动能 g p ρ单位重量流体的压 能 z 单位重量流体的位能 w h 单位重量流体的两
断面间流动损失 不可压缩粘性流体在重力场中定常流动，沿流向任两缓变流过流断面 7. 什么是流线它有那些基本特性 流场中某一瞬时一系列流体质点的流动方向线。一般流线是一条光滑曲线、不能相交和转折 定常流动中，流线与迹线重合。 8.解释：定常流动、层流流动、二元流动。 定常流动：运动要素不随时间改变 层流流动：流体分层流动，层与层之间互不混合。二元流动：运动要素是两个坐标的函数。 9.解释：流线、迹线 流线：流场中某一瞬时，一系列流体质点的平均流动方向线。曲线上任意一点的切线方向与该点速度方向一致。 迹线：流场中一时间段内某流体质点的运动轨迹。 10. 描述流动运动有哪两种方法，它们的区别是什么欧拉法，以流体空间点为研究对象
工程流体力学简答 1.流体的粘性 ①什么是粘性？ 当流体在外力作用下，流体微元间出现相对运动时，随之产生阻碍流体层相对运动的内摩擦力，流体产生内摩擦力的这种性质称为粘性。 ②粘性力（粘性内摩擦力）产生的原因？ 这种阻力是由分子间的相互吸引力和分子不规则运动的动量交换产生的阻力组合而成。 （a）分子间吸引力产生的阻力：当相邻两液体层有相对运动时，会引起相邻分子间距的加大。这种间距的加大会使分子间吸引力明显表现出来，即快速运动的分子层拖动慢速的分子层使其加快运动，而慢速运动的分子层反过来阻滞快速层的运动，这种相互作用的宏观表现为粘性力。 （b）分子不规则运动的动量交换产生的阻力：当流体定向或不定向流动时，由于分子的不规则运动，分子在层与层间有跳跃迁移，这种跳跃迁移将导致动量交换。快速层与慢速层的分子相互跃迁进行动量交换，而动量交换的结果将使彼此相互牵制，宏观表现就是粘性力。 ③液体与气体粘性力产生的主要因素？ 液体：低速流动时，不规则运动弱，主要取决于分子间的吸引力; 高速流动时，不规则运动增强，变为不规则运动的动量交换引起。 气体：主要取决于分子不规则运动的动量交换。 ④压强和温度对流体粘性的影响？ 压强：由于压强变化对分子动量交换影响小，所以气体的粘度随压强变化很小。而压强加大 使分子间距减小，故压强对液体粘性的影响较大。但低压下压强对液体粘度影响很小。 温度：对于液体，温度升高，分子间距增大，粘度将显著减小； 对于气体，温度升高，分子不规则运动加剧，粘度增大。 2.流体静压强的两个重要特征？ （1）流体静压强的方向沿作用面的内法线方向。 （2）流体静压强的数值与作用面在空间的方位无关，即在任一点的压强不论来自何方均相等。 3.等压面的三个特性 一．等压面就是等势面。
流体力学工作页第二章-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第二章 习 题 一、 选择题 1、 相对压强的起算基准是：（ ） (A)绝对真空； （B ）1个标准大气压； （C ）当地大气压；（D ）液面 压强 2、 压力表的读值是：（ ） （A ）绝对压强；（B ）相对压强；（C ）绝对压强加当地大气压；（D ）相对压强加当地大气压 3、某点的真空度为65000Pa ，当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为：（ ） （A ）65000Pa ； （B ）55000Pa ； （C ）35000Pa ； （D ）165000Pa 4、 压强 abs p 与相对压强p 、真空度 V p 、当地大气压 a p 之间的关系是：（ ） （A ） abs p =p + V p ；（B ）p = abs p +a p ；（C ）V p =a p -abs p ；（D ）p =V p +V p 。 5、闭容器上装有U 形水银测压计，其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为：（ ） (A) 1p >2p >3p ；（B ）1p =2p =3p ；（C ）1p <2p <3p ；（D ）2p <1p <3p 。 6、形水银压差计测量水管内A 、B 两点的压强差，水银面高差h p =10cm,A p -B p 为：（ ）
(A)13.33kPa；（B）12.35kPa；（C）9.8kPa；（D）6.4kPa。 7、水池，水深5 m处的相对压强为：（） （A）5kPa；（B）49kPa；（C）147kPa；（D）205kPa。 8、静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强 （） (A) 数值相等; (B) 数值不等;(C) 仅水平方向数值相等;(D) 铅直方向 数值最大。 9、中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 （） （A）1 kN/m2（B）2 kN/m2（C）5 kN/m2（D）10 kN/m2 10、某点的绝对压强为108kN/m2，则该点的相对压强为（） （A）1 kN/m2（B）2 kN/m2（C）8 kN/m2（D）10 kN/m2 11、器中有两种液体，密度ρ2 > ρ1，则 A、B 两测压管中的液面必为 ( ) (A) B 管高于A 管； (B) A 管高于B 管； (C) AB 两管同高。 11题图 12题图 13题 图 12、器a 和b 的测压管水面位置如图 (a)、(b) 所示，其底部压强分别为 p a和p b。若两容器内水深相等，则p a和p b的关系为 （） ( A) p a > p b (B) p a < p b (C) p a = p b (4) 无法确定 13、如图所示，，下述静力学方程哪个正确？ ( )
第一章 1.在连续介质的概念中，何为质点？ 流体质点是指体积小的可以看作一个几何点，但它又包含有大量的分子，且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。 2.什么是理想流体？正压流体？ 当流体物质的粘度较小，同时期内部运动的相对速度也不大，所产生的粘性应力比起其他类型的力来说可以忽略不计时，可把流体近似看作是无粘性的，这样无粘性的流体称为理想流体。内部任一点的压力只是密度的函数的流体，称为正压流体。 3.什么是不可压缩流体？ 流体的体积或密度的相对变化量很小时，一般可以看成是不可压缩的，这种流体就被称为不可压缩流体。 4.什么是定常场；均匀场。 如果一个场不随空间的变化而变化，即场中不显含空间坐标变量r ，则这个场就被称为均匀场。如果一个场不随时间的变化而变化，则这个场就被称为定常场。 5.简述迹线的定义并用张量下标的形式标的。 迹线时流体质点在空间运动过程中描绘出来的曲线。张量下表形式为()t x u dx i i ,dt i = 6.概述流线的定义及与迹线的不同。 流线是流场中的一条曲线，曲线上每一点的速度矢量方向和曲线在该点的切线方向相同。 与迹线的不同，流线在同一时刻和不同流体质点的速度矢量相切。 7.脉线的定义，在定常流动与非定常流动中迹线、流线、脉线分别怎样。 脉线是把相继经过流场中同一空间点的流体质点在某瞬时顺序连接起来得到的一条线。在非定常流动中，迹线、流线、脉线一般来说是不相重合的。但在定常流动中迹线、流线、脉线三线合而为一。 8.叙述有旋流动和无旋流动的定义，依据什么划分的。 若在整个流场中处处0=? ?μ，则称此流动为无旋流动，否则称有旋流动。划分依据为 涡量是否为零。
流体力学 1流体的粘滞性 （1）流体粘性概念的表述 ①运动流体具有抵抗剪切变形的能力，就是粘滞性，这种抵抗体现在剪切变形的快慢（速率）上。 ②发生相对运动的流体质点（或流层）之间所呈现的内摩擦力以抵抗剪切变形（发生相对运动）的物理特 性称为流体的黏性或黏滞性。 ③黏性是指发生相对运动时流体内部呈现的内摩擦力特性。在剪切变形中，流体内部出现成对的切应力 ， 称为内摩擦应力，来抵抗相邻两层流体之间的相对运动。 ④粘性是流体的固有属性。但理想流体分子间无引力，故没有黏性；静止的流体因为没有相对运动而不表 现出黏性。 2毛细管现象 ①将直径很小两端开口的细管竖直插入液体中，由于表面张力的作用，管中的液面会发生上升或下降的现 象，称为毛细管现象。 ②毛细管现象中液面究竟上升还是下降，取决于液体与管壁分子间的吸引力（附着力）与液体分子间的吸 引力（内聚力）之间大小的比较：附着力>内聚力，液面上升；附着力<内聚力，液面下降。 ③由液体重量与表面张力的铅垂分量相平衡，确定毛细管中液面升降高度h， ④为减小毛细管现象引起误差，测压用的玻璃管内径应不小于10mm。 3流体静压强的两个基本特性 ①静压强作用的垂向性：静止流体的应力只有内法向分量—静压强（静止流体内的压应力）。 ②静压强的各向等值性：静压强的大小与作用面的方位无关—静压强是标量函数。 4平衡微分方程的物理意义 （1）静压强场的梯度 p 的三个分量是压强在三个坐标轴方向的方向导数，它反映了标量场p在空间上的不均匀性(inhomogeneity)。 （2）流体的平衡微分方程实质上反映了静止（平衡）流体中质量力和压差力之间的平衡。 （3）静压强对流体受力的影响是通过压差来体现的 5测压原理 （1）用测压管测量 测压管的一端接大气，可得到测压管水头，再利用液体的平衡规律，可知连通的静止液体区域中任何一点 的压强，包括测点处的压强。如果连通的静止液体区域包括多种液体，则须在它们的分界面处作过渡 6拉格朗日法：着眼于流体质点，跟踪质点描述其运动历程。 ①以研究单个流体质点运动过程作为基础，综合所有质点的运动，构成整个流体的运动。
流体力学总结 [题型]:简答题 流体静压强实验的操作步骤, 答案:(1)搞清仪器组成及其用法;(2)检查仪器是否密封，将阀门关闭，加压后检查测管液面高程是否恒定，若下降，表明漏气，应查明原因并加以处理;(3)量测点静压强(各点压强用厘米水柱高表示);(4)打开排气阀，记录水箱液面标高?0和各测压管液面标高?H (?H =0);(5) 关闭排气阀，用加压器缓慢加压，U形管出现压差?h。在加压的同时，观察左侧? A1、A2、B1、B2管的液柱上升情况，由于水箱内部的压强向各个方向传递，在左侧的测压管中，可以看到由于A、B两点在水箱内的淹没深度h不同，在压强向各点传递时，先到A点后到B点。在测压管中反应出的是A1管的液柱先上升，而B1管的液柱滞后一点也在上升，当停止加压时，A1、B1两点在同一水平面上， A2、B2两点与水箱内液面在同一水平面上，测记?0及各?H(此过程反复进行3 次;(6)打开排气阀，使液面恢复到同一水平面上。关闭排气阀，打开密闭容器底部的水门，放出一部分水，造成容器内压力下降，观察U形管中液柱的变化情况，测记?0及各?H(此过程反复进行3次)。 难度:1 分数:100 所属知识点: 知识体系/建筑系/土木专业/《流体力学》/流体动力学 [题型]:简答题 雷诺方程演示实验的操作步骤, 答案:(1)测记本实验的有关常数;(2)观察两种流态;(3)打开开关3使水箱充水至溢流水位，经稳定后，微微开启调节阀9，并注入颜色水于实验管内，使颜色水
流成一直线。通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态，然后逐步开大调节阀，通过颜色水直线的变化观察层流转变到紊流的水力特征，待管中出现完全紊流后，再逐步关小调节阀，观察由紊流转变为层流的水力特征;(4)测定下临界雷诺数;(5) 将调节阀打开，使管中呈完全紊流，再逐步关小调节阀使流量减小。当流量调节到使颜色水在全管刚呈现出一稳定直线时，即为下临界状态;(6)待管中出现临界状态时，用体积法或重量法测定流量;(7)根据所测流量计算下临界雷诺数，并与公认值(2320)比较，偏离过大，需重测;(8)重新打开调节阀，使其形成完全紊流，按照上述步骤重复测量不少于三次;(9)同时用水箱中的温度计测记水温，从而求得水的运动粘度。难度:1 分数:100 所属知识点: 知识体系/建筑系/土木专业/《流体力学》/流体动力学 [题型]:简答题 流体力学综合实验的操作步骤, 答案:(1)测记本实验的有关常数;(2)打开电子调速器开关，使恒压水箱充水，排除实验管道中的滞留气体，待水箱溢流后，检查泄水阀全关时，各测压管液面是否齐平，若不平，则需排气调平;(3)打开泄水阀至最大开度，待流量稳定后，测记测压管读数，同时用体积法测记流量;(4)改变泄水阀开度3,4次，分别测记测压管读数及流量;(5) 实验完成后关闭泄水阀，检查测压管液面齐平后再关闭进水阀。 难度:2 分数:100 所属知识点: 知识体系/建筑系/土木专业/《流体力学》/流体动力学 [题型]:简答题 能量方程演示实验的操作步骤,
第二章计算流体力学的基本知识 流体流动现象大量存在于自然界及多种工程领域中，所有这些工程都受质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本物理定律的支配。这章将首先介绍流体动力学的发展和流体力学中几个重要守恒定律及其数学表达式，最后介绍几种常用的商业软件。 2.1计算流体力学简介 2.1.1计算流体力学的发展 流体力学的基本方程组非常复杂，在考虑粘性作用时更是如此，如果不靠计算机，就只能对比较简单的情形或简化后的欧拉方程或N-S方程进行计算。20 世纪30～40 年代，对于复杂而又特别重要的流体力学问题，曾组织过人力用几个月甚至几年的时间做数值计算，比如圆锥做超声速飞行时周围的无粘流场就从1943 年一直算到1947 年。 数学的发展，计算机的不断进步，以及流体力学各种计算方法的发明，使许多原来无法用理论分析求解的复杂流体力学问题有了求得数值解的可能性，这又促进了流体力学计算方法的发展，并形成了"计算流体力学" 。 从20 世纪60 年代起，在飞行器和其他涉及流体运动的课题中，经常采用电子计算机做数值模拟，这可以和物理实验相辅相成。数值模拟和实验模拟相互配合，使科学技术的研究和工程设计的速度加快，并节省开支。数值计算方法最近发展很快，其重要性与日俱增。 自然界存在着大量复杂的流动现象，随着人类认识的深入，人们开始利用流动规律来改造自然界。最典型的例子是人类利用空气对运动中的机翼产生升力的机理发明了飞机。航空技术的发展强烈推动了流体力学的迅速发展。 流体运动的规律由一组控制方程描述。计算机没有发明前，流体力学家们在对方程经过大量简化后能够得到一些线形问题解读解。但实际的流动问题大都是复杂的强非线形问题，无法求得精确的解读解。计算机的出现以及计算技术的迅速发展使人们直接求解控制方程组的梦想逐步得到实现，从而催生了计算流体力
第一章 1、在连续介质的概念中,何为质点？ 流体质点就是指体积小的可以瞧作一个几何点,但它又包含有大量的分子,且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。 2、什么就是理想流体？正压流体？ 当流体物质的粘度较小,同时期内部运动的相对速度也不大,所产生的粘性应力比起其她类型的力来说可以忽略不计时,可把流体近似瞧作就是无粘性的,这样无粘性的流体称为理想流体。内部任一点的压力只就是密度的函数的流体,称为正压流体。 3、什么就是不可压缩流体？ 流体的体积或密度的相对变化量很小时,一般可以瞧成就是不可压缩的,这种流体就被称为不可压缩流体。 4、什么就是定常场;均匀场。 如果一个场不随空间的变化而变化,即场中不显含空间坐标变量r,则这个场就被称为均匀场。如果一个场不随时间的变化而变化,则这个场就被称为定常场。 5、简述迹线的定义并用张量下标的形式标的。 迹线时流体质点在空间运动过程中描绘出来的曲线。张量下表形式为()t x u dx i i ,dt i = 6、概述流线的定义及与迹线的不同。 流线就是流场中的一条曲线,曲线上每一点的速度矢量方向与曲线在该点的切线方向相同。 与迹线的不同,流线在同一时刻与不同流体质点的速度矢量相切。 7、脉线的定义,在定常流动与非定常流动中迹线、流线、脉线分别怎样。 脉线就是把相继经过流场中同一空间点的流体质点在某瞬时顺序连接起来得到的一条线。在非定常流动中,迹线、流线、脉线一般来说就是不相重合的。但在定常流动中迹线、流线、脉线三线合而为一。 8、叙述有旋流动与无旋流动的定义,依据什么划分的。 若在整个流场中处处0=? ?μ,则称此流动为无旋流动,否则称有旋流动。划分依据为涡 量就是否为零。
一、 名词解释 1．理想流体：实际的流体都是有粘性的，没有粘性的假想流体称为理想流体。 2．水力光滑与水力粗糙管：流体在管内作紊流流动时（1分），用符号△表示管壁绝对粗糙度，δ0表示粘性底层的厚度，则当δ0＞△时，叫此时的管路为水力光滑管；（2分）当δ0＜△时，叫此时的管路为水力粗糙管。（2分） 3．边界层厚度：物体壁面附近存在大的速度梯度的薄层称为边界层；（2分）通常，取壁面到沿壁面外法线上速度达到势流区速度的99％处的距离作为边界层的厚度，以δ表示。（3分） 1、雷诺数：是反应流体流动状态的数，雷诺数的大小反应了流体流动时，流体质点惯性力和粘性力的对比关系。 2、流线：流场中，在某一时刻，给点的切线方向与通过该点的流体质点的刘速方向重合的空间曲线称为流线。 3、压力体：压力体是指三个面所封闭的流体体积，即底面是受压曲面，顶面是受压曲面边界线封闭的面积在自由面或者其延长面上的投影面，中间是通过受压曲面边界线所作的铅直投影面。 4、牛顿流体：把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 5、欧拉法：研究流体力学的一种方法，是指通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法。 6、拉格朗日法：通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法称为拉格朗日法。 7、湿周：过流断面上流体与固体壁面接触的周界称为湿周。 8、恒定流动：流场中，流体流速及由流速决定的压强、粘性力、惯性力等也不随时间变化的流动。 10、卡门涡街：当流体经绕流物体时，在绕流物后面发生附面层分离，形成旋涡，并交替释放出来，这种交替排列、有规则的旋涡组合称为卡门涡街。 1、自由紊流射流：当气体自孔口、管嘴或条缝以紊流的形式向自由空间喷射时，形成的流动即为自由紊流射流。 12、流场：充满流体的空间。 3、无旋流动：流动微团的旋转角速度为零的流动。 15、有旋流动：运动流体微团的旋转角速度不全为零的流动。 6、自由射流：气体自孔口或条缝向无限空间喷射所形成的流动。 17、浓差或温差射流：射流介质本身浓度或温度与周围气体浓度或温度有差异所引起的射流。 19、稳定流动：流体流动过程与时间无关的流动。 20、不可压缩流体：流体密度不随温度与流动过程而变化的液体。 23连续介质模型 在流体力学的研究中，将实际由分子组成的结构用流体微元代替。流体微元有足够数量的分子，连续充满它所占据的空间，这就是连续介质模型。 24流体动力粘度和运动粘度动力粘度：单位速度梯度时内摩擦力的大小dz dv /τ μ=
1. 什么是黏性?当温度变化时, 黏性如何变化?为什么？ 当流体内部存在相对运动时，流体内产生内摩擦力阻碍相对运动的属性。 气体的粘性随温度的升高而升高；液体的粘性随温度的升高而降低。 分子间的引力是形成液体粘性的主要原因。温度的升高，分子间距离增大，引力减小。 分子作混乱运动时不同流层间动量交换是形成气体粘性的主要原因。温度的升高，混乱运动强烈，动量交换频繁，气体粘度越大 2. 解释：牛顿流体、理想流体 牛顿流体：切应力与速度梯度成正比的流体 理想流体：没有粘性的流体 3.流体静压强的两的特性是什么？ 流体静压强的方向是作用面内法线方向，即垂直指向作用面。 流体静压强的大小与作用面方位无关，是点坐标的函数
4、画出下列曲面对应的压力体。（4分） ★ 5. 分别画出下图中曲面A 、B 、C 对应的压力体（6分） 6.写出不可压缩粘性流体总流的能量方程式，并说明各项的物理意义和应用条件。 w h z g p a z g p a +++=++222 22112 112g v 2g v ρρ 2g v 2a 单位重量流体的动能 g p ρ单位重量流体的压 能
z单位重量流体的位能w h单位重量流体的两断面间流动损失 不可压缩粘性流体在重力场中定常流动，沿流向任两缓变流过流断面 7. 什么是流线？它有那些基本特性？ 流场中某一瞬时一系列流体质点的流动方向线。一般流线是一条光滑曲线、不能相交和转折 定常流动中，流线与迹线重合。 8.解释：定常流动、层流流动、二元流动。 定常流动：运动要素不随时间改变 层流流动：流体分层流动，层与层之间互不混合。二元流动：运动要素是两个坐标的函数。 9.解释：流线、迹线 流线：流场中某一瞬时，一系列流体质点的平均流动方向线。曲线上任意一点的切线方向与该点速度方向一致。 迹线：流场中一时间段内某流体质点的运动轨迹。 10. 描述流动运动有哪两种方法，它们的区别是什
工程流体力学名词解释和简 答题_大全 本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March
一、名词解释 1．理想流体：实际的流体都是有粘性的，没有粘性的假想流体称为理想流体。2．水力光滑与水力粗糙管：流体在管内作紊流流动时（1分），用符号△表示管壁绝对粗糙度，δ0表示粘性底层的厚度，则当δ0＞△时，叫此时的管路为水力光滑管；（2分）当δ0＜△时，叫此时的管路为水力粗糙管。（2分）3．边界层厚度：物体壁面附近存在大的速度梯度的薄层称为边界层；（2分）通常，取壁面到沿壁面外法线上速度达到势流区速度的99％处的距离作为边界层的厚度，以δ表示。（3分） 1、雷诺数：是反应流体流动状态的数，雷诺数的大小反应了流体流动时，流体质点惯性力和粘性力的对比关系。 2、流线：流场中，在某一时刻，给点的切线方向与通过该点的流体质点的刘速方向重合的空间曲线称为流线。 3、压力体：压力体是指三个面所封闭的流体体积，即底面是受压曲面，顶面是受压曲面边界线封闭的面积在自由面或者其延长面上的投影面，中间是通过受压曲面边界线所作的铅直投影面。 4、牛顿流体：把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 5、欧拉法：研究流体力学的一种方法，是指通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法。 6、拉格朗日法：通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法称为拉格朗日法。 7、湿周：过流断面上流体与固体壁面接触的周界称为湿周。 8、恒定流动：流场中，流体流速及由流速决定的压强、粘性力、惯性力等也不随时间变化的流动。 10、卡门涡街：当流体经绕流物体时，在绕流物后面发生附面层分离，形成旋涡，并交替释放出来，这种交替排列、有规则的旋涡组合称为卡门涡街。 1、自由紊流射流：当气体自孔口、管嘴或条缝以紊流的形式向自由空间喷射时，形成的流动即为自由紊流射流。 12、流场：充满流体的空间。 3、无旋流动：流动微团的旋转角速度为零的流动。 15、有旋流动：运动流体微团的旋转角速度不全为零的流动。 6、自由射流：气体自孔口或条缝向无限空间喷射所形成的流动。 17、浓差或温差射流：射流介质本身浓度或温度与周围气体浓度或温度有差异所引起的射流。 19、稳定流动：流体流动过程与时间无关的流动。 20、不可压缩流体：流体密度不随温度与流动过程而变化的液体。 23连续介质模型
流体力学名词解释和问答题 一、绪论 1．连续介质假设：把流体当作是由密集质点构成的、内部无空隙的连续体来研究，这就 是连续介质假设。或 连续介质：由密集质点构成的、内部无空隙的连续体。 2．表面力：通过直接接触作用在所取流体表面上的力。 3．质量力：作用在流体内每个质点上，大小与流体质点质量成正比的力。 4. 粘性：是流体在运动过程中抵抗剪切变形的能力，是产生机械能损失的根源。或粘性是 流体的内摩擦特性。或相邻流层在发生相对运动时产生内摩擦力的性质。 5．理想流体：指无粘性，动力粘度0=μ或运动粘度0=ν的流体。 6.不可压缩流体：流体的每个质点在运动全过程中，密度不变化的流体。 （1）什么是理想流体？为什么要引入理想流体的概念？ （2）试从力学分析的角度，比较流体与固体对外力抵抗能力的差别。 二、流体静力学 1．真空度：指绝对压强不足当地大气压的差值，即相对压强的负值。 2．相对压强：以当地大气压为基准起算的压强。 3．绝对压强：以没有气体分子存在的完全真空为基准起算的压强。 4．测压管水头：g p z ρ+称为测压管水头，是单位重量流体具有的总势能。或，位置高度(或位置水头)与测压管高度(压强水头)之和。 5．帕斯卡原理：在平衡状态下，液体任一点压强的变化将等值地传到其他各点。 6．等压面：流体中压强相等的空间点构成的面(平面或曲面)。 7．阿基米德原理：液体作用于潜体（或浮体）上的总压力，只有铅垂向上的浮力，大小等 于所排的液体重量，作用线通过潜体的几何中心。 （1）简述静止流体中应力的特性。 （2）何为压力体？压力体的作用是什么？如何确定压力体？ （3）试述液体静力学基本方程C g p z =+ρ及其各项的物理和几何意义？ 三、流体动力学 1．流线：表示某时刻流动方向的曲线，曲线上各质点的速度矢量都与该曲线相切。 2．迹线：流体质点在一段时间内的运动轨迹称为迹线。 3．水力坡度：粘性流体的总水头线沿程单调下降的快慢程度，亦即单位流程内的水头损失。 4．过流断面：在流束上作出的与所有流线正交的横断面是过流断面(或称过水断面)。 5．恒定流：以时间为标准，若各空间点上的运动参数都不随时间变化，这样的流动是恒定 流。 6．渐变流：即质点的迁移加速度很小的流动（或，流线近似于平行直线的流动）
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简答题 1.什么是等压面？等压面有什么性质？ 压强相等的点组成的面。 性质：1）等压面与质量力正交。 2）质量力只有重力作用的流体的等压面是水平面。 3）等压面就是等势面。 4）自由液面和液体的交界面是等压面。 2.什么是绝对压强，什么是相对压强？ 绝对压强是以绝对真空为基准的压强，相对压强是以当地大气压强为基准的压强。 3.压力体的构成是什么?如何确定实压力体和虚压力体? 压力体的构成 1）曲面本身。 2）自由液面或自由液面的延长面。 3）曲面边缘向自由液面或自由液面的延长面所引的垂面。 确定实、虚压力体 压力体与曲面本身相接处的部分如果有液体存在就是实压力体，压力方向向下；否则为需压力体，压力方向向上。 4.“恒定流与非恒定流”，“均匀流与非均匀流”，“渐变流与急变流”是如何定义的？ (1)液体运动时，若任何空间点上所有的运动要素都不随时间而改变，这种水流称为恒定流。若任何空间点上所有的运动要素随时间发生了变化，这种水流称为非恒定流。 (2)在恒定流中，液流同一流线上液体质点流速的大小和方向均沿程不变地流动，称为均匀流。当流线上各质点的运动要素沿程发生变化，流线不是彼此平行的直线时，称为非均匀流。 (3)流线接近于平行直线的流动称为渐变流，流线的曲率较大，流线之间的夹角也较大的流动，称为急变流。 5.试用能量方程解释飞机的升力是如何产生的。 答：飞机机翼呈上凸下凹状，当空气流经机翼时，其上侧流速较大，压力较小；下侧流速较小压力较大，从而在机翼上下产生了一个压力差，此即为飞机的升力。 6.用伯努利能量方程解释为什么在炎热的夏天，当火车开动后，车厢里顿时会有风从车厢两侧吹进？ 答：当火车开动后，车厢内的空气获得一定的流速，该流速远大于火车周围的空气流速。由伯努利方程Z P\Y V2\2g=C可知，越靠近车厢处，空气的压强就越小。从而产生了一个指向车厢的压力差。在此压力差的作用下，空气就经由车窗被吹进了车厢内。 7.总流能量方程的物理意义是什么？试说明方程中各项的物理意义？ 答：总流的能量方程表述为：Z1 P1\Y a1V12\2g=Z2..... 它的物理意义是：水流只能从总机械能大的地方流向总机械能小的地方。各项物理意义如下： z─总流过水断面上单位重量液体所具有的位能，简称为单位位能；
流体力学简答题 1什么是流体的粘性？ 粘性是流体抵抗剪切变形（或相对运动）的一种属性。粘性力是它的动力表现，实际流体 2 指 粘性切应力与层间速度梯度成正比，而不由速度决定 3 流体静压力指流体处于静止或相对静止时，作用于流体的内法向应力。两特性指a 流体静压力的作用方向总是沿其作业面的内法线方向b 在静止流体中任意一点压力的大小与作用的方位无关，其值均相等。 4 简述描述流体运动的两种方法 描述流体运动的两种方法指的是拉格朗日方法和欧拉方法。拉格朗日法：以运动着的流体质点为研究对象，跟踪观察个别流体质点在不同的时间其位置，流速和压力的变化规律，然后把足够多的流体质点综合起来获得整个流体的运动规律。欧拉法：以流体内的空间点为研究对象，研究质点经过空间点时运动参数随时间的变化规律，把足够多的空间点综合起来得出整个流场的运动规律。 5什么是流线，迹线？ 流线：流场中若干连续流体质点在某一时刻的速度方向形成的光滑曲线，是表现和分析流场的重要工具。迹线：流体质点的运动轨迹。 6,什么是系统，控制体？ 在流体力学中，系统是指某一确定流体质点集合的总体。控制体是指流场中某一确定的空间区域。 7什么是力学相似，包括几个方面？ 所谓力学相似是指模型流动与实物流动在对应点上对应物理量都应该有一定的比例关系。具体的说，力学相似包括下述三个方面a 几何相似，即模型流动与实物流动有相似的边界形状，一切对应的线性尺寸成同一比例。B 运动相似，即模型流动与实物流动的速度场相似。满足几何相似的两个流动中，流场中对应瞬时和对应空间点处流体质点的速度方向相 C 动力相似即模型流动与实物流动应受同种外力作用，而且在对应 Fr 数，它表示作用在流体质点上的惯性力与重力之比 或 称为雷诺准则或Re 数，它表示惯性力与粘性力之比 数，它表示惯性力与弹性力之比 称为欧拉准则或Eu 数，它表示压力与惯性力之比
第二章流体力学基础 第一讲 1.物质的三种状态: 固、液、气 2.流动性：在切向力的作用下，物质内部各部分之间就会产 生相对运动，物体的这一性质称为流动性。 3.流体：具有流动性的物体，具体指液体和气体。 4.流体力学: 将流体看作无数连续分布的流体粒子组成的 连续介质. 5.黏滞性：实际流体流动时内部存在阻碍相对运动的切向内摩擦力。 6.流体的分类：实际流体和理想流体 7.压缩性：实际流体的体积随压强的增大而减小，即压缩性。 8.实际流体：具有压缩性存在黏滞性流体。 9.理想流体：研究气体流动时，只要压强差不太大，气体的压缩性可以不考虑，黏滞性弱的流体（水和酒精）的黏滞性也可不考虑，故绝对不可压缩完全没有黏滞性的流体即为理想流体。 10.流体运动的描述：a.(拉格朗日法)追踪流体质点的运动, 即从个别流体质点着手来研究整个流体的运动. 这种研究方法最基本的参数是流体质点的位移. 由质点坐标代表不同的流体质点. 它们不是空间坐标, 而是流体质点的标
号.b.(欧拉法)是从分析流体流动空间中的每一点上的流体质点的运动着手来研究整个流体运动. 即研究流体质点在通过某一个空间点时流动参数随时间的化规律. 注：在流体运动的实际研究中, 对流体每个质点的来龙去脉并不关心, 所以常常采用欧拉法来描述流体的运动. 11.流场：流体流动的空间 12.流线：a.线上每一点的切线方向表示流体粒子流经该点时流速的方向。 b.通过垂直于流速方向上单位面积流线的条数等于流体粒子流经该点时流速的大小。 c.流线的疏密程度可以表示流速的大小。 d．流线不能相交，因为流体流速较小时，流体粒子流经各点时的流速唯一确定。 e.流体作稳定流动时, 流线形状保持不变, 且流线与流体粒子流动轨迹重合. 13.稳定流动：一般情况下, 流体流动时空间各点的流速随位置和时间的不同而不同, 若空间各点流速不随时间变化，流速只是空间坐标的函数v=v(x,y,z),而与时间无关，则称该流动为定常流动(稳定流动).所以，定常流动的流场是一种流速场，也只有在定常流动中，流线即为粒子运动轨迹。而且，速度不随时间变化，不一定是匀速，只是各点速度一定。 14.流管：如果在运动流体中取一横截面S1, 则通过其周边各
一、名词解释 1．理想流体：实际的流体都是有粘性的，没有粘性的假想流体称为理想流体。 2．水力光滑与水力粗糙管：流体在管作紊流流动时（1分），用符号△表示管壁绝对粗糙度，δ0表示粘性底层的厚度，则当δ0＞△时，叫此时的管路为水力光滑管；（2分）当δ0＜△时，叫此时的管路为水力粗糙管。（2分） 3．边界层厚度：物体壁面附近存在大的速度梯度的薄层称为边界层；（2分）通常，取壁面到沿壁面外法线上速度达到势流区速度的99％处的距离作为边界层的厚度，以δ表示。（3分） 4．卡门涡街：流体绕流圆柱时，随着雷诺数的增大边界层首先出现分离，分离点不断的前移；（2分）当雷诺数大到一定程度时，会形成两列几乎稳定的、非对称性的、交替脱落的、旋转方向相反的旋涡，并随主流向下游运动，这就是卡门涡街。（3分） 1、雷诺数：是反应流体流动状态的数，雷诺数的大小反应了流体流动时，流体质点惯性力和粘性力的对比关系。 2、流线：流场中，在某一时刻，给点的切线方向与通过该点的流体质点的速方向重合的空间曲线称为流线。 3、压力体：压力体是指三个面所封闭的流体体积，即底面是受压曲面，顶面是受压曲面边界线封闭的面积在自由面或者其延长面上的投影面，中间是通过受压曲面边界线所作的铅直投影面。 4、牛顿流体：把在作剪切运动时满足牛顿摩擦定律的流体称为牛顿流体。 5、欧拉法：研究流体力学的一种方法，是指通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法。 6、拉格朗日法：通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法称为拉格朗日法。
7、湿周：过流断面上流体与固体壁面接触的周界称为湿周。 8、恒定流动：流场中，流体流速及由流速决定的压强、粘性力、惯性力等也不随时间变化的流动。 9、附面层：粘性较小的流体在绕过物体运动时，其摩擦阻力主要发生在紧靠物体表面的一个流速梯度很大的流体薄层，这个薄层即为附面层。 10、卡门涡街：当流体经绕流物体时，在绕流物后面发生附面层分离，形成旋涡，并交替释放出来，这种交替排列、有规则的旋涡组合称为卡门涡街。 11、自由紊流射流：当气体自孔口、管嘴或条缝以紊流的形式向自由空间喷射时，形成的流动即为自由紊流射流。 12、流场：充满流体的空间。 13、无旋流动：流动微团的旋转角速度为零的流动。 14、贴附现象：贴附现象的产生是由于靠近顶棚流速增大静压减少，而射流下部静压大，上下压差致使射流不得脱离顶棚。 15、有旋流动：运动流体微团的旋转角速度不全为零的流动。 16、自由射流：气体自孔口或条缝向无限空间喷射所形成的流动。 17、浓差或温差射流：射流介质本身浓度或温度与周围气体浓度或温度有差异所引起的射流。 18、音速：音速即声速，它是弱扰动波在介质中的传播速度。 19、稳定流动：流体流动过程与时间无关的流动。 20、不可压缩流体：流体密度不随温度与流动过程而变化的液体。 21、驻点：流体绕流物体迎流方向速度为零的点。 22、自动模型区：当某一相似准数在一定的数值围，流动的相似性和该准数无关，也即原型和模型的准数不相等，流动仍保持相似，准数的这一围称为自动模型区。 23连续介质模型 在流体力学的研究中，将实际由分子组成的结构用流体微元代替。流体微元有足够数量的分子，连续充满它所占据的空间，这就是连续介质模型。 24流体动力粘度和运动粘度
流体力学简答题整理
为什么圆管进口段靠近管壁的流速逐渐减小？而中心点的流速是逐渐增大的？进口附近断面上的流速分布较均匀，流速梯度主要表现在管壁处，故近壁处切应力很大，流动所受的阻力也很大，至使流速渐减。管中心处流速梯度很小，t 小，阻力很小，使流速增大。直至形成一定的流速梯度及切应力，使各部分流体的能耗与能量补充平衡。 紊流研究中为什么要引入时均概念？紊流时，恒定流与非恒定流如何定义？ 把紊流运动要素时均化后，紊流运动就简化为没有脉动的时均流动，可对时均流动和脉冲分别加以研究。紊流中只要时均化的要素不随时间变化而变化的流动，就称恒定流。 紊流的切应力有哪两种形式？它们各与哪些因素有关？各主要作用在哪些部位？ 粘性切应力主要与流体粘度和液层间的密度梯度有关。主要在近壁处。附加切应力主要与流体的脉动程度和流体的密度有关，主要作用在紊流核心出脉动程度较大地方。 紊流中为什么存在粘性底层？其厚度与哪些因素有关？其厚度对紊流分析有何意义？ 紊流时断面上流层的分区和流态分区有何区别？ 粘性底层，紊流核心：粘性、流速分布与梯度; 层流、紊流：雷诺数 紊流为什么存在粘性底层？其厚度与哪些因素有关，其厚度对紊流分析有何意义？
在近壁处，因液体质点受到壁面的限制，不能产生横向运动，没有混掺现象，流速梯度du/dy很大，粘滞切应力t仍然起主要作用。粘性底层很薄，但对能量损失很大。 圆管紊流的流速如何分布？ 粘性底层：线性分布，紊流核心处：对数或指数 管径突变的管道，当其他条件相同时，若改变流向，在突变处所产生的局部水头损失是否相等？为什么？ 不等，固体边界不同，如突扩与突缩 局部阻力系数与哪些因素有关？选用时应该注意什么？ 固体边界的突变情况、流速；局部阻力系数应与所选取的流速相对应。 如何减小局部水头损失？让固体边界趋于流线型 边界层内是否一定是层流？影响边界层内流态的主要因素有哪些？ 否，有层流、紊流边界层；粘性、流速、距离 边界层分离是如何形成的？如何减小尾流的区域？ 因压强沿流动方向增高，以及阻力的存在，使得边界层内动量减小，形成边界层的分离。使绕流体型尽可能流线化，则可减小尾流的区域 量纲分析有何作用？ 可以用来推导各物理量的量纲，简化物理方程，检验物理方程、经验公式的正确性和完善性，为科学的组织实验过程、整理实验结果提供理论指导。 经验公式是否满足量纲和谐原理？ 一般不满足。通常根据一系列的试验资料统计而得，不考率量纲之间的和谐。
第2章 流体静力学 2-1是非题(正确的划“√”，错误的划“?”) 1. 水深相同的静止水面一定是等压面。（√） 2. 在平衡条件下的流体不能承受拉力和剪切力，只能承受压力，其沿内法线方 向作用于作用面。（√） 3. 平衡流体中，某点上流体静压强的数值与作用面在空间的方位无关。（√） 4. 平衡流体中，某点上流体静压强的数值与作用面在空间的位置无关。（?） 5. 平衡流体上的表面力有法向压力与切向压力。（?） 6. 势流的流态分为层流和紊流。（?） 7. 直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（?） 8. 静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（√） 9. 只有在有势质量力的作用下流体才能平衡。（√） 10. 作用于平衡流体中任意一点的质量力矢量垂直于通过该点的等压面。（√） ------------------------------------------------------------------------------------------------- 2-4 如题图2-4所示的压强计。已知：25.4a cm =，61b cm =，45.5c cm =， 30.4d cm =，30α=?，31A g cm γ=，31.2B g cm γ=，32.4g g cm γ=。求压强 差?B A p p -= a b
题图2-4 解：因流体平衡。有 ()2 sin 30sin 3025.4161 2.445.5 1.20.530.4 2.40.51.06A A g B B g B A B A P a b P c d P P g P P N cm γγγγ+?+?=+???+??? ∴-=?+?-??-???-= 2-5 如图2-5所示，已知10a cm =，7.5b cm =，5c cm =，10d cm =，30e cm =， 60θ=?，2 13.6Hg H O ρρ=。求压强?A p = 解： ()()2cos60gage A Hg H O Hg P a c b e d γγγ=+?-?+?-()32 4 1513.67.51513.6102.6 2.610g N cm Pa -=?-?+???==? 答：42.610gage A P Pa =? 2-8 .如图2-8所示，船闸宽B =25m-，上游水位H 1=63m ，下游水位H 2=48m ，船闸用两扇矩形门开闭。求作用在每扇闸门上的水静压力及压力中心距基底的标高。 解：1）对于上游侧（深水区）两闸门受力题图2-8 1 11322 1 102563486698.6252 H F B H g kN γ= ???=????= 方向指向下游 1111 632133 D H H m ==?=（离基底高） 2）对于下游侧（浅水区）两闸门受力
[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↓。标态下（0℃，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，