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流体力学思考题

流体力学思考题
流体力学思考题

第1章流体及其主要物理性质

1-1 液体与气体有哪些不同性质?

1-2 何谓连续介质?引入的目的意义何在?

1-3 密度、重度和比重的定义以及它们之间的关系如何?

1-4 流体的压缩性和膨胀性如何去度量?温度和压力对它们怎样影响?

1-5 何谓流体的粘性?如何度量流体粘性的大小?液体和气体的粘性有何区别?其原因何在?

1-6 作用在流体上的力,包括哪些力?在何种情况下有惯性力?何种情况下没有摩擦力?

第2章流体静力学

2-1 流体静压力有哪些特性?如何证明?

2-2 试述流体平衡微分方程式的推导步骤,其物理意义和适用范围是什么?

2-3 什么样的函数称为力函数?力函数与压力全微分有什么关系?

2-4 等压面及其特性如何?

2-5 静力学基本方程说明哪些问题?它的使用条件是什么?

2-6 绝对压、表压和真空度的意义及其间的相互关系如何?

2-7 液式测压计的水力学原理是什么?工作液的选择和量程范围及精度有什么关系?

2-8 何谓相对静止流体?分析的方法如何?它们和静止流体有什么共性?

2-9 如何确定平面、曲面上液体总压力大小、方向、作用点,它们之间有什么共性和特性?

2-10 何谓压力中心?何谓压力体?确定压力体的方法步骤如何?

2-11 怎样确定潜体和浮体所受浮力的大小和作用点?潜体和浮体的平衡条件是什么?

第3章流体运动学与动力学基础

3-1 拉格朗日法和欧拉法在分析流体运动上有什么区别?为什么常用欧拉法?3-2 欧拉法中流体的加速度如何表示?

3-3 何谓稳定流动和不稳定流动?试举例说明其区别。

3-4 何谓流线?流线有什么特点?流线与迹线有什么不同?

3-5 引入断面平均流速有什么好处?它和实际流速有什么关系?

3-6 重量流量与体积流量之间的关系如何?常用的单位是什么?

3-7 连续性方程的物理意义如何?

3-8 欧拉运动微分方程式的物理意义如何?适用于什么情况?

3-9 流束和总流的伯诺利方程式有何区别?其适用条件如何?各项的物理意义又如何?

3-10 运动坐标系的伯诺利方程式如何表示?其物理意义如何?

3-11 应用伯诺利方程时要注意哪些问题?

3-12 常用的节流式流量计有哪些?其基本原理如何?

3-13 何谓驻压强、总压强?测速管的基本原理如何?

3-14 为何伯诺利方程可以用图表示出来?如何表示?何谓水力坡降?

3-15 何谓泵的扬程?泵的功率和扬程成怎样的关系?

3-16 何谓系统与控制体?引入这两个概念的目的是什么?

3-17 何谓液流的动量方程?它可以解决哪些问题?

3-18 何谓液流的动量矩方程?有何用处?

第4章流动阻力和水头损失

4-1 液流阻力是怎样产生的?表现为哪些形式?怎样分类?

4-2 为什么可用水力半径表示断面对阻力的影响?

4-3 两种流态各有何特点?如何判断流态?

4-4 为什么用雷诺数判别流态能够说明流动阻力的物理本质?

4-5 实际流体流动中质点上共受哪些力的影响?

4-6 实际流体流动中切向应力和法向应力各与形变成什么关系?

4-7 实际流体的水动压强和理想流体的水动压强有什么不同?

4-8 N-S方程的物理意义是什么?

4-9 因次分析方法有什么用处?何为π定理?用因次分析方法处理问题的步骤如何?

4-10 何谓相似原理?动力相似基于哪些前提条件?为什么不易做到完全的动力相似?

4-11 常用的相似准数有哪些?其物理意义各如何?

4-12 圆管内层流有哪些特点?

4-13 何谓时均点速?为什么用这个概念来分析紊流问题?

4-14 雷诺方程中各项的物理意义如何?

4-15 普朗特混合长度假说是怎样提出的?利用混和长度处理紊流问题有什么好处?

4-16 何谓切应力速度?

4-17 试说明绝对粗糙度、平均粗糙度和相对粗糙度的区别?

4-18 何谓层流边层?其大小与哪些因素有关?

4-19 水力光滑和水力粗糙如何划分?

4-20 怎样进行阻力实验来确定沿程水力摩阻系数λ和局部阻力系数ξ值?

4-21 何谓当量直径和当量长度?有什么用处?

4-22 试总结计算水头损失的方法和步骤。

4-23 何谓附面层?研究附面层有何用处?

4-24 附面层微分方程式如何导出?

4-25 沿平板层流附面层有哪些特点?

4-26 卡门附面层动量方程如何导出?在应用时须补充什么条件?4-27 沿平板层流附面层和紊流附面层的计算步骤如何?

4-28 附面层的分离现象时怎样产生的?

第5章压力管路的水力计算

5-1 何谓压力管路?长管和短管如何划分?

5-2 何谓管路特征曲线?有何用途?

5-3 长管的水力计算通常有哪几类问题?计算方法何步骤各如何?

5-4 选择管径应该注意哪些问题?为什么?

5-5 串连管路和并联管路各有何特点?在输油管上可用来解决哪些问题?

5-6 分支管路应如何进行水力计算?计算中要注意哪些问题?

5-7 沿程均匀泄流管路有何特点?怎样进行计算其流量和水头损失?

5-8 装卸油鹤管有何特点?计算的原则如何?

5-9 何谓管路综合阻力系数?何谓作用水头?如何确定综合阻力系数?

5-10 孔口和管嘴各有何特点?有什么区别?流量系数、流速系数、收缩系数的物理意义如何?它们之间成怎样的关系?

工程流体力学习题全解

第1章 绪论 选择题 【1.1】 按连续介质的概念,流体质点是指:(a )流体的分子;(b )流体内的固体颗粒; (c )几何的点;(d )几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。 解:流体质点是指体积小到可以看作一个几何点,但它又含有大量的分子,且具有 诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。 (d ) 【1.2】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:(a )切应力和压强;(b )切应力和剪切变 形速度;(c )切应力和剪切变形;(d )切应力和流速。 解:牛顿内摩擦定律是 d d v y τμ =,而且速度梯度d d v y 是流体微团的剪切变形速度 d d t γ,故d d t γ τμ=。 (b ) 【1.3】 流体运动黏度υ的国际单位是:(a )m 2/s ;(b )N/m 2;(c )kg/m ;(d )N·s/m 2。 解:流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2 。 (a ) 【1.4】 理想流体的特征是:(a )黏度是常数;(b )不可压缩;(c )无黏性;(d )符合RT p =ρ 。 解:不考虑黏性的流体称为理想流体。 (c ) 【1.5】 当水的压强增加一个 大气压时,水的密度增大约为:(a )1/20 000;(b )1/1 000;(c )1/4 000;(d )1/2 000。 解:当水的压强增加一个大气压时,其密度增大约 95d 1 d 0.51011020 000k p ρ ρ -==???= 。 (a ) 【1.6】 从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:(a )能承受拉力,平衡时 不能承受切应力;(b )不能承受拉力,平衡时能承受切应力;(c )不能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(d )能承受拉力,平衡时也能承受切应力。 解:流体的特性是既不能承受拉力,同时具有很大的流动性,即平衡时不能承受切应力。 (c ) 【1.7】 下列流体哪个属牛顿 流体:(a )汽油;(b )纸浆;(c )血液;(d )沥青。 解:满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 (a ) 【1.8】 15C o 时空气和水的运动黏度6215.210m /s υ-=?空气,62 1.14610m /s υ-=?水 ,这 说明:在运动中(a )空气比水的黏性力大;(b )空气比水的黏性力小;(c )空气 与水的黏性力接近;(d )不能直接比较。 解:空气的运动黏度比水大近10倍,但由于水的密度是空气的近800倍,因此水的黏度反而比空气大近50倍,而黏性力除了同流体的黏度有关,还和速度梯度有 关,因此它们不能直接比较。 (d ) 【1.9】 液体的黏性主要来自于液体:(a )分子热运动;(b )分子间内聚力;(c )易变形

流体力学的一些思考题(含答案)[1]

思考题 1.雷诺数与哪些因数有关?其物理意义是什么?当管道流量一定时,随管径的加大,雷诺数是增大还是减小? 雷诺数与流体的粘度、流速及水流的边界形状有关。Re=惯性力/粘滞力,随d 增大,Re减小。 2.为什么用下临界雷诺数,而不用上临界雷诺数作为层流与紊流的判别准则? 答:上临界雷诺数不稳定,而下临界雷诺数较稳定,只与水流的过水断面形状有关。 3.当管流的直径由小变大时,其下临界雷诺数如何变化? 答:不变,临界雷诺数只取决于水流边界形状,即水流的过水断面形状。 1.圆管层流的切应力、流速如何分布? 答:直线分布,管轴处为0,圆管壁面上达最大值;旋转抛物面分布,管轴处为最大,圆管壁面处为0。 2.如何计算圆管层流的沿程阻力系数?该式对于圆管的进口段是否适用?为什么? 答:否;非旋转抛物线分布 3.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? 答:连续性的条件的要求:流量前后相等(流量的定义)

1.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,可对时均流动和脉动分别加以研究。紊流中只要时均化的要素不随时间变化而变化的流动,就称为恒定流。 2.瞬时流速、脉动流速、时均流速和断面平均流速的定义及其相关关系怎样? 瞬时流速u,为流体通过某空间点的实际流速,在紊流状态下随时间脉动;时均流速,为某 一空间点的瞬时流速在时段T内的时间平均值;;脉动流速,为瞬时流速和时 均流速的差值,;断面平均流速v,为过水断面上各点的流速(紊流是时均流速)的 断面平均值,。 3.紊流时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速度梯度有关。主要作用在近壁处。 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处脉动程度较大地方。 4.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? 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d u/d y 很大,粘滞切应力τ=μd u/d y仍然起主要作用。 粘性底层厚度与雷诺数、质点混掺能力有关。 随Re的增大,厚度减小。粘性底层很薄,但对能量损失有极大的影响。 5.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 6.圆管紊流的流速如何分布? 粘性底层:线性分布; 紊流核心处:对数规律分布或指数规律分布。

工程流体力学简答

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。

流体力学计算题及答案

流体力学计算题及答案

第二章 例1:用复式水银压差计测量密封容器内水面的相对压强,如图所示。已知:水面高程z 0=3m, 压差计各水银面的高程分别为z 1=0.03m , z 2=0.18m , z 3=0.04m, z 4=0.20m, 水银密度 3 /13600m kg ρ=',水的密度3 /1000m kg ρ= 。试求水面的相 对压强p 0。 解: a p z z γz z γz z γp =-----+)(')(')(3412100Θ ) ()('1034120z z γz z z z γp ---+-=∴ 例2:用如图所示的倾斜微压计测量两条同高 程水管的压差。该微压计是一个水平倾角为θ的

Π形管。已知测压计两侧斜液柱读数的差值为L=30mm ,倾角θ=30°,试求压强差p 1 – p 2 。 解: 2 24131 )()(p z z γz z γp =-+--Θ θ L γz z γp p sin )(4321=-=-∴ 例3:用复式压差计测量两条气体管道的压差(如 图所示)。两个U 形管的工作液体为水银,密度为ρ2 ,其连接管充以酒精,密度为ρ1 。如果水银面的高度读数为z 1 、 z 2 、 z 3、 z 4 ,试求压强差p A – p B 。解: 点1 的压强 :p A )(21 2 2 2 z z γp p A --=的压强:点 ) ()(33211223z z γz z γp p A -+--=的压强:点 B A p z z γz z γz z γp p =---+--=)()()(3423211224 ) ()(32134122z z γz z z z γp p B A ---+-=-∴

工程流体力学思考题章模板

第一章绪论 1、什么叫流体? 流体与固体的区别? 流体是指能够流动的物质, 包括气体和液体。 与固体相比, 流体分子间引力较小, 分子运动剧烈, 分子排列松散, 这就决定了流体不能保持一定的形状, 具有较大流动性。 2、流体中气体和液体的主要区别有哪些? (1)气体有很大的压缩性, 而液体的压缩性非常小; (2)容器内的气体将充满整个容器, 而液体则有可能存在自由液面。 3、什么是连续介质假设? 引入的意义是什么? 流体充满着一个空间时是不留任何空隙的, 即把流体看作是自由介质。 意义: 不必研究大量分子的瞬间运动状态, 而只要描述流体宏观状态物理量, 如密度、质量等。 4、何谓流体的压缩性和膨胀性? 如何度量? 压缩性: 温度不变的条件下, 流体体积随压力变化而变化的性质。用体积压缩系数βp表示, 单位Pa-1。 膨胀性: 压力不变的条件下, 流体体积随温度变化而变化的性质。用体积膨胀系数βt表示, 单位K-1。 5、何谓流体的粘性, 如何度量粘性大小, 与温度关系? 流体所具有的阻碍流体流动, 即阻碍流体质点间相对运动的性质称为粘滞性, 简称粘性。用粘度μ来表示, 单位N·S/m2或Pa·S。

液体粘度随温度的升高而减小, 气体粘度随温度升高而增大。 6、作用在流体上的力怎样分类, 如何表示? (1) 质量力: 采用单位流体质量所受到的质量力f 表示; (2) 表面力: 常见单位面积上的表面力Pn 表示, 单位Pa 。 7、什么情况下粘性应力为零? ( 1) 静止流体 ( 2) 理想流体 第二章 流体静力学 1、 流体静压力有哪些特性? 怎样证明? ( 1) 静压力沿作用面内法线方向, 即垂直指向作用面。 证明: ○1流体静止时只有法向力没有切向力, 静压力只能沿法线方向; ○2流体不能承受拉力, 只能承受压力; 因此, 静压力唯一可能的方向就是内法线方向。 ( 2) 静止流体中任何一点上各个方向静压力大小相等, 与作用方向无关。 证明: 2、 静力学基本方程式的意义和使用范围? 静力学基本方程式:Z+ g P ρ=C 或 Z 1+g P ρ1=Z 2+g P ρ2 (1) 几何意义: 静止流体中测压管水头为常数 物理意义: 静止流体中总比能为常数

流体力学习题答案讲解

【1-1】500cm 3的某种液体,在天平上称得其质量为0.453kg ,试求其密度和相对密度。 【解】液体的密度 33 4 0.4530.90610 kg/m 510m V ρ-= ==?? 相对密度 3 3 0.906100.9061.010w ρδρ?===? 【1-2】体积为5m 3的水,在温度不变的条件下,当压强从98000Pa 增加到 4.9×105Pa 时,体积减少1L 。求水的压缩系数和弹性系数。 【解】由压缩系数公式 10-15 10.001 5.110 Pa 5(4.91098000) p dV V dP β-=-==???- 910 1 1 1.9610 Pa 5.110 p E β-= = =?? 【1-3】温度为20℃,流量为60m 3/h 的水流入加热器,如果水的体积膨胀系数βt =0.00055K -1,问加热到80℃后从加热器中流出时的体积流量变为多少? 【解】根据膨胀系数 1t dV V dt β= 则 211 3600.00055(8020)6061.98 m /h t Q Q dt Q β=+=??-+= 【1-4】用200升汽油桶装相对密度0.70的汽油。罐装时液面上压强为98000Pa 。 封闭后由于温度变化升高了20℃,此时汽油的蒸汽压力为17640Pa 。若汽油的膨胀系数为0.0006K -1,弹性系数为13.72×106Pa ,(1)试计算由于压力温度变化所增加的体积,(2)问灌装时汽油的体积最多不应超过桶体积的百分之多少? 【解】(1)由1 β=-=P p dV Vdp E 可得,由于压力改变而减少的体积为 6 20017640 0.257L 13.7210??=-= ==?P p VdP V dV E 由于温度变化而增加的体积,可由 1β= t t dV V dT

工程流体力学(一)试题库

2009 年 秋季学期 工 程 流 体 力 学 题号 一 二 三 四 五 六 总分 分数 班号 学号 姓名 一、解释下列概念:(20分) 1. 连续性介质模型、粘性、表面力、质量力 2. 等压面、压力体、流线、迹线 简述“流体”的定义及特点。 3. 恒定流动、非恒定流动、牛顿流体、正压流体 简述 Euler “连续介质模型”的内容及引入的意义。 4.动能修正因数、动量修正因数、水力半径、当量直径 简述“压力体”的概念及应用意义。 5. 有旋运动、无旋运动、缓变流动、急变流动 .简述研究“理想流体动力学”的意义。

二.简答题(10分) 1.流体粘性产生的原因是什么?影响流体粘性的因素有哪些? 2.粘性的表示方法有几种?影响流体粘性的因素有哪些? 3.举例说明等压面在静力学计算中的应用 4. 举例说明压力体在静力学计算中的应用 说明静止流体对曲面壁总作用力的计算方法 三.推导题(30分) 1试推导:流体在直角坐标系中非恒定可压缩流体连续性微分方程式为: 2.试推导粘性流体应力形式的运动微分方程 2.试从粘性流体应力形式出发推导粘性流体的运动微分方程(N-S 方程) 4. 由恒定流动、不可压缩流体流体微小流束的伯努利方程出发,推求粘性流体总流的伯努利方程,并指出其使用条件。 5.推求粘性不可压缩流体作恒定流动时的动量方程式 试证明在不可压缩流体的缓变过流断面上有: z+p/ρg=c 1.试证明:粘性流体的动压强为 四、已知某流速场速度分布为 ,,x y z v yz t v xz t v xy =+=+= 10 d V dt ρ ρ+?=u v g ()1 3 xx yy zz p σσσ=- ++

流体力学计算题及答案.docx

例 1:用复式水银压差计测量密封容器内水面的相对压强,如图所示。已知:水面高程 z0=3m,压差计各水银面的高程分别为z1=0.03m, z 2=0.18m, z 3=0.04m, z 4=0.20m,水银密度ρ13600kg / m3,水的密度ρ 1000kg / m3。试求水面的相对压强p0。 解: p0γ(z0 z1 ) γ'( z2z1) γ'(z4z3 ) p a p0γ'(z2z1 z4z3 ) γ(z0 z1 ) 例 2:用如图所示的倾斜微压计测量两条同高程水管的压差。该微压计是一个水平倾角为 θ的Π形管。已知测压计两侧斜液柱读数的差值为L=30mm,倾角θ=30 °,试求压强差p1– p2。 解:p1γ(z3z1 )γ(z4z2 ) p2p1p2γ(z3z4 )γL sinθ 例 3:用复式压差计测量两条气体管道的压差(如图所示)。两个U形管的工作液体为水银, 密度为ρ2,其连接管充以酒精,密度为ρ 1 。如果水银面的高度读数为z1、 z 2、 z 3、z4,试求压强差p A– p B。

解:点 1 的压强: p A点2的压强: p2p Aγ2( z2z1 ) 点 3的压强: p3 p Aγ2( z2z1 )γ1( z2 z3 ) p4p Aγ2( z2z1 ) γ1(z2z3 ) γ2( z4z3 ) p B p A p Bγ2(z2 z1 z4z3 ) γ1( z2z3 )例 4:用离心铸造机铸造车轮。求A-A 面上的液体总压力。 解:p 1 2r2gz C p 1 2r2gz p a 22 在界面 A-A 上: Z = - h p 1 2r2gh p a F( p p a ) 2 rdr 21 2 R41 ghR2 R 2082 例 5:在一直径 d = 300mm,而高度 H= 500mm的园柱形容器中注水至高度h1 = 300mm, 使容器绕垂直轴作等角速度旋转。如图所示。 (1) 试确定使水之自由液面正好达到容器边缘时的转数n1; (2)求抛物面顶端碰到容器底时的转数 n2,此时容器停止旋转后水面高度 h2将为多少? 解: (1)由于容器旋转前后,水的体积不变( 亦即容器中空 气的体积不变 ) ,有:图1d 2L1 d 2 (H h1 ) 424 L 2( H h1 ) 400 mm0.4 m 在 xoz 坐标系中,自由表面 2 r 2 1 的方程:z0 2g 对于容器边缘上的点,有: d 0.15m z0 r 2 2gz0 2 9.80.4 r 20.152 ∵ 2 n / 60L0.4m 18.67( rad / s) n1 606018.67 2 178.3 (r / min) 2 (2) 当抛物面顶端碰到容器底部时,这时原容器中的水将被甩出一部分,液面为图中2

工程流体力学_思考题__1~4章

向期末进发!!! 第一章绪论 1、什么叫流体?流体与固体的区别? 流体是指可以流动的物质,包括气体和液体。 与固体相比,流体分子间引力较小,分子运动剧烈,分子排列松散,这就决定了流体不能保持一定的形状,具有较大流动性。 2、流体中气体和液体的主要区别有哪些? (1)气体有很大的压缩性,而液体的压缩性非常小; (2)容器内的气体将充满整个容器,而液体则有可能存在自由液面。 3、什么是连续介质假设?引入的意义是什么? 流体充满着一个空间时是不留任何空隙的,即把流体看作是自由介质。 意义:不必研究大量分子的瞬间运动状态,而只要描述流体宏观状态物理量,如密度、质量等。 4、何谓流体的压缩性和膨胀性?如何度量? 压缩性:温度不变的条件下,流体体积随压力变化而变化的性质。用体积压缩系数βp表示,单位Pa-1。 膨胀性:压力不变的条件下,流体体积随温度变化而变化的性质。用体积膨胀系数βt表示,单位K-1。 5、何谓流体的粘性,如何度量粘性大小,与温度关系? 流体所具有的阻碍流体流动,即阻碍流体质点间相对运动的性质称为粘滞性,简称粘性。用粘度μ来表示,单位N·S/m2或Pa·S。 液体粘度随温度的升高而减小,气体粘度随温度升高而增大。 6、作用在流体上的力怎样分类,如何表示? (1)质量力:采用单位流体质量所受到的质量力f表示; (2)表面力:常用单位面积上的表面力Pn表示,单位Pa。 7、什么情况下粘性应力为零? (1)静止流体(2)理想流体 第二章流体静力学 1、流体静压力有哪些特性?怎样证明? (1)静压力沿作用面内法线方向,即垂直指向作用面。 证明:○1流体静止时只有法向力没有切向力,静压力只能沿法线方向; ○2流体不能承受拉力,只能承受压力; 所以,静压力唯一可能的方向就是内法线方向。 (2)静止流体中任何一点上各个方向静压力大小相等,与作用方向无关。 证明:

流体力学课后答案

1-2 一盛水封闭容器从空中自由下落,则器内水体质点所受单位质量力等于多少 解:受到的质量力有两个,一个是重力,一个是惯性力。 重力方向竖直向下,大小为mg ;惯性力方向和重力加速度方向相反为竖直向上,大小为mg ,其合力为0,受到的单位质量力为0 1-5 如图,在相距δ=40mm 的两平行平板间充满动力粘度μ=0.7Pa·s 的液体,液体中有一长为a =60mm 的薄平板以u =15m/s 的速度水平向右移动。假定平板运动引起液体流动的速度分布是线性分布。当h =10mm 时,求薄平板单位宽度上受到的阻力。 解:平板受到上下两侧黏滞切力T 1和T 2作用,由dy du A T μ=可得 12U 1515T T T A A 0.70.06840.040.010.01U N h h μμδ? ?=+=+=??+= ?--?? (方向与u 相 反) 1-9 某圆锥体绕竖直中心轴以角速度ω=15rad/s 等速旋转,该锥体与固定的外锥体之 间的间隙δ=1mm ,其间充满动力粘度μ=0.1Pa ·s 的润滑油,若锥体顶部直径d =0.6m ,锥体的高度H =0.5m ,求所需的旋转力矩M 。 题1-9图 解:取微元体,微元面积: θ ππcos 22dh r dl r dA ? =?= 切应力: θ πσωμμ τcos 2rdh r dA dy du dA dT ?=?=?= 微元阻力矩: dM=dT·r

阻力矩: 2-12 圆柱形容器的半径cm R 15=,高cm H 50=,盛水深cm h 30=,若容器以等 角速度ω绕z 轴旋转,试求ω最大为多少时不致使水从容器中溢出。 解:因旋转抛物体的体积等于同底同高圆柱体体积的一半,因此,当容器旋转使水上升到最高时,旋转抛物体自由液面的顶点距容器顶部 h’= 2(H-h)= 40cm 等角速度旋转直立容器中液体压强的分布规律为 0222p gz r p +??? ? ??-=ωρ 对于液面,p=p 0 , 则g r z 22 2ω=,可得出2 2r gz =ω 将z=h ’,r=R 代入上式得s R gh /671.1815.04 .08.92' 22 2=??== ω 2-13 装满油的圆柱形容器,直径cm D 80=,油的密度3 /801m kg =ρ,顶盖中心点装有真空表,表的读数为Pa 4900,试求:(1)容器静止时,作用于顶盖上总压力的大小和方向;(2)容器以等角速度1 20-=s ω旋转时,真空表的读数值不变,作用于顶盖上总压力的大小和方向。

工程流体力学简答题

1、什么就是黏性?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。 分子间的引力就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就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就是什么? 流体静压强的方向就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,就是点坐标的函数 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与应用条件。 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、什么就是流线?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。一般流线就是一条光滑曲线、不能相交与转折 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:运动要素就是两个坐标的函数。 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,它们的区别就是什 么? 欧拉法,以流体空间点为研究对象 拉格朗日法:以流体质点为研究对象 11、什么就是量纲?流体力学中的基本量纲有哪些?写出压强、加速度的量纲。 物理量单位的种类,

(完整版)流体力学练习题及答案

流体力学练习题及答案 一、单项选择题 1、下列各力中,不属于表面力的是( )。 A .惯性力 B .粘滞力 C .压力 D .表面张力 2、下列关于流体粘性的说法中,不准确的说法是( )。 A .粘性是实际流体的物性之一 B .构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力 C .流体粘性具有阻碍流体流动的能力 D .流体运动粘度的国际单位制单位是m 2/s 3、在流体研究的欧拉法中,流体质点的加速度包括当地加速度和迁移加速度,迁移加速度反映( )。 A .由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率 B .流体速度场的不稳定性 C .流体质点在流场某一固定空间位置上的速度变化率 D .流体的膨胀性 4、重力场中平衡流体的势函数为( )。 A .gz -=π B .gz =π C .z ρπ-= D .z ρπ= 5、无旋流动是指( )流动。 A .平行 B .不可压缩流体平面 C .旋涡强度为零的 D .流线是直线的 6、流体内摩擦力的量纲 []F 是( )。 A . []1-MLt B . []21--t ML C . []11--t ML D . []2-MLt 7、已知不可压缩流体的流速场为xyj zi x 2V 2+= ,则流动属于( )。 A .三向稳定流动 B .二维非稳定流动 C .三维稳定流动 D .二维稳定流动 8、动量方程 的不适用于( ) 的流场。 A .理想流体作定常流动 in out QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑

B.粘性流体作定常流动 C.不可压缩流体作定常流动 D.流体作非定常流动 9、不可压缩实际流体在重力场中的水平等径管道内作稳定流动时,以下陈述错误的是:沿流动方向( ) 。 A.流量逐渐减少B.阻力损失量与流经的长度成正比C.压强逐渐下降D.雷诺数维持不变 10、串联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失()。 A.一定不相等B.之和为单位质量流体的总能量损失C.一定相等D.相等与否取决于支管长度是否相等 11、边界层的基本特征之一是()。 A.边界层内流体的流动为层流B.边界层内流体的流动为湍流 C.边界层内是有旋流动D.边界层内流体的流动为混合流 12、指出下列论点中的错误论点:() A.平行流的等势线与等流线相互垂直B.点源和点汇的流线都是直线 C.点源的圆周速度为零D.点源和点涡的流线都是直线 13、关于涡流有以下的论点,指出其中的错误论点:涡流区域的( )。 A.涡流区域速度与半径成反比B.压强随半径的增大而减小 C.涡流区域的径向流速等于零D.点涡是涡流 14、亚音速气体在收缩管中流动时,气流速度()。 A.逐渐增大,压强逐渐增大B.逐渐增大,压强逐渐减小 C.逐渐减小,压强逐渐减小D.逐渐减小,压强逐渐增大 15、离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生()现象。 A.离心泵内液体温度上升B.气缚 C.离心泵内液体发生汽化D.叶轮倒转

流体力学课后习题答案

【2012年】《液压与气压传动》继海宋锦春高常识-第1-7章课后答案【最新经典版】 1.1 液体传动有哪两种形式?它们的主要区别是什么? 答:用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。按照其工作 原理的不同,液体传动又可分为液压传动和液力传动,其中液压传动是利用在密封容器 液体的压力能来传递动力的;而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的。 1.2 液压传动系统由哪几部分组成?各组成部分的作用是什么? 答:(1)动力装置:动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置,它是 液压系统的动力源。 (2)控制调节装置:其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量,以 保证执行元件和工作机构的工作要求。 (3)执行装置:是将液压能转换为机械能的装置,其作用是在工作介质的推动下输出 力和速度(或转矩和转速),输出一定的功率以驱动工作机构做功。 (4)辅助装置:除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置,如油箱、过滤器、蓄 能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作

用的元件,在系统中是必不可少的,对保证系统正常工作有着重要的作用。(5)工作介质:工作介质指传动液体,在液压系统常使用液压油液作为工作介质。 1.3 液压传动的主要优缺点是什么? 答:优点:(1)与电动机相比,在同等体积下,液压装置能产生出更大的动力,也就 是说,在同等功率下,液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑,即:它具有大的功率密度 或力密度,力密度在这里指工作压力。 (2)液压传动容易做到对速度的无级调节,而且调速围大,并且对速度的调节还可 以在工作过程中进行。 (3)液压传动工作平稳,换向冲击小,便于实现频繁换向。 (4)液压传动易于实现过载保护,能实现自润滑,使用寿命长。 (5)液压传动易于实现自动化,可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调 节和控制,并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来,实现复杂的运动和 操作。 (6)液压元件易于实现系列化、标准化和通用化,便于设计、制造和推广使用。答:缺点:(1)由于液压传动中的泄漏和液体的可压缩性使这种传动无法保证严格

《工程流体力学》考试试卷及答案解析

《工程流体力学》复习题及参考答案 整理人:郭冠中内蒙古科技大学能源与环境学院热能与动力工程09级1班 使用专业:热能与动力工程 一、名词解释。 1、雷诺数 2、流线 3、压力体 4、牛顿流体 5、欧拉法 6、拉格朗日法 7、湿周 8、恒定流动 9、附面层 10、卡门涡街11、自由紊流射流 12、流场 13、无旋流动14、贴附现象15、有旋流动16、自由射流 17、浓差或温差射流 18、音速19、稳定流动20、不可压缩流体21、驻点22、 自动模型区 二、是非题。 1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。() 2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。() 3.附面层分离只能发生在增压减速区。() 4.等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。() 5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。() 6.平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。() 7.流体的静压是指流体的点静压。() 8.流线和等势线一定正交。() 9.附面层内的流体流动是粘性有旋流动。() 10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度增加,压力减小。() 11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。() 12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小,压力增加。() 13.壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。() 14.相邻两流线的函数值之差,是此两流线间的单宽流量。() 15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。() 16.处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。() 17.流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增大。 () 18.流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其他无关。() 三、填空题。 1、1mmH2O= Pa 2、描述流体运动的方法有和。 3、流体的主要力学模型是指、和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时 与的对比关系。

流体力学及流体机械复习习题及答案

第一部分:流体力学 1.力按物理性质的不同分类:重力、摩擦力、惯性力、弹性力、表面张力等。 2. 力按作用方式分:质量力和面积力。 3 质量力是指作用于隔离体内每一流体质点上的力,它的大小与质量成正比 4 最常见的质量力有:重力、惯性力。 5 比较重力场(质量力只有重力)中,水和水银所受的单位质量力f水和f水银的大小? A. f水f水银; B. f水=f水银; D、不一定。 6 试问自由落体和加速度a向x方向运动状态下的液体所受的单位质量力大小(f X. f Y. f Z)分别为多少? 自由落体:X=Y=0,Z=0。加速运动:X=-a,Y=0,Z=-g。 7.静止的流体受到哪几种力的作用?理想流体受到哪几种力的作用? 重力与压应力,无法承受剪切力。 重力与压应力,因为无粘性,故无剪切力 8判断:在弯曲断面上,理想流体动压强呈静压强分布特征。 对 错 9 如图所示的密闭容器中,液面压强p0=9.8kPa,A点压强为49kPa, 则B点压强为39.2kPa , 在液面下的深度为3m 。 10.露天水池水深5m处的相对压强为: A. 5kPa; B. 49kPa; C. 147kPa; D. 205kPa。

重力作用下静水压强的分布规律,如图2-9所示。 图2-9 11. 仅受重力作用处于静止状态的流体中,任意点对同一基准面的单位势能为一常数,即各点测压管水头相等,位头增高,压头减小。 12. 在均质连通的液体中,水平面必然是等压面 13:仅在重力作用下,静止液体中任意一点对同一基准面的单位势能 为_b__ A. 随深度增加而增加; C. 随深度增加而减少; B. 常数; D. 不确定。 14:试问图示中A、 B、 C、 D点的测压管高度,测压管水头。(D点闸门关闭,以D点所在的水平面为基准面) A:测压管高度,测压管水头 B:测压管高度,测压管水头 C:测压管高度,测压管水头 D:测压管高度,测压管水头 A:0m,6m B:2m,6m C:3m,6m D:6m,6m 15:如图2-10所示, ,下述两个静力学方程哪个正确?

工程流体力学思考题章样本模板

向期末进发! ! ! 第一章绪论 1、什么叫流体? 流体与固体的区别? 流体是指能够流动的物质, 包括气体和液体。 与固体相比, 流体分子间引力较小, 分子运动剧烈, 分子排列松散, 这就决定了流体不能保持一定的形状, 具有较大流动性。 2、流体中气体和液体的主要区别有哪些? (1)气体有很大的压缩性, 而液体的压缩性非常小; (2)容器内的气体将充满整个容器, 而液体则有可能存在自由液面。 3、什么是连续介质假设? 引入的意义是什么? 流体充满着一个空间时是不留任何空隙的, 即把流体看作是自由介质。 意义: 不必研究大量分子的瞬间运动状态, 而只要描述流体宏观状态物理量, 如密度、质量等。 4、何谓流体的压缩性和膨胀性? 如何度量? 压缩性: 温度不变的条件下, 流体体积随压力变化而变化的性质。用体积压缩系数βp表示, 单位Pa-1。 膨胀性: 压力不变的条件下, 流体体积随温度变化而变化的性质。用体积膨胀系数βt表示, 单位K-1。 5、何谓流体的粘性, 如何度量粘性大小, 与温度关系? 流体所具有的阻碍流体流动, 即阻碍流体质点间相对运动的性

质称为粘滞性, 简称粘性。用粘度μ来表示, 单位N ·S/m 2或Pa ·S 。 液体粘度随温度的升高而减小, 气体粘度随温度升高而增大。 6、作用在流体上的力怎样分类, 如何表示? (1) 质量力: 采用单位流体质量所受到的质量力 f 表示; (2) 表面力: 常见单位面积上的表面力 Pn 表示, 单位Pa 。 7、什么情况下粘性应力为零? ( 1) 静止流体 ( 2) 理想流体 第二章 流体静力学 1、 流体静压力有哪些特性? 怎样证明? ( 1) 静压力沿作用面内法线方向, 即垂直指向作用面。 证明: ○1流体静止时只有法向力没有切向力, 静压力只能沿法线方向; ○2流体不能承受拉力, 只能承受压力; 因此, 静压力唯一可能的方向就是内法线方向。 ( 2) 静止流体中任何一点上各个方向静压力大小相等, 与作用方向无关。 证明: 2、 静力学基本方程式的意义和使用范围? 静力学基本方程式:Z+g P ρ=C 或 Z 1+g P ρ1=Z 2+g P ρ2 (1) 几何意义: 静止流体中测压管水头为常数

流体力学第1~5章思考题解答

《工程流体力学》思考题解答 第1章 绪论 1.1 答:流体与固体相比,流体的抗剪切性能很差,静止的流体几乎不能承受任何微小的 剪切力;在一般情况下,流体的抗压缩性能也不如固体的抗压缩性能强。 液体与气体相比,液体的压缩性与膨胀性均很小,能够承受较大的外界压 力,而气体由于压缩性和膨胀性都很大,所以气体不能承受较大的外界压力。气 体受压时,变形通常会非常明显。 1.2 答:④ 1.3 答:① 1.4 答:④ 1.5 答:① 1.6 答:④ 1.7 答:④ 1.8 正确。 1.9 错误。 1.10 答:量纲:是物理量的物理属性,它是唯一的,不随人的主观意志而转移。而单位是 物理量的度量标准,它是不唯一的,能够受到人们主观意志的影响。本题中,时间、力、面积是量纲,牛顿、秒是单位。 1.11 基本,导出。 1.12 答:量纲的一致性原则。 1.13 答:若某一物理过程包含n+1个物理量(其中一个因变量,n 个自变量),即: q =f(q 1,q 2,q 3,…,q n ) 无量纲π数的具体组织步骤是: (1)找出与物理过程有关的n +1个物理量,写成上面形式的函数关系式; (2)从中选取m 个相互独立的基本物理量。对于不可压缩流体运动,通常取三个基本物理量,m=3。 (3)基本物理量依次与其余物理量组成[(n +1)-m ]个无量纲π项: c b a q q q q 3 2 1 = π 4 4432144c b a q q q q = π 5553 2 1 55c b a q q q q = π (1) ………… n n n c b a n n q q q q 321= π 式中a i 、b i 、c i 为各π项的待定指数,由基本物理量所组成的无量纲数π1=π2=π3 =1。

最新流体力学试题及答案

流体力学复习题 ——2013制 一、填空题 1、1mmHO= 9.807 Pa 2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。 3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动 时粘性力与惯性力的对比关系。 5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联,则并联 后总管路的流量Q为Q= Q1 + Q2,总阻抗S为 __________ 。串联后总管路的流量Q为Q=Q1=Q2,总阻抗S为S1+S2 。 6、流体紊流运动的特征是脉动现行___________ ,处理方法是时均法__________ 。 7、流体在管道中流动时,流动阻力包括沿程阻力 和局部阻力。 &流体微团的基本运动形式有:平移运动、旋转流动和变形运动。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,他反映了惯性力

与弹性力的相对比值。 10、稳定流动的流线与迹线重合__________ 。 2 11、理想流体伯努力方程z 二常数中,其中Z」称为测 r 2g r 压管水 头。 12、一切平面流动的流场,无论是有旋流动或是无旋流动都 存在流线,因而一切平面流动都存在流函数,但是, 只有无旋流动才存在势函数。 13、雷诺数之所以能判别卫态__________ ,是因为它反映了 惯性力和粘性力___________ 的对比关系。 14、流体的主要力学性质有粘滞性、惯性、重力 「表面张力性和压缩膨胀性。 15、毕托管是广泛应用于测量气体和水流一种仪器。 16、流体的力学模型按粘性是否作用分为理想气体和粘性气体。作用与液上的力包括质量力,表面力。 17、力学相似的三个方面包括几何相似__________ 、运动相似________ 与 _______ 。 18、流体的力学模型是连续介质_________ 模型。 19、理想气体伯努力方程P(Z1 -Z?( - g)?乎中, Pll2 P(Z1-Z2)(li g)称势压_______________________ ,P— _____ 全压_______ ,- P '(乙-Z2)(1_-爲)■ —称总压

杜广生工程流体力学思考题答案

牛顿流体 作用在流体上的切向应力与它所引起的角变形速度之间的关系符合牛顿内摩擦定 律的流体, 1-2: 什么是连续介质模型?为什么要建立? 1) 将流体作为由无穷多稠密、没有间隙的流体质点构成的连续介质,于是可将流体视为 在时间和空间连续分布的函数。 2) ①可以不考虑流体复杂的微观粒子运动,只考虑在外力作用下的微观运动; ②可以用连续函数的解析方法等数学工具去研究流体的平衡和运动规律。 1-3:流体密度、相对密度概念,它们之间的关系? 1) 密度:单位体内流体所具有的质量,表征流体的质量在空间的密集程度。 相对密度:在标准大气压下流体的密度与4℃时纯水的密度的比值。 关系: 1-4:什么是流体的压缩性和膨胀性? 1) 压缩性:在一定的温度下,单位压强增量引起的体积变化率定义为流体的压缩性系 数,其值越大,流体越容易压缩,反之,不容易压缩。 2) 膨胀性:当压强一定时,流体温度变化体积改变的性质称为流体的膨胀性 1-5:举例说明怎样确定流体是可压缩还是不可压缩的? 气体和液体都是可压缩的,通常将气体时为可压缩流体,液体视为不可压缩流体。 水下爆炸:水也要时为可压缩流体;当气体流速比较低时也可以视为不可压缩流体。 1-6:什么是流体的黏性?静止流体是否有黏性? 1) 流体流动时产生内摩擦力的性质程为流体的黏性 2) 黏性是流体的本身属性,永远存在。 3) 形成黏性的原因:1流体分子间的引力,2流体分子间的热运动 1-7:作用在流体上的力有哪些? 质量力、表面力。 表面张力,是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力 毛细现象:由于内聚力和附着力的差别使得微小间隙的液面上升和下降的现象。 上升和下降的高度与流体的种类,管子的材料、液体接触的气体种类和温度有关 2-1: 流体静压强有哪些特性 ? 1) 特性一:流体静压强的作用方向沿作用面的内法线方向 特性二:静压强与作用面在空间的方位无关,只是坐标点的连续可微函数 2-2:流体平衡微分方程的物理意义是什么? 在静止流体内的任一点上,作用在单位质量流体上的质量力与静压强的合力相平衡 2-3:什么是等压面?等压面的方程是什么?有什么重要性质? 1) 在流体中压强相等的点组成的面。 2) 0=++dz f dy f dx f z y x 3) 性质:在静止流体中,作用于任意点的质量力垂直于经过该点的等压面。 水头:单位重量流体所具有的能量也可以用液柱高来表示 帕斯卡原理:施于在重力作用下不可压缩流体表面上的压强,将以同样大小传到液体内部任 意点上 2-4:写出流体静力学基本方程的几种表达式。说明流体静力学基本方程的适用范围以及物 理意义、几何意义。 w f d ρρ=

《油气井流体力学》思考题答案

《油气井流体力学》 复习思考题 Chap1: (1)钻井液俗称钻井的血液,写出几个钻井液在钻井过程中的主要功用。 1.从井底清除岩屑并经环空携带至地面 2.平衡地层压力和地应力,阻止地层流体流入井内和维持井眼稳定 3.停止循环时悬浮钻屑和加重材料 4.清洗、冷却和润滑钻头及钻柱;形成泥饼,保护井壁和储层 5.向钻头传递水力功率,辅助破岩 6.与地层黏土和流体配伍,保护油气层 7.反映井下信息,有助于录井监测和地层评价 (2)钻井循环系统的组成部分。 1.地面管汇:包括地面调节控制管汇、立管、水龙带、水龙头等钻井泵出口至钻柱顶端的流动通道 2.钻柱:包括方钻杆、钻杆和井下钻具中的圆管形流动通道及各段管柱之间的接头,还包括井下动力钻具、各种测量及控制工具等 3.钻头:主要是钻头流道、水眼及喷嘴 4.环空:分为钻柱与套管或尾管柱之间的环空、钻柱与裸眼之间的环空Chap2: (1)非牛顿流体的分类,常见的非牛顿流体有哪些,各有何特点 1.与时间无关的非牛顿流体:剪切应力仅与剪切速率有关,与剪切持续时间无明显关系 一般又可分为以下两种类型 1)纯黏性流体:只要施加很小的力即可流动。根据其表观黏度随剪切速率的变化情况,通常将这种流体分为假塑性流体和膨胀性流体。假塑性流体的表观黏度随剪切速率的增加而减小。膨胀性流体的表观黏度随剪切速率的增大而增大。 2)黏塑性流体:剪切应力超过一定数值后才开始流动的流体,即具有一定的屈服应力 2.与时间有关的非牛顿流体:这类非牛顿流体的黏度函数不仅与剪切速率有

关,而且与剪切持续时间有关,大致可分为触变性流体和震凝性流体两类。在一定剪切速率下,触变性流体的表观黏度随剪切时间的增大而减小,而震凝性流体则相反,在一定剪切速率下表观黏度随剪切时间的增大而增大。 3.黏弹性非牛顿流体:就是具有黏性同时具有弹性的流体。在定常剪切流场中,这种流体在外力作用下发生形变或流动,外力消除后,它的形变会随时间的顺延而恢复或部分恢复。 (2) 实际钻井液的流变曲线有哪些有何特点屈服应力静切力。 宾汉模式、幂律模式、卡森模式、赫-巴模式、罗-斯模式、Sisko 模式 (3) 钻井上常用的流变方程及其流变参数的名称、意义 (4) 漏斗粘度计的单位 秒 (5) 旋转粘度计按转速档位可以分为几类 有2速(300,600rpm) 旋转粘度计;6速(3,6,100,200,300,600rpm) 旋转粘度计, ZNN-D6, Fann 35A ;无级变速旋转粘度计(RV20, Fann 50C);高温高压流变仪(旋转粘度计)(RV20, Fann 50C) (6) 旋转粘度计的基本方程该方程对于测量流体的流变参数有何意义 切应力与扭矩的关系:τπτπh r r rh M 222=??= 内筒表面上的剪切应力:1212M R h τπ= 外筒表面上的剪切应力:2222M R h τπ= 将切应力方程变形得:22M r h τπ= 对上式左右两边同时求导,得:2d dr r ττ =- 设距旋转轴r 处,流体质点的角速度为 ,线速度为 ,求导得:du d r dr dr ωω=+ ω(r)u ω=r

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