流体力学第二版蔡增基
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蔡增基《流体力学》考点精讲及复习思路第一章 绪论1 本章考情分析本章主要介绍了流体力学中的最基本概念和流体的主要力学性质,考试中主要在名词解释、简答以及小计算题涉及,相对来说属于基础题,但切不可掉以轻心,本章是理解全书的基础。
在试卷后五道计算大题中,本章的内容虽不会直接予以考察,但对于理解题目、分析和计算中占有举足轻重的地位,所以这一章显得尤为关键。
2.本章框架结构本章首先介绍了流体的概念,然后介绍了流体的主要力学性质,继而按照流体上力的作用方式分析了作用在流体上的力。
最后阐述了力学模型及三大假设。
3.[考点精讲]考点一 流体的概念(1)流体流体指可以流动的物质,包括气体和液体。
特点(与固体比较):流体分子间引力较小,分子运动剧烈,分子排列松散,流体不能保持一定的形状,具有较大的流动性。
(2)气体和液体差别:一是气体具有很大的压缩性,液体压缩性非常小;二是气体将充满整个容器,而液体则有可能存在自由液面。
(3)流体的分类:一、按流体作用力的角度分类:流体静力学、流体运动学、流体动力学二、按力学模型分类:理想流体动力学、粘性流体动力学、非牛顿流体力学、可压缩流体动力学、不可压缩流体动力学(4)牛顿流体与非牛顿流体符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体,牛顿流体受力后极易变形,是切应力与变形率成正比的低粘性流体。
凡不同于牛顿流体的流体都称为非牛顿流体。
常见的牛顿流体:空气,水,酒精,特定温度下的石油等;常见的非牛顿流体:聚合物溶液,原油,血液等。
(5)实际流体和理想流体实际流体:粘度不为0的流体称为实际流体或粘性流体。
理想流体:粘性为0的流体称为理想流体或无粘流体。
(6)不可压缩流体:不可压缩流体是指每个质点在运动全过程中密度不变的流体,对于均值的不可压缩流体,密度是是处处都不变化,即ρ=常数。
液体分子距很难缩小,而可以认为液体具有一定的体积,因此通常称为不可压缩流体考点二 连续介质假设(1)连续介质假设定义这一假设认为流体质点(微观上充分大,宏观上充分小的分子团)连续的充满了流体所在的整个空间,流体所具有的的宏观物理量(如质量、速度、压力、温度等)满足一切应该遵循的物理定律及物理性质,例如质量守恒定律,牛顿运动定律、能量守恒定律、热力学定律以及扩散、粘性及热传导等输运性质。
蔡增基《流体力学》考点精讲及复习思路第五章 孔口管嘴管路流动1.本章考情分析本章主要介绍简单长管、复杂管路、短管的水力计算以及孔口和管嘴的水力计算等。
与先前学过的章节有密不可分的联系,是具有一定综合性的工程应用。
考试中主要以名词解释、简答和计算题的形式予以考察,题目综合性相对较强,考题一般会配以管路图形,需要考生深入理解题意,看懂管路图,梳理解题思路,综合运用所学知识。
2.本章框架结构本章首先介绍了简单长管的水力计算和复杂管路的水力计算,而后分别就短管的水力计算,孔口和管嘴的水力计算做了详尽的说明。
3.本章考点精讲考点一 简单长管的水力计算前面几章已经介绍了工程流体力学的基本理论和方法。
但是,在实际的工程设计计算中这些方法显得有些烦琐。
因此,有必要对管路进行分类,再根据不同情况对理论方法进行简化,总结出比较简便实用的方法,以提高设计计算工作的效率。
本章将给出工程实际中常见的压力管路、孔口出流及管嘴出流的水力设计计算的实用方法。
(1)压力管路压力管路:在一定压差下,液流充满全管的流动管路。
(管路中的压强可以大于大气压,也可以小于大气压)注:输送气体的管路都是压力管路。
压力管道水力计算的主要内容就是确定水头损失,包括沿程水头损失和局部水头损失。
压力管路的分类①按管路的结构特点,分为简单管路:等径无分支复杂管路:串联、并联、分支②按能量比例大小,分为长管:和沿程水头损失相比,流速水头和局部水头损失可以忽略的流动管路。
(如室外管路,如油田地面集输管路、外输管路)。
短管:流速水头和局部水头损失不能忽略的流动管路。
(如室内管路,如联合站、计量间内管件较多的管路)。
注意:①长管和短管不按管道绝对长度决定。
②当管道存在较大局部损失管件,例如局部开启闸门、喷嘴、底阀等。
即使管道很长,局部损失也不能略去,必须按短管计算。
③将压力管道按长管计算,可以简化计算过程。
但在不能判断流速水头与局部水头损失之和远小于沿程水头损失之前,按短管计算不会产生较大的误差。
考研是一项小火慢炖的工程,切不可操之过急,得是一步一个脚印,像走长征那样走下来。
在过去的一年中,我几乎从来没有在12点之前睡去过。
也从来也没有过睡到自然醒的惬意生活,我总是想着可能就因为这一时的懒惰,一切都不同了。
所以,我非常谨小慎微,以至于有时会陷入自我纠结中,像是强迫症那样。
如今想来,这些都是不应该的,首先在心态上尽量保持一个轻松的状态,不要给自己过大的压力。
虽然考研是如此的重要,但它并不能给我们的人生下一个定论。
所以在看待这个问题上不可过于极端,把自己逼到一个退无可退的地步。
而在备考复习方面呢,好多学弟学妹们都在问我备考需要准备什么,在我看来考研大工程,里面的内容实在实在是太多了。
首先当你下定决心准备备考的时候,要根据自己的实际情况、知识准备、心理准备、学习习惯做好学习计划,学习计划要细致到每日、每周、每日都要规划好,这样就可以很好的掌握自己的学习进度,稳扎稳打步步为营。
另外,复试备考计划融合在初试复习中。
在进入复习之后,自己也可以根据自己学习情况灵活调整我们的计划。
总之,定好计划之后,一定要坚持下去。
最近我花费了一些时间,整理了我的一些考研经验供大家参考。
篇幅比较长,希望大家能够有耐心读完,文章结尾处会附上我的学习资料供大家下载。
长安大学土木水利专硕初试科目:101思想政治理论202俄语203日语204英语二302数学二802结构设计原理801土力学828结构力学830水处理生物学及水力学831流体力学832水文地质学基础835工程水文学参考书目:叶见曙. 《结构设计原理》(第三版). 人民交通出版社股份有限公司,2014.孙训方等. 《材料力学(Ⅰ)》(第五版). 北京. 高等教育出版社. 2009 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015) 、人民交通出版社股份有限公司,2015.11《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 人民交通出版社,2004.11《桥梁工程(第3版)上册范立础主编》《土质学与土力学》(第五版),人民交通出版社,钱建固,袁聚云等,2015.12 《土力学与基础工程》(第四版),武汉工业大学出版社,赵明华,2014.081、《结构力学(上册)》、《结构力学(下册)》(第一版)王新华、贾红英、李悦编化学工业出版社2019年1月2、《结构力学(上册)》、《结构力学(下册)》(第三版)朱慈勉主编高等教育出版社2016年8月3、《结构力学(I)》、《结构力学(II)》(第四版)龙驭球、包世华主编高等教育出版社2018年1月《水力学》,中国建筑工业出版社,张维佳,第2版1.课程教材[1]流体力学(第二版),龙天渝,蔡增基主编,中国建筑工业出版社,2013年第二版2.主要参考书[1]流体力学学习辅导与习题精解,蔡增基编,中国建筑工业出版社,2007年第一版[2]流体力学,张兆顺主编,清华大学出版社,1998《工程水文学》(第四版)主编:詹道江、徐向阳、陈元芳,中国水利水电出版社,2010有关英语的一些经验大家都说“得阅读者得天下”。
流体力学第二版龙天渝课后答案【篇一:流体力学_龙天渝_建环专业课程教案】>(建筑环境与设备工程专业)第一章绪论1.本章的教学目标及基本要求本章为绪论,涉及到流体的定义、作用在流体上的力、流体的基本物理性质和流体的力学模型。
通过本章的教学,要求学生了解流体力学在本学科及相关工程技术领域内的地位和作用,掌握流体与固体的典型区别,连续介质模型、不可压缩流体和理想流体的定义,了解流体的主要物理性质;掌握流体的受力分析方法,能够正确应用牛顿内摩擦定律分析解决液膜条件下流体的运动及及其与固体间的相互作用问题。
2.本章各节教学内容(列出节名)及学时分配本章教学内容分2单元,每单元2学时? 单元1:流体力学在本学科中的地位和作用,流体的定义与特点,,作用在流体上的力;流体的惯性, 流体的粘性;习题1-1, 4? 单元2:流体的粘性,压缩性与膨胀性, 不可压缩流体和理想流体的概念,流体的连续介质模型;习题1-7,8,123.本章教学内容的重点和难点本章的重点是:本章的教学任务是让学生初步建立起流体及流体力学的基本概念,重点放在流体与固体的本质区别,描述流体的基本模型及流体的主要物理性质。
本章的难点是:熟练、正确进行受力分析;正确运用牛顿内摩擦定律分析求解液膜条件下流体的运动及及其与固体间的相互作用问题。
4. 本章教学内容的深化和拓宽:介绍不可压缩流体的概念及其工程应用意义,说明粘性的外部特性与内部特性的区别。
5.本章教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题;本章涉及到较多的物理基本概念,注意时刻提醒学生从最基本的物理现象出发去理解和把握物理概念,在受力分析及应用过程中注意结合以往课程的内容和知识,帮助学生逐步建立将所学知识与工程实际应用相结合的思维习惯。
教学方式以课堂教学为主。
6.本章的主要参考书目:? clayton t.crowe, donald f. elger and john a. roberson. engineering fluid mechanics. 7th ed. new york: john wiley sons,2001? vennard j k and r l street. elementary fluid mechanics. 6th ed. new york: john wiley sons,19827.本章的思考题和习题:习题1-1,4,7,8,12单元 11.教学内容:流体力学在本专业中的作用, 流体的定义,惯性、压缩性与膨胀性? 了解流体力学在学科中的地位和作用;? 明确流体的定义;? 了解流体的特点及流体的连续介质模型;? 了解流体惯性的度量方法;? 了解流体的压缩性与膨胀性的定义及数量级;? 明确不可压缩流体的概念。
第五章孔口管嘴管路流动1.图中穿孔板上各孔眼的大小形状相同,问每个孔口的出流量是否相同? 解:由02gH A Q μ=与深度无关,所以每个孔口的出流量相同2.有一水箱水面保持恒定(5m ),箱壁上开一孔口,孔口直径d=10mm 。
(1)如果箱壁厚度δ=3mm ,求通过孔口的流速和流量。
(2)如果箱壁厚度δ=40mm ,求通过孔口的流速和流量。
解:(1)视作薄壁小孔口,97.0=ϕ,62.0=μs m gh v /6.92==ϕ 得:s m vA Q /1082.434-⨯==μ(2)视作管嘴,82.0==μϕs m gh v /12.82==ϕ 得:s m vA Q /1038.634-⨯==μ3.一隔板将水箱分为A 、B 两格,隔板上有直径为d 1=40mm 的薄壁孔口,如题5-3 图,B 箱底部有一直径为d 2=30mm 的圆柱形管嘴,管嘴长l =0.1m ,A 箱水深H 1=3m 恒定不变。
(1)分析出流恒定性条件(H 2不变的条件)。
(2)在恒定出流时,B 箱中水深H 2等于多少? (3)水箱流量Q 1为何值? 解:(1)当Q 1=Q 2时 出流恒定 (2)因为Q 1=Q 2,=-)(22111H H g A μ)1.0(2222+H g A μ查表得6.01=μ,82.02=μ,解得:m H 85.12=(3)解得=1Q 3.58×10-3 m 3/s4.证明容器壁上装一段短管(如图所示),经过短管出流时的流量系数μ与流速系数为∑++==11ζλμϕdl证:∵∑++=gv d l g v g v H 2222220λζ ∴02gH v ϕ= 其中=ϕ∑++11ζλdl5.某诱导器的静压箱上装有圆柱形管嘴,管径为4mm ,长度l =100mm ,λ=0.02,从管嘴入口到出口的局部阻力系数5.0=ζ∑,求管嘴的流速系数和流量系数(见上题图)。
解:由题得707.011=++==∑ζλμϕdl6.如上题,当管嘴外空气压强为当地大气压强时,要求管嘴出流流速为30m/s 。
《流体⼒学泵与风机》(蔡增基龙天渝)第3章课后题答案⼀元流体动⼒学基础1.直径为150mm 的给⽔管道,输⽔量为h kN /7.980,试求断⾯平均流速。
解:由流量公式vA Q ρ= 注意:()vA Q s kg h kN ρ=?→//A Qv ρ=得:s m v /57.1=2.断⾯为300mm ×400mm 的矩形风道,风量为2700m 3/h,求平均流速.如风道出⼝处断⾯收缩为150mm ×400mm,求该断⾯的平均流速解:由流量公式vA Q = 得:A Q v =由连续性⽅程知2211A v A v = 得:s m v /5.122=3.⽔从⽔箱流经直径d 1=10cm,d 2=5cm,d 3=2.5cm 的管道流⼊⼤⽓中. 当出⼝流速10m/ 时,求(1)容积流量及质量流量;(2)1d 及2d 管段的流速解:(1)由s m A v Q /0049.0333==质量流量s kg Q /9.4=ρ (2)由连续性⽅程:33223311,A v A v A v A v ==得:s m v s m v /5.2,/625.021==4.设计输⽔量为h kg /294210的给⽔管道,流速限制在9.0∽s m /4.1之间。
试确定管道直径,根据所选直径求流速。
直径应是mm 50的倍数。
解:vA Q ρ= 将9.0=v ∽s m /4.1代⼊得343.0=d ∽m 275.0 ∵直径是mm 50的倍数,所以取m d 3.0= 代⼊vA Q ρ= 得m v 18.1= 5.圆形风道,流量是10000m 3/h,,流速不超过20 m/s 。
试设计直径,根据所定直径求流速。
直径规定为50 mm 的倍数。
解:vA Q = 将s m v /20≤代⼊得:mm d 5.420≥ 取mm d 450= 代⼊vA Q = 得:s m v /5.17=6.在直径为d 圆形风道断⾯上,⽤下法选定五个点,以测局部风速。