流体力学简答题

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We 数，它表示惯性力与表面张力之比9项的量纲必须一致。

10简答流动的两种状态流动的两种状态指层流和紊流。

流体力学简答题1.为什么液体的动力粘度u随温度升高二降低，而气体的随温度升高而增加? 答：因为液体分子间的距离很小，分子间的引力即内聚力，是形成粘性的主要因素，温度升高，分子间距离增大，内聚力减小，粘度随之减小；气体分子间的距离远大于液体，分子热运动引起的动量交换，是形成粘性的主要因素，温度升高，分子间热运动加剧，动量交换加大，粘度随之增大。

2.沿程阻力系数分区及影响因素。

答：①层流区。

λ与相对粗糙度ks/d无关，只与雷诺数Re有关。

②层流过渡区。

λ与相对粗糙度ks/d无关，只与雷诺数Re有关。

③水力光滑区。

λ与相对粗糙度ks/d无关，只与雷诺数Re有关。

④紊流过渡区。

λ既与相对粗糙度ks/d 有关，又与雷诺数Re有关。

⑤阻力平方区。

λ只与相对粗糙度ks/d有关，与雷诺数Re无关。

3. 说明一定水头作用下的孔口出流改为同直径的圆柱形外官咀出流后,出流阻力和流量的变化及产生原因。

分析官咀正常工作的基本条件。

答：在孔口断面处接一直径与孔口完全相同的圆柱形短管，其长度L=(3-4)d，这样的短管称为圆柱形外管嘴。

在相同条件下，管嘴的过流能力是孔口的1.32倍。

圆柱形外管嘴在收缩断面处出现了真空，其真空度为0.75H。

这相当于把管嘴的作用水头增大了75%，这就是相同直径、相同作用水头下的圆柱形外管嘴的流量比孔口大的原因。

管嘴正常工作条件是：（1）作用水头H<=9m;（2）管嘴长度L=(3---4)d4.无压管流中，满管时的流量和流速是否达到最大值？为什么？答：不是。

无压圆管均匀流在水深h=0.95d，即充满度ah=0.95时，输水能力最优；在水深h=0.81d，即充满度ah=0.81时，过流速度最大。

因为在水深很小时，水深增加，水面增宽，过流断面面积增加很快，接近管轴处增加最快。

水深超过半管后，水深增加，水面宽减小，过流断面面积增势减慢，在满流前增加最慢。

所以，在满流前，输水能力达到最大值，相应的充满度是最优充满度。

第一章1.何谓连续介质假定？引入的目的意义何在？从微观上讲，流体由分子组成，分子间有间隙，是不连续的，但流体力学是研究流体的宏观机械运动，通常不考虑流体分子的存在，而是把真实流体看成由无数连续分布的流体微团（或流体质点）所组成的连续介质，流体质点紧密接触，彼此间无任何间隙。

这就是连续介质假设。

引入意义：第一个根本性的假设。

将真实流体看成为连续介质，意味着流体的一切宏观物理量，如密度、压力、速度等，都可作为时间和空间位置的连续函数，使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学中的问题。

2.何谓流体的粘性？温度对流体粘性的影响如何？粘性是流体所特有的性质，自然界中的任何流体都具有粘性，只是有大有小。

1、定义：流体微团发生相对运动时所产生的抵抗变形、阻碍流动的性质。

温度是影响粘度的主要因素。

当温度升高时，液体的粘度减小，气体的粘度增加。

第二章1.何为压力体、压力中心？由承受压力的曲面、曲面边缘向上引垂面与自由液面或延长线（面）相交形成的无限多微小体积的总和。

总压力：作用于某一面上的总的静压力。

P 单位：N (牛) 总压力的作用点称为压力中心2.流体静压力有哪些特性？流体静压强：静止流体作用在单位面积上的力。

p静压强作用方向永远沿着作用面内法线方向——方向特性。

静止流体中任何一点上各个方向的静压强大小相等，而与作用面的方位无关，即p只是位置的函数p=p( x , y , z ) ——大小特性。

（各向相等）3.等压面及其特性如何？定义：同种连续静止流体中，静压强相等的点组成的面。

（p＝const）①等压面就是等势面。

因为。

②作用在静止流体中任一点的质量力必然垂直于通过该点的等压面。

第三章1.描述液体运动有哪两种方法，它们的区别是什么？拉格朗日法和欧拉法区别：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场的运动规律。

课堂练习---简答：1．写出流线微分方程和迹线微分方程的表达式。

2．写出流体静压特性。

3．水力光滑管和水力粗糙管是怎样定义的？是不是绝对粗糙度较大的管道一定是水力粗糙管？为什么？4．串联管路有哪些特点？并联管路有哪些特点？5．试解释水击现象，说明其危害，试讨论为了避免水击现象的发生可采取哪些措施？6、试说说拉格朗日法和欧拉法在观察流体流动时的不同着眼点在哪。

7、粘性流体伯努力方程的物理意义。

8．描述流体运动的方法主要有哪两种？两种方法的着眼点有何不同？9．流线和迹线是如何定义的？10．当孔口直径为d、孔口距液面深度为H时，如何区分大孔口和小孔口？11.请说名Re数的物理意义。

12.说说什么是当量直径，如何计算。

1．写出流线微分方程和迹线微分方程的表达式。

答： 流线微分方程：z y x v dz v dy v dx ==迹线微分方程：x v dt dx =，y v dt dy =，z v dt dz =2．写出流体静压特性。

答： 1）流体静压强垂直于作用面，方向指向该作用面的内法线方向；2）静止流体中任意一点处流体静压强的大小与作用面的方位无关，即同一点各个方向上的流体静压强均相等。

3．水力光滑管和水力粗糙管是怎样定义的？是不是绝对粗糙度较大的管道一定是水力粗糙管？为什么？答：当层流底层的厚度δ大于管壁的绝对粗糙度∆时，管壁的凹凸不平部分完全被层流底层所覆盖，紊流核心区与凸起部分不接触，流动不受管壁粗糙度的影响，因而流动的能量损失也不受管壁粗糙度的影响，这时的管道称为水力光滑管（3分）。

反之，称为水力粗糙管（1分）。

绝对粗糙度较大的管道不一定是“水力粗糙管”，因为当流速较小时，流动的层流底层厚度δ可能会很大，当δ大于∆时，尽管管道内壁很粗糙，也可能是水力光滑管（换一种说法：当δ＞∆时，不管管子表面有多粗糙，都是水力光滑管）4．串联管路有哪些特点？并联管路有哪些特点？答：串联管路特点：各管段的流量相等；总的水头损失等于各管段水头损失之和； 并联管路特点：总流量等于各管段流量之和；各个支路水头损失相等。

1.为什么液体的动力粘度u随温度升高二降低，而气体的随温度升高而增加? 答：因为液体分子间的距离很小，分子间的引力即内聚力，是形成粘性的主要因素，温度升高，分子间距离增大，内聚力减小，粘度随之减小；气体分子间的距离远大于液体，分子热运动引起的动量交换，是形成粘性的主要因素，温度升高，分子间热运动加剧，动量交换加大，粘度随之增大。

2.沿程阻力系数分区及影响因素。

答：①层流区。

λ与相对粗糙度ks/d无关，只与雷诺数Re有关。

②层流过渡区。

λ与相对粗糙度ks/d无关，只与雷诺数Re有关。

③水力光滑区。

λ与相对粗糙度ks/d无关，只与雷诺数Re有关。

④紊流过渡区。

λ既与相对粗糙度ks/d 有关，又与雷诺数Re有关。

⑤阻力平方区。

λ只与相对粗糙度ks/d有关，与雷诺数Re无关。

3. 说明一定水头作用下的孔口出流改为同直径的圆柱形外官咀出流后,出流阻力和流量的变化及产生原因。

分析官咀正常工作的基本条件。

答：在孔口断面处接一直径与孔口完全相同的圆柱形短管，其长度L=(3-4)d，这样的短管称为圆柱形外管嘴。

在相同条件下，管嘴的过流能力是孔口的1.32倍。

圆柱形外管嘴在收缩断面处出现了真空，其真空度为0.75H。

这相当于把管嘴的作用水头增大了75%，这就是相同直径、相同作用水头下的圆柱形外管嘴的流量比孔口大的原因。

管嘴正常工作条件是：（1）作用水头H<=9m;（2）管嘴长度L=(3---4)d4.无压管流中，满管时的流量和流速是否达到最大值？为什么？答：不是。

无压圆管均匀流在水深h=0.95d，即充满度ah=0.95时，输水能力最优；在水深h=0.81d，即充满度ah=0.81时，过流速度最大。

因为在水深很小时，水深增加，水面增宽，过流断面面积增加很快，接近管轴处增加最快。

水深超过半管后，水深增加，水面宽减小，过流断面面积增势减慢，在满流前增加最慢。

所以，在满流前，输水能力达到最大值，相应的充满度是最优充满度。

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。

9.涡线定义及其微分方程。

涡线是一条曲线，该曲线上每一点的切线方向与该点的涡线矢量方向相同。

涡线是由同一时刻不同流体质点组成的，涡线上各流体质点都围绕涡线的切线方向旋转。

微分方程z y x dz dy dxΩ=Ω=Ω10．写出雷诺运输公式两种形式。

1.什么是粘滞性？什么是牛顿内摩擦定律？不满足牛顿内摩擦定律的流体是牛顿流体还是非牛顿流体？答：粘滞性是当流体流动时，在流体内部显示出的内摩擦力性质。

牛顿内摩擦定律是：duT Adyμ=；不满足牛顿内摩擦定律的流体是非牛顿流体。

2．在流体力学当中，三个主要的力学模型是指哪三个？答：（1）连续介质；（2）无粘性流体；（3）不可压缩流体。

3．什么是理想流体？答：理想流体即指无粘性流体，是不考虑流体的粘性的理想化的流体。

6．为什么流体静压强的方向必垂直作用面的内法线？答：由于流体在静止时，不能承受拉力和切力，所以流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。

7．为什么水平面必是等压面？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。

8．什么是等压面？满足等压面的三个条件是什么？答：在同一种液体中,如果各处的压强均相等由各压强相等的点组成的面称为等压面。

满足等压面的三个条件是同种液体连续液体静止液体。

12．什么是绝对压强和相对压强？答：绝对压强：以毫无一点气体存在的绝对真空为零点起算的压强。

相对压强：当地同高程的大气压强为零点起算的压强。

13．什么叫自由表面？和大气相通的表面14．什么是流线？什么是迹线？流线与迹线的区别是什么？答：流线是某一瞬时在流场中画出的一条空间曲线，此瞬时在曲线上任一点的切线方向与该点的速度方向重合，这条曲线叫流线。

区别：迹线是流场中流体质点在一段时间过程中所走过的轨迹线。

流线是由无究多个质点组成的，它是表示这无究多个流体质点在某一固定瞬间运动方向的曲线。

而迹线则是在时间过程中表示同一流体质点运动的曲线。

15．什么是流场？答：我们把流体流动占据的空间称为流场，流体力学的主要任务就是研究流场中的流动。

16．什么是欧拉法？什么是拉格朗日法？答：通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为欧拉法。

通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法。

三（二 1）1、理想流体的概念2、写出牛顿内摩擦定律的公式，并说明其物理意义3、简述气体的粘度变化规律.4 、简述液体的粘度变化规律.5、流体的粘性在什么情况下得以体现？四（二 1）1、何谓惯性坐标系、非惯性坐标系?2、如何定义平衡流体上的作用力,并图示之.3、写出欧拉平衡方程式及其综合形式.四（二 2）1、如何定义平衡流体上的作用力。

2、写出欧拉平衡方程式3、流体静压力和静压强的联系和区别4、何谓惯性坐标系、非惯性坐标系?六（三 1）1、简述压力体的概念，并画图表示？2、简述液体静压强的分布规律(分直线运动和回转运动）,并图示？七1、简述Lagrange与Euler法的联系和区别;2、Euler法→Lagrange法的转化: 已知Euler描述为: 和初始条件t=0时, x=a, y=b, 求速度与加速度的Lagrange描述.九（三 5）1、简述奥-高公式？2、请写出直角坐标系和圆柱坐标系中的连续性方程及其特例；3、简述亥姆霍兹（Helmholtz）速度分解定理。

十（三 7+8）1、简述奥-高公式？2、写出剪切应力与剪切应变速度的关系、法向应力与直线应变速度的关系及矩阵形式的本构方程;3、Ｎ-Ｓ方程表达式及特例；4 、写出实际不可压缩流体、定常流动、重力场条件下的伯努力方程式及其特例十一(四)1、写出用欧拉方法表示的动量方程及各项物理意义；2、写出动量矩方程式及其各项物理意义；3、简述伯努力方程式中各项的物理意义；十二（四）1、什么是力学相似?力学相似包括哪几个方面?2、如何判断两种流动是否力学相似？简述三种近似模型法？十四(五)3、简述运用π定理的解题思路；。

一.液体和气体的黏性随温度的变化规律及其原因。

答：温度升高时液体的黏性降低，因为液体的粘性主要是分子间的内聚力引起的，温度升高时，内聚力减弱，故粘性降低。

气体的温度升高时，内能增加，分子运动更加剧烈，动量交换更大，阻止相对滑动的内摩擦力增大，黏度增大。

二.液体和气体的压缩性和膨胀性（密度和体积随温度和压强变化规律）。

答：流体的密度和体积会随着温度和压强的变化而改变。

温度一定时，流体的体积随压强的增加而缩小的特性称为流体的压缩性；压强一定时，流体的体积随温度的升高而增大的特性称为流体的膨胀性。

三.等压面具有哪些性质？答：1）等压面也是等势面2）等压面与单位质量力垂直3）两种不相混合液体的交界面是等压面四.静压强单位的表示形式及静压强的常用测量方法有哪些？答：1）应力单位2）液柱高单位3）大气压单位1）测压管2）U形测压管3）杯式测压计和多支U形管测压计4）差压计5）金属压力表与真空表五.阐释研究流体运动的两种方法：拉格朗日法和欧拉法。

答：拉格朗日法：着眼于流体中各质点的流动情况，考察每一质点的运动轨迹、速度、加速度等流动参数，将整个流体运动当成许多流体质点运动的总和来进行考虑欧拉法：着眼于流体经过空间各固定点时的运动情况，将经过某一流动空间的流体运动，当成不同质点在不同时刻经过这些空间位置时的运动总和来考虑六.简述总流伯努利方程的适用条件。

答：（1）流体是不可压缩的；（2）流体作定常流动；（3）作用于流体上的力只有重力；（4）所取过流断面1-1、2-2都在缓变流区域，但两断面之间不必都是缓变流段，而且过流断面上所取的点并不要求在同一流线上。

（5）所取两过流断面间没有流量汇入或流量分出，也没有能量的输入或输出。

七.毕托管和文丘里流量计的工作原理。

答：毕托管有两根细管。

一管孔口正对液流方向，90度转弯后液流的动能转化为势能，液体在管内上升的高度是该处的总水头Z+P/r+V^2/2g；而另一根管开口方向与液流方向垂直，只感应到液体的压力，液体在管内上升的高度是该处的测压管水头（就是相应于势能的那部分水头）Z+P/pg，两管液面的高差就是该处的流速水头V^2/2g，量出两管液面的高差H，则V^2/2g=H，即V=（2gH)^(1/2),从而间接地测出该处的流速V。

流体力学简答题总结 Revised by Petrel at 2021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。

一．简答题
1．流体的连续介质模型的性质 1
答：<1）流体是连续分布的介质，他可以无限分割为具有均匀质量的宏观微元体。

<2）不发生化学反应和离解等非平衡热力学过程的运动流体中，微元体内流体状态服从热力学关系。

<3）除了特殊面外，流体的力学和热力学状态参数在时空中是连续分布的，并且通常认为是无限可微的。

b5E2RGbCAP
2．流体的易流性 7
3．描述流体运动的两种方法 14
4．流线及其性质 17 -19
性质：
5．控制体及其性质 46
6．输运定理 47
7．涡线及涡管保持定理 98—99
8．单连域与复连域 107
9．平面不可压缩流动的流函数性质 133
10．解读复函数主要性质 141
申明：
所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。

流体力学简答题1、简述流体静力学的物理意义并解释流体静压力的含义。

答：1）在同一静止液体中，许多点的测压管水头是相等的，许多的静压水头也是相等的。

在这些点处，单位重量的比位能可以不相等，比压能也可以不相同，但其比位能与比压能可以相互转换，比势能总是相等的。

这就是流体静力学基本方程的几何意义与能量意义，即物理意义。

2）作用在静止流体上的表面力只有沿受压表面内法线方向的压力，称为流体静压力2.什么叫绝对压强?什么叫相对压强?分别有什么特点?以绝对真空或完全真空为基准计算的压强称为绝对压强。

以大气压强为基准计算的压强称为相对压强。

绝对压强恒为正或零，而相对压强可正可负或零。

3.力学相似应该包括哪几个方面？答：应包括三个方面（1）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比例；（2）运动相似，即实物流动与模型流动的流线应该几何相似，而且对应点上的速度成比例；（3）动力相似，即实物流动与模型流动应该受同种外力作用，而且对应点上的对应力成比例。

4.定常不可压缩完全扩展段的管中层流具有哪些方面的特点/答：有五方面特点。

（1）只有轴向运动；（2）流体运动定常、不可压缩；（3）速度分布的轴对称性；（4）等径管路压强变化的均匀性；（5）管路中质量力不影响流体的流动性能。

5.什么是表面力？什么是质量力？表面力：大小与物体表面积有关分布作用在流体表面上的力，它是相邻流体或固体作用于流体表面上的力。

质量力：与流体微质量大小有关并且集中作用在微团质量中心上的力6.说出黏性流体运动的伯努利方程221112221//2//2'z p r u g z p r u g h ++=+++中的每一项各具有的能量意义。

答：z 和p/r 分别表示单位重量流体流经某点时所具有的位能（比位能）和压能（比压能），2u /2g 表示单位重量流体流经给定点时的动能（比动能），'1h 是单位重量流体在流动过程中所损耗的机械能（能量损失）。

流体⼒学简答题第⼀章1.何谓连续介质假定？引⼊的⽬的意义何在？从微观上讲，流体由分⼦组成，分⼦间有间隙，是不连续的，但流体⼒学是研究流体的宏观机械运动，通常不考虑流体分⼦的存在，⽽是把真实流体看成由⽆数连续分布的流体微团（或流体质点）所组成的连续介质，流体质点紧密接触，彼此间⽆任何间隙。

这就是连续介质假设。

引⼊意义：第⼀个根本性的假设。

将真实流体看成为连续介质，意味着流体的⼀切宏观物理量，如密度、压⼒、速度等，都可作为时间和空间位置的连续函数，使我们有可能⽤数学分析来讨论和解决流体⼒学中的问题。

2.何谓流体的粘性？温度对流体粘性的影响如何？粘性是流体所特有的性质，⾃然界中的任何流体都具有粘性，只是有⼤有⼩。

1、定义：流体微团发⽣相对运动时所产⽣的抵抗变形、阻碍流动的性质。

温度是影响粘度的主要因素。

当温度升⾼时，液体的粘度减⼩，⽓体的粘度增加。

第⼆章1.何为压⼒体、压⼒中⼼？由承受压⼒的曲⾯、曲⾯边缘向上引垂⾯与⾃由液⾯或延长线（⾯）相交形成的⽆限多微⼩体积的总和。

总压⼒：作⽤于某⼀⾯上的总的静压⼒。

P 单位：N (⽜)总压⼒的作⽤点称为压⼒中⼼2.流体静压⼒有哪些特性？流体静压强：静⽌流体作⽤在单位⾯积上的⼒。

p静压强作⽤⽅向永远沿着作⽤⾯内法线⽅向——⽅向特性。

静⽌流体中任何⼀点上各个⽅向的静压强⼤⼩相等，⽽与作⽤⾯的⽅位⽆关，即p 只是位置的函数p =p ( x , y , z ) ——⼤⼩特性。

（各向相等）3.等压⾯及其特性如何？定义：同种连续静⽌流体中，静压强相等的点组成的⾯。

（p ＝const ）①等压⾯就是等势⾯。

因为 dU dp ρ= 。

②作⽤在静⽌流体中任⼀点的质量⼒必然垂直于通过该点的等压⾯。

第三章1.描述液体运动有哪两种⽅法，它们的区别是什么？拉格朗⽇法和欧拉法区别：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场的运动规律。

1、什么是流体？流体的三大特性？流体是一种受任何微小剪切力作用都能连续变形的物质易流动性，可压缩性，黏性2、什么是流体的连续介质假设？将流体视为由无数连续分布的流体质点组成的连续介质。

3、什么是不可压缩流体？不可压缩流体是指密度为常数的流体（不存在，任何实际流体都是可以压缩的）4、体积压缩系数、温度膨胀系数如何定义？流体受到的压强增大，则体积缩小，称为流体的压缩性。

在一定的压强下，随着温度上升，流体的体积膨胀，称为流体的膨胀性。

5、什么是流体的黏性？当流体层间发生相对滑移时产生切向阻力的特性，就是流体的黏性。

6、什么是牛顿内摩擦定律？作用在流层上的切向应力与速度梯度成正比，比例系数为流体的动力黏度7、动力黏度与压强、温度有什么关系？液体温度越高动力黏度越小，气体温度越高动力黏度越大。

普通压强对流体黏度几乎无影响，但在高压作用下，气体液体的黏度均随压强升高而增大。

8、什么是理想流体？理想流体是指黏度为零的流体。

实际流体都是有黏性的。

9、如何计算肥皂泡内的压强？4*表面张力系数/曲率半径。

1、什么是质量力、表面力，二者有何关系？指作用在所研究的流体体积表面上的力，它是由与流体相接触的其它物体（流体或固体）的作用产生的是指作用于流体内部每一流体质点上的力，它的大小与质量成正比。

2、流体静压强有什么特性？特性一：流体静压强的方向总是和作用面相垂直且指向该作用面，即沿着作用面的内法线方向。

特性二：在静止流体内部任意点处的流体静压强在各个方向都是相等的。

处于平衡状态的流体，单位质量流体所受的表面力分量与质量力分量彼此相等。

3、流体静力学基本方程的适用条件和物理意义？适用条件：质量力只有重力，不可压缩流体物理意义：在静止的不可压缩均质重力流体中，任何一点的位势能和压强势能之和为常数，即总静能头保持不变。

4、达朗贝尔原理在静力学中有何应用？附加一个方向与速度方向相反的惯性力5、什么是物体受到的总压力？即作用在平面上的液体总压力为一假想以平面面积为底，以平面形心淹深为高的柱体的液重。

流体力学简答题1. 什么是流体力学？流体力学是研究液体和气体运动及其相关现象的学科。

它涵盖了流体的力学性质、流动方程、边界条件以及流体在各种条件下的行为分析。

2. 流体力学的基本方程包括哪些？流体力学的基本方程包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。

质量守恒方程描述了质量的流动变化，动量守恒方程描述了力对流体运动的影响，而能量守恒方程描述了流体内部和周围的能量转换。

3. 流体的黏性是什么？流体的黏性是指流体内部分子或分子团之间相互碰撞的阻力。

黏性决定了流体的粘稠度，即流体的黏度。

4. 什么是雷诺数？雷诺数是一个无量纲数，用于描述流体的运动方式。

它是流体惯性力和黏性力之比的量度。

如果雷诺数小于一定临界值，称为层流；而大于临界值，则称为湍流。

5. 流体流动的控制方程是什么？流体流动的控制方程是由质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程构成的一组偏微分方程。

这些方程描述了流体内部的物理规律，如连续性、动量平衡和能量变化。

6. 流体力学的应用领域有哪些？流体力学广泛应用于各个领域，包括航空航天、化工、能源、环境工程等。

在航空航天领域，流体力学用于研究飞行器的空气动力学性能；在化工领域，它用于设计反应器和分离装置；在能源领域，它用于优化发电厂和燃烧系统的能效；在环境工程领域，它用于研究水流和大气的运动及其对环境的影响。

7. 流体力学中的边界层是什么？边界层是指流体靠近固体表面的一层流动区域。

在边界层内，流体速度由静止到最大值的变化非常快，且黏性力起到主要作用。

边界层的特性对于流体与固体表面的相互作用和摩擦有重要影响。

8. 流体的扩散和对流有什么区别？流体的扩散是指流体中物质由高浓度区域向低浓度区域的传递过程。

而对流是指流体中物质由动力学性质（如温度差、压力差）引起的流动而带来的物质传输。

扩散主要由浓度差驱动，而对流主要由动力学力驱动。

9. 流体静力学是什么？流体静力学是研究静止流体和受力平衡的流体系统性质的学科。

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。

流体力学简答题总结简答题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\2\2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：Z11\1V12\22.....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。

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。

a v 2 p a v 2 p , 1 1 + —1 + Z - 2 2 + T- + Z + h 2g P g 1 2g p g 2 上单位重量流体的动能 2g 能断面间流动损失P 单位重量流体的压P gz 单位重量流体的位能 h 单位重量流体的两4、画出下列曲面对应的压力体。

（4分）★▽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拉格朗日法：以流体质点为研究对象11.什么是量纲？流体力学中的基本量纲有哪些？写出压强、加速度的量纲。

流体力学简答题（知识要点）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。