流体

一，名词解释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流速方向重合的空间曲线称为流线。

3,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。

4,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。

5,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。

6,湿周：过流断面上流体与固体壁面接触的周界称为湿周。

7,水力半径：有效面积与湿周之比称为水力半径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，流场：充满流体的空间10，稳定流动：流体流动过程与时间无关的流动11，驻点：流体绕流物体迎流方向速度为零的点12，元流（tube flow）：充满在流管中的液流称为元流或微小流束。

元流的极限是一条流线。

无数元流之和就构成总流。

13，过水断面（cross section）：即水道（管道、明渠等）中垂直于水流流动方向的横断面，即与元流或总流的流线成正交的横断面称为过水断面。

14，点流速：流体流动中任一点的流速称为点流速，常用u表示。

一般情况下过水断面上各点的点流速是不相等的。

15，平均流速：由通过过水断面的流量Q除以过水断面的面积A而得的流速称为断面平均流速，常用υ表示，即16，渐变流：水流的流线几乎是平行直线的流动。

或者虽有弯曲但曲率半径又很大的流体流动，则可视为渐变流。

渐变流的极限是均匀流。

渐变流同一过水断面上的动水压强分布规律同静水压强，即=常数。

但需要注意：对于不同断面一般不相等。

17，急变流：流线间夹角很大或曲率半径较小或二者兼而有之，流线是曲线。

急变流过水断面上的动水压强不按静水压强规律分布。

18，动能（动量）修正系数：指按实际流速分布计算的动能（动量）与按断面平均流速计算的动能（动量）的比值。

它们的值均大于1.0，且取决于总流过水断面的流速分布，分布越均匀，其值越小，越接近于1.0。

一般工程计算中常取 19，粘滞性——流体在受到外部剪切力作用时发生变形(流动)，其内部相应要产生对变形的抵抗，并以内摩擦力的形式表现出来，这种流体的固有物理属性称为流体的粘滞性或粘性20，迹线——流体质点的运动轨迹曲线流线——同一瞬时，流场中的一条线，线上每一点切线方向与流体在该点的速度矢量方向一致21，质量力——作用于流场中每一流体质点上的力，属于非接触力，其大小与质量成正比。

单位质量流体所受到的质量力称为单位质量力。

22，连续介质假说——将流体视为由连续分布的质点构成，流体质点的物理性质及其运动参量是空间坐标和时间的单值和连续可微函数。

23.液体静力学基本方程z +gp ρ=C 的物理意义是静止液体中各点单位重量液体具有的____总势能______相等。

二，填空题1，运动粘度与动力粘度的关系是 ρμν= ，其国际单位是 斯(s m /2) 。

2，实际流体总流的伯诺利方程表达式为 22222212111122z g v a p h g v a p z +++=++-γγ， 其适用条件是稳定流，不可压缩流体，作用于流体上的质量力只有重力，所取断面为缓变流动3，牛顿内摩擦定律的表达式 dy du A T μ±= ，其适用范围是是指在温度不变的条件下，随着流速梯度的变化，μ值始终保持一常数 。

4，描述流体运动的方法有 欧拉法 和 拉格朗日法 。

5，流体的主要力学模型是指 连续介质 无粘性 和不可压缩性 6，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 。

7，流体流动的状态分为 层流 和 紊流 。

8，牛顿内摩擦定律适用的条件是 层流运动 和 牛顿液体 。

9，只受重力作用，静止液体中的等压面是⎽⎽⎽⎽水平面⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽10，实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是⎽⎽⎽答案：液体存在粘滞性和边界的影响⎽。

三，简答题1.稳定流动与不稳定流动。

---在流场中流体质点通过空间点时所有的运动要素都不随时间改变，这种流动称为稳定流；反之，通过空间点处得流体质点运动要素的全部或部分要素随时间改变，这种流动叫不稳定流2.产生流动阻力的原因。

---外因：水力半径的大小；管路长度的大小；管壁粗糙度的大小。

g V d l h f 22λ= 内因：流体流动中永远存在质点的摩擦和撞击现象，质点摩擦所表现的粘性，以及质点发生撞击引起运动速度变化表现的惯性，才是流动阻力产生的根本原因。

3.串联管路的水力特性。

---串联管路无中途分流和合流时，流量相等，阻力叠加。

串联管路总水头损失等于串联各管段的水头损失之和，后一管段的流量等于前一管段流量减去前管段末端泄出的流量。

4.静压强的两个特性。

---1.静压强的方向是垂直受压面，并指向受压面。

2.任一点静压强的大小和受压面方向无关，或者说任一点各方向的静压强均相等。

5.连续介质假设的内容。

---即认为真实的流体和固体可以近似看作连续的，充满全空间的介质组成，具有一定的质量体积，但没有任何空隙。

6.作用水头的定义。

----任意断面处单位重量水的能量，等于比能除以重力加速度。

含位置水头、压力水头和速度水头。

单位为m 。

7.等压面的特性。

---作用于静止流体中任一点上的质量力必定垂直于通过该点的等压面8.空间连续性微分方程式及其物理意义。

---0)()()(=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂zu y u x u t z y x ρρρρ，其物理意义为：流体在单位时间内经过单位体积空间流出与流入的质量差与其内部质量变化的代数和为零。

9.雷诺数：μρνVDVL==Re 惯性力与粘性力之比10. 流线的性质：a.同一时刻的不同流线，不能相交。

b.流线不能是折线，而是一条光滑的曲线。

c.流线簇的疏密反映了速度的大小。

11. 理想流体的伯努利方程：物理意义 几何意义单位重流体的位能（比位能） 位置水头单位重流体的压能（比压能） 压强水头单位重流体的动能（比动能） 流速水头单位重流体总势能（比势能） 测压管水头总比能 总水头12.13.尼古拉兹实验分区级意义是什么？①层流区 ②临界过渡区 ③紊流光滑区 ④紊流过度区 ⑤紊流粗糙区（在层流中λ仅是雷诺数Re 的函数并与Re 成反比；在层流到紊流过渡区，λ仅是Re 的函数；在紊流光滑区λ=f 1（Re ）； 过渡区λ=f 2（ ）粗糙区λ=f 3（ ）紊流粗糙区又称为阻力平方区）意义：比较完整地反应了沿程阻力系数的变化规律，揭示了沿程阻力系数变化的主要因素。

R ∆R ∆14.运动粘滞系数r 的物理意义是什么？流体运动粘滞系数v 表征单位速度梯度作用下的切应力对单位体积质量作用产生的阻力加速度，具有运动学要素15.管网水力计算遵循的原则是什么？①任一节点流入和流出的流量相等；②任一闭合环路中，如规定顺时针方向流动的阻力损失为正，反之为负，则各管段阻力损失的代数和必等于零。

16，均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？答案：这种说法错误的。

均匀是相对于空间分布而言，恒定是相对于时间而言。

当流量不变通过一变直径管道时，虽然是恒定流，但它不是均匀流。

17，何谓渐变流？渐变流过流断面具有哪些重要性质？定义：流线近似为平行直线的流动称为渐变流；（5分）性质：过流断面近似为平面，过流断面上的动压强近似按静压强分布，即C p z ≈+γ/三，选择题2、一下哪种流体为非牛顿流体 C 。

A 、空气B 、清水C 、血液D 、酒精3、绝对压强P abs 、相对压强p 、真空值p v 、当地大气压强a p 之间的关系是 C 。

A 、P abs =p+ p vB 、p= P abs +a pC 、p v =a p - P abs4、圆管层流过流断面的流速分布为 C 。

A 、均匀分布B 、对数曲线分布C 、二次抛物线分布5、一下那些概念属于欧拉法 A 。

A 、流线B 、迹线C 、液体质点D 、液体微团6、圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数λ B 。

A 、与雷诺数Re 有关B 、与管壁相对粗糙度d∆有关 C 、与Re 和d∆有关 D 、与和管长l 有关 10、流线与流线通常情况下 C 。

A 、能相交也能相切B 、仅能相交不能相切C 、仅能相切不能相交D 、既不能相交也不能相切14、一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立的条件是 D 。

A 、理想流体B 、粘性流体C 、可压缩流体D 、不可压缩流体（1）在水力学中，单位质量力是指（答案：c ）a 、单位面积液体受到的质量力；b 、单位体积液体受到的质量力；c 、单位质量液体受到的质量力；d 、单位重量液体受到的质量力（3）液体中某点的绝对压强为100kN/m 2，则该点的相对压强为Ba 、1 kN/m 2b 、2 kN/m 2c 、5 kN/m 2d 、10 kN/m 2（4）水力学中的一维流动是指（答案：d ）a 、恒定流动；b 、均匀流动；c 、层流运动；d 、运动要素只与一个坐标有关的流动。

（8）在明渠中不可以发生的流动是（ 答案：c ）a 、恒定均匀流；b 、恒定非均匀流；c 、非恒定均匀流；d 、非恒定非均匀流。

（13）测量水槽中某点水流流速的仪器有答案：ba 、文丘里计b 、毕托管c 、测压管d 、薄壁堰1．伯努利方程中 22p v z gαγ++表示 A A ．单位重量流体具有的机械能； B ．单位质量流体具有的机械能；C ．单位体积流体具有的机械能；D ．通过过流断面的流体所具有的总机械能。

3．流体在管内作层流流动时，其沿程损失h f 值与断面平均流速v 的_____A_____次方成正比。

A ．1B ．1.75C ．1.75~2D ．21．交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于（ B ）A 、牛顿流体B 、非牛顿流体C 、理想流体D 、无黏流体 2．牛顿内摩擦定律yu d d μτ=中的y u d d 为运动流体的（ D ） A 、拉伸变形 B 、压缩变形 C 、剪切变形 D 、剪切变形速率3．金属测压计的读数为（ B ）A 、绝对压强p 'B 、相对压强pC 、真空压强v pD 、当地大气压a p2．如图所示 BA. p 0=p a ；B. p 0>p a ；C. p 0<p a ；D. 无法判断。

7．一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下4.2m 处测压管高度为2.2m ，设当地大气压为1个工程大气压，则容器内气体部分的相对压强为___ 水柱（ D ）。

A. 2mB. 1mC. 8mD. －2m8．如图所示，，下述静力学方程哪个正确？B10．粘性流体总水头线沿程的变化是( A ) 。