自考流体力学03347 03流体动力学基础
- 格式:ppt
- 大小:6.97 MB
- 文档页数:64
3347流体力学全国自考第一章绪论1、液体和气体统称流体,流体的基本特性是具有流动性。
流动性是区别固体和流体的力学特性。
2、连续介质假设:把流体当作是由密集质点构成的、内部无空隙的连续踢来研究。
3、流体力学的研究方法:理论、数值和实验。
4、表面力:通过直接接触,作用在所取流体表面上的力。
5、质量力:作用在所取流体体积内每个质点上的力,因力的大小与流体的质量成比例,故称质量力。
重力是最常见的质量力。
6、与流体运动有关的主要物理性质:惯性、粘性和压缩性。
7、惯性:物体保持原有运动状态的性质;改变物体的运功状态,都必须客服惯性的作用。
8、粘性:流体在运动过程中出现阻力,产生机械能损失的根源。
粘性是流体的内摩擦特性。
粘性又可定义为阻抗剪切变形速度的特性。
9、动力粘度:是流体粘性大小的度量,其值越大,流体越粘,流动性越差。
10、液体的粘度随温度的升高而减小,气体的粘度随温度的升高而增大。
11、压缩性:流体受压,分子间距离减小,体积缩小的性质。
12、膨胀性:流体受热,分子间距离增大,体积膨胀的性质。
13、不可压缩流体:流体的每个质点在运动过程中,密度不变化的流体。
14、气体的粘度不受压强影响,液体的粘度受压强影响也很小。
第二章流体静力学1、精致流体中的应力具有一下两个特性:●应力的方向沿作用面的内法线方向。
●静压强的大小与作用面方位无关。
2、等压面:流体中压强相等的空间点构成的面;等压面与质量力正交。
3、绝对压强是以没有气体分子存在的完全真空为基准起算的压强、4、相对压强是以当地大气压强为基准起算的压强。
5、真空度:若绝对压强小于当地大气压,相对压强便是负值,有才呢个·又称负压,这种状态用真空度来度量。
6、工业用的各种压力表,因测量元件处于大气压作用之下,测得的压强是改点的绝对压强超过当地大气压的值,乃是相对压强。
因此,先跪压强又称为表压强或计示压强。
7、z+p/ρg=C:●z为某点在基准面以上的高度,可以直接测量,称为位置高度或位置水头.。
第三章 流体动力学基础本章研究流体运动的基本规律及其在工程中的应用基础,介绍流体动力学的基本知识、基本原理和基本方程。
第一节 描述流体运动的两种方法表征运动流体的物理量称为流体的流动参数。
描述流体运动就是要表达流体质点的流动参数在不同空间位置上随时间连续变化的规律。
在流体力学中,描述流体运动的方法有拉格朗日(Lagrange)法和欧拉(Euler)法。
一、拉格朗日法充满流体质点运动的空间称为流场。
拉格朗日法从分析流体质点的运动着手,分析流动参数随时间的变化规律,然后综合所有被研究流体质点的运动情况来获得整个流体运动的规律。
这种方法与理论力学中描述质点或质点系的方法一样。
显然,这个方法可以了解每个流体质点的运动规律。
由于拉格朗日方法着眼于每个流体质点,需要找到一种方法用以区分不同的流体质点。
通常采用的方法是以初始时刻0t 时,各质点的空间坐标(a ,b ,c )作为不同质点的区别标志。
在流体运动过程中,每一个质点的运动坐标不是独立变量,而是起始坐标(a ,b ,c )和时间变量t 的函数。
人们把a ,b ,c ,t 叫做拉格朗日变数。
流体质点的空间位置(z y x ,,),可以表示为⎪⎭⎪⎬⎫===),,,(),,,(),,,(t c b a z z t c b a y y t c b a x x (3-1) 运动坐标对时间求导,则可得流体质点的速度d d d d d d (,,,)(,,,)(,,,)x y z x x x a b c t v t t t y y y a b c t v t t t z z z a b c t v t t t ∂∂⎫===⎪∂∂⎪∂∂⎪===⎬∂∂⎪∂∂⎪===⎪∂∂⎭ (3-2) 因为c b a ,,不随时间变化,所以tz t z t y t y t x t x ∂∂=∂∂=∂∂=d d ,d d ,d d 。
而在微分之后将c b a ,,看成变数,把t 看成常数,将得到t 时刻流体质点的速度分布。
全国20XX年10月一、单项选择题1.露天水池中,水面下0.6m深度处的相对压强为5.88kPa。
2.水平圆管均匀流的过流断面上,动压强的分布为线性分布。
3.圆管流动中,临界雷诺数的数值为2300。
4.输油管道直径为0.1m,流动为层流状态,实测管轴流速0.8m/s,通过的流量为6.28L/s。
5.从水管末端突然关阀开始,水击波传播过程中,四个阶段的传播波依次是增压、减压、减压、增压。
6.对于无压圆管均匀流,流量达最大值的充满度是0.95;在充满度为0.81时,流速最大。
7.明渠均匀流为缓流时,h>h c、v<v c、i<i c、F r<1;急流时,h<h c、v>v c、i>i c、F r>1 。
8.在M1、M2、M3、S1、S2、S3、H3和A3等各型水面曲线中,降水曲线是M2和S2。
9.当堰上水头H=0.05~0.25m时,顶角为90°的三角形薄壁堰的流量Q与H的关系是Q ∝H2.5;当H=0.25~0.55m 时,Q∝H2.47 。
10.达西公式与裘皮依公式前者适用于均匀渗流,后者适用于渐变渗流。
二、填空题11.作用在流体的每一质点上、大小与流体的质量成比例的力称为质量力。
12.流体静压强的方向为作用面的内法线。
13.应用皮托管测量A点流速,若两测压管液柱差为h,则A点流速为u A=gh2。
14.流体由直管流入断面很大的容器时,其局部水头损失系数ζ=_1 ;流体由断面很大的容器流入直管时,其局部水头损失系数ζ=0.5 。
15.流体绕曲面壁流动时,在漩涡区,流体由于受到逆压梯度和近壁摩擦阻力的作用,可能出现边界层分离现象。
16.孔口流量系数μ等于流速系数φ与收缩系数ε的乘积。
17.水力最优梯形断面的水力半径R h与水深h的比值为1/2 。
18.在流量一定的情况下,当形成均匀流的明渠实际底坡大于临界底坡时,明渠中将发生急流状态的均匀流。
19.当堰顶厚度δ与堰上水头H的比值增至10 以上时,沿程水头损失不能忽略,流动已经不属于堰流。
中央广播电视大学2003—2004学年度第一学期“开放本科”期末考试土木工程专业流体力学试题2004年1月一、选择题(在下列命题中选择出正确的说法,填在括号内。
每小题2.5分,共10分)l。
堰流流量Q与堰上全水头H。
的关系是( )。
A l/2次方的关系B 1次力‘的关系C 3/2次方的关系D.2次方的关系2.理想流体与实际流体的主要区别在于( )。
A是否考虑粘滞性B.是否考虑易流动性C是否考虑重力特性D是否考虑惯性3.在均质?L隙介质中,渗流流速u与水力坡降J的几次方成比例( )。
A.1/2次方 B 1次方C 3/2次方D.2次方4.对于实际流体、总水头线是< )的线。
A沿程下降B沿程升高C沿程可升可降D.沿程不升不降二、判断题(判断下列说法是否正确。
若正确在括号内划√,否则划X。
每小题2分,共12分。
本题若全为√或全为X,或规律性判断不给分)1.动能修正系数与断面流速分布有关。
2.临界雷诺数的大小与流体的性质无关。
3.长短是指管道几何长度长的管道。
4.谢齐(Chc2y)公式适用于紊流粗糙区。
5.按沿程阻力系数的变化规律,尼古拉滋试验曲线分为三个区。
6.对于以重力为主导因素的流动,可按佛劳德准则进行模型设计。
三、简答题(每小题3分,共12分)1.等压面是水平面的条件有哪些?2,流体静压强的有哪两个特性?3.明渠均匀流有哪些特性?4.说明描述流体运动的两种方法(拉格朗日法与欧拉法)的主要区别。
四、绘图题(每小题3分,共6分)1.绘出下面图中平面上相对压强分布图。
2.绘出下面图中曲面上的压力体图。
五、计算题(共60分)1.在封闭水箱中,h=1.5m,z=0.5m(如图),压力表读数为4.9kN/m2,求A 点和水面压强。
(8分)2.圆形有压涵管穿过路基,管长L=50m,管径d=1.Om,上下游水位差H=3m,管路沿程阻力系数R=o.03,局部阻力系数:进口Sc=o.5,弯管Sb=o.65,水下出口Ssc=1.o,求通过流量?(20分)3.宽为lm的矩形闸门AB,倾角45‘,水深h1=3m,h2=2m,求作用于闸门上的静水压力和作用点。
⾃考流体⼒学历年真题(珍藏版)⾃考流体⼒学历年真题全国2010年1⽉⾃考流体⼒学试题课程代码:03347⼀、单项选择题(本⼤题共10⼩题,每⼩题2分,共20分)在每⼩题列出的四个备选项中只有⼀个是符合题⽬要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均⽆分。
1.下列属于质量⼒的是( ) A.剪切⼒ B.压⼒ C.重⼒D.表⾯张⼒2.如题2图所⽰,⼀密闭容器内下部为⽔,上部为空⽓,液⾯下4.2m 处的测压管内⽔柱⾼度为2.2m ,设当地⼤⽓压为98kPa ,则容器内液⾯的绝对压强为( )A.8mH 2OB.2mH 2OC.1mH 2OD.-2mH 2O题2图3.如题3图所⽰,⽔平放置的渐缩管(忽略⽔头损失),渐变流断⾯1—1与渐变流断⾯2—2形⼼点的压强p 1、p 2满⾜( ) A.p1p 2 D.不确定题3图4.圆管紊流光滑区的沿程摩阻系数 ( ) A.与雷诺数Re 有关B.与管壁相对粗糙d ks 有关C.与雷诺数Re 和管壁相对粗糙dk s有关 D.与雷诺数Re 和管长l 有关5.某变径管内液体流动的雷诺数之⽐R e1∶R e2=l ∶4,则其管径之⽐d 1∶d 2为( ) A.4∶1B.2∶1C.1∶2D.1∶46.底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q=3m3/s,已知渠中某断⾯⽔深h=0.6m,则该断⾯⽔流的流态为( )A.缓流B.急流C.临界流D.不确定7.在流量⼀定,渠道断⾯的形状、尺⼨⼀定时,随底坡的增⼤,正常⽔深将( )A.增⼤B.减⼩C.不变D.不确定8.宽顶堰⾃由出流的堰顶收缩断⾯⽔深h c0与堰顶临界⽔深h c的关系( )A.h c0>h cB. h c0C.h c0=h cD.不确定9.地下⽔渐变渗流,过流断⾯上各点的渗透速度按( )A.线性分布B.抛物线分布C.对数曲线分布D.均匀分布10.弗劳德数的物理意义为( )A.粘性⼒与重⼒之⽐B.惯性⼒与粘性⼒之⽐C.压⼒与惯性⼒之⽐D.惯性⼒与重⼒之⽐⼆、填空题(本⼤题共10⼩题,每⼩题2分,共20分)请在每⼩题的空格中填上正确答案,错填、不填均⽆分。
流体力学(03347)一、单项选择题1、理想液体恒定有势流动,当质量力只有重力时, ( )A 整个流场内各点的总水头)2//(2g u p z ++γ相等B 只有位于同一流线上的点,总水头)2//(2g u p z ++γ相等 C 沿流线总水头)2//(2g u p z ++γ沿程减小D 沿流线总水头)2//(2g u p z ++γ沿程增加2、在下列底坡渠道中,不可能发生明渠均匀流的底坡为( )A.平坡B.缓坡C.陡坡D.临界坡3、同一管道中,当流速不变,温度上升时,则雷诺数( )A .增大 B. 减小 C. 不变 D. 不一定4、一段直径不变管道的流速从2m/s 增加到4m/s 时,在水流都处于紊流粗糙区时,沿程水损失是原来的( )倍A .1 B.2 C. 2 D. 45、有一溢流堰,堰顶厚度为2m ,堰上水头为2m ,则该堰流属于( )A 、薄壁堰流B 、宽顶堰流C 、实用堰流D 、明渠水流6、明渠流动为急流时( )A 、1Fr >B 、c h h >C 、c v v >D 、0de dh <7、液体连续介质是( )A 、没有间隙的液体B 、服从牛顿内摩擦定律的液体C 、有分子间隙的液体D 、不可压缩的液体8、若流体的密度仅随( )变化,则该流体称为正压性流体。
A 、质量B 、体积C 、温度D 、 压强9、液体动力粘滞系数μ的单位是()A.m2/sB.(N. s)/m2C.N/m2D.Pa/s10、有两条梯形断面渠道1和2,已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同,但底坡i1>i2,则其均匀流水深h1和h2的关系为()A.h1>h2 B. h1<h2 C. h1=h2 D. 无法确定11、流线与等势线的关系为()A.平行B.斜交C.正交D.不确定12、平衡液体的等压面必为()A.水平面 B. 斜平面 C. 旋转抛物面 D. 与质量力正交的面13、两种矩形断面渠道,其过水面积A,糙率n,底坡i均相等,但是底宽b及水深h不同,渠道一b1×h1 = 4m×1m,渠道二b2×h2 = 2m×2m,比较渠道中通过的流量相对大小为()A.Q1 > Q2B.Q1 = Q2C.Q1 < Q2D.无法确定14、对于并联长管道,每根管道的()相等。