一元气体动力学基础

一元气体动力学基础

1.若要求22vp小于0.05时，对20℃空气限定速度是多少？

解：根据20vP=42M知

42M< 0.05M<0.45，smkRTC/3432932874.1

smMCv/15334345.0

即对20℃ 空气限定速度为v<153m/s，可按不压缩处理。

2.有一收缩型喷嘴，已知p1=140kPa（abs），p2=100kPa（abs），v1=80m/s，T1=293K，求2-2断面上的速度v2。

解：因速度较高，气流来不及与外界进行热量交换，且当忽略能量损失时，可按等熵流动处理，应用结果：2v

=2121)(2010vTT，其中T1=293K

1=11RTp=1.66kg/m3.

kP11212)(=1.31kg/m3.

T2=RP22=266 K

解得：2v=242m/s

3.某一绝热气流的马赫数M=0.8，并已知其滞止压力p0=5×98100N/m2，温度t0=20℃，试求滞止音速c0，当地音速c，气流速度v和气流绝对压强p各为多少？

解：T0=273+20=293K，C0=0KRT=343m/s 根据 20211MKTT知

T=260 K，smkRTC/323，smMCv/4.258

100kkTTpp

解得：2/9810028.3mNp

4.有一台风机进口的空气速度为v1，温度为T1，出口空气压力为p2，温度为T2，出口断面面积为A2，若输入风机的轴功率为N，试求风机质量流量G（空气定压比热为cp）。

解：由工程热力学知识：

22vhGN，其中PAGRTTchP，pAGRTAGv

∴)2()(2121122222vTcApGRTTcGNPP

由此可解得G

5.空气在直径为10.16cm的管道中流动，其质量流量是1kg/s，滞止温度为38℃，在管路某断面处的静压为41360N/m2，试求该断面处的马赫数，速度及滞止压强。

流体力学心得体会

篇一：《流体力学》学习报告

《流体力学》 学习报告 ———— 11 土木二班 47 号胡智 远

通过一个学期的学习，让我懂得了：流体力学是研究流 体平衡和机械运动规律及其应用的科学，是力学的一个重要 分支。它的任务是通过流体的运动规律，研究流体之间及流 体与各种边界之间的相互作用力，并将它们应用于解决科研 和实际工程问题。在水力、动力、土建、航空、化工，机械 等领域里，都日益广泛的应用流体力学，同时正是这些领域 的发展，也推动了流体力学的发展和深入。

流体是气体和液体的总称。在人们的生活和生产活动中 随时随地都可遇到流体，所以流体力学是与人类日常生活和 生产事业密切相关的。大气和水是最常见的两种流体，大气 包围着整个地球，地球表面的 70%是水面。大气运动、海水 运动 （ 包括波浪、潮汐、中尺度涡旋、环流等 ） 乃至地球深处 熔浆的流动都是流体力学的研究内容。

20 世纪初， 世界上第一架飞机出现以后， 飞机和其他各 种飞行器得到迅速发展。 20 世纪 50 年代开始的航天飞行， 使人类的活动范围扩展到其他星球和银河系。航空航天事业 的蓬勃发展是同流体力学的分支学科——空气动力学和气 体动力学的发展紧密相连的。这些学科是流体力学中最活跃、 最富有成果的领域。

石油和天然气的开采，地下水的开发利用，要求人们了 解流体在多孔或缝隙介质中的运动，这是流体力学分支之一 ——渗流力学研究的主要对象。渗流力学还涉及土壤盐碱化 的防治，化工中的浓缩、分离和多孔过滤，燃烧室的冷却等 技术问题。

燃烧离不开气体，这是有化学反应和热能变化的流体力 学问题，是物理 - 化学流体动力学的内容之一。爆炸是猛烈 的瞬间能量变化和传递过程，涉及气体动力学，从而形成了 爆炸力学。

沙漠迁移、河流泥沙运动、管道中煤粉输送、化工中气 体催化剂的运动等，都涉及流体中带有固体颗粒或液体中带 有气泡等问题，这类问题是多相流体力学研究的范围。 等 离子体是自由电子、带等量正电荷的离子以及中性粒子的集 合体。等离子体在磁场作用下有特殊的运动规律。研究等离 子体的运动规律的学科称为等离子体动力学和电磁流体力 学，它们在受控热核反应、磁流体发电、宇宙气体运动等方

一元流体动力学基础

1.直径为150mm的给水管道，输水量为hkg/7.980，试求断面平均流速。

解：由流量公式vAQ 注意：vAQskghkg//

AQv 得：smv/0154.0

2.断面为300mm×400mm的矩形风道,风量为2700m3/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vAQ 得：AQv

由连续性方程知2211AvAv 得：smv/5.122

3.水从水箱流经直径d1=10cm,d2=5cm,d3=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smAvQ/0049.0333

质量流量skgQ/9.4

(2)由连续性方程：

33223311,AvAvAvAv

得：smvsmv/5.2,/625.021

4.设计输水量为hkg/1.2942的给水管道，流速限制在9.0∽sm/4.1之间。试确定管道直径，根据所选直径求流速。直径应是mm50的倍数。 解：vAQ 将9.0v∽sm/4.1代入得343.0d∽m275.0

∵直径是mm50的倍数，所以取md3.0

代入vAQ 得mv18.1

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：vAQ 将smv/20代入得：mmd5.420 取mmd450

代入vAQ 得：smv/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。设想用和管轴同心但不同半径的圆周，将全部断面分为中间是圆，其他是圆环的五个面积相等的部分。测点即位于等分此部分面积的圆周上，这样测得的流速代表相应断面的平均流速。（1）试计算各测点到管心的距离，表为直径的倍数。（2）若各点流速为54321uuuuu，，，，，空气密度为，求质量流量G。

《流体力学》选择题库

第一章 绪论

1．与牛顿内摩擦定律有关的因素是：

(1)、压强、速度和粘度； (2)、流体的粘度、切应力与角变形率；

(3)、切应力、温度、粘度和速度；(4)、压 强、粘度和角变形。

2．在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为：

(1)、牛顿流体及非牛顿流体； (2)、可压缩流体与不可压缩流体；

(3)、均质流体与非均质流体； (4)、理想流体与实际流体。

3． 下面四种有关流体的质量和重量的说法,正确而严格的说法是 。

（1）. 流 体 的 质 量 和 重 量 不 随 位 置 而 变 化；

（2）. 流 体 的 质 量 和 重 量 随 位 置 而 变 化；

（3）. 流 体 的 质 量 随 位 置 变 化， 而 重 量 不 变；

（4）. 流 体 的 质 量 不 随 位 置 变 化， 而 重 量 随 位 置 变 化。

4．流 体 是 一 种 物 质。

（1）、不 断 膨 胀 直 到 充 满 容 器 的；（2）、 实 际 上 是 不 可 压 缩 的；

（3）、不能承受剪切力的；（4）、 在任一剪切力的作用下不能保持静止的。

5．流 体 的 切 应 力 。

（1）当 流 体 处 于 静 止 状 态 时 不 会 产 生；

（2）当 流 体 处 于 静 止 状 态 时， 由 于 内 聚 力， 可 以 产 生；

（3）仅 仅 取 决 于 分 子 的 动 量 交 换；

（4）仅 仅 取 决 于 内 聚 力。

6． a. 静 止 液 体 的 动 力 粘 度 为0； b. 静 止 液 体 的 运 动 粘 度 为0；

c. 静 止 液 体 受 到 的 切 应 力 为0； d. 静 止 液 体 受 到 的 压 应 力 为0。

7． a. 静 止 液 体 的 动 力 粘 度 为0； b. 静 止 液 体 的 运 动 粘 度 为0；

c. 静 止 液 体 受 到 的 切 应 力 为0； d. 静 止 液 体 受 到 的 压 应 力 为0。