流体力学基本练习题
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流体力学试题及答案一、选择题1. 在静水中,对于不同形状的物体,哪一项描述是正确的?A. 每个物体受到的浮力相同。
B. 浮力与物体的形状无关。
C. 浮力只与物体的质量有关。
D. 浮力与物体的密度无关。
答案:B. 浮力与物体的形状无关。
2. 当一个物体在液体中浸没时,下列哪一项是正确的?A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
B. 物体受到的浮力小于物体的重力。
C. 物体受到的浮力大于物体的重力。
D. 浮力与物体的重力无关。
答案:A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
3. 下列关于压强的说法,哪一项是正确的?A. 压强与物体的面积成反比。
B. 压强只与物体的质量有关。
C. 压强与液体的密度无关。
D. 压强与液体的深度成正比。
答案:D. 压强与液体的深度成正比。
4. 当液体从一细管中流出时,根据伯努利定理,下列哪一项是正确的?A. 流速越大,压强越小。
B. 流速越小,压强越小。
C. 流速越大,压强越大。
D. 流速与压强无关。
答案:A. 流速越大,压强越小。
5. 下列哪一项是正确的?A. 黏性流体的黏度随温度而增加。
B. 非黏性流体的黏度随温度而减小。
C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
D. 黏性流体的黏度与温度无关。
答案:C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
二、填空题1. 流量的单位是__________。
答案:升/秒或米^3/秒2. 流体的黏滞系数是_____________。
答案:黏度3. 当一个物体浸没在水中时,所受到的浮力等于所排开的水的__________。
答案:重量或质量4. 斯托克斯定律适用于小颗粒在____________中运动的情况。
答案:黏性流体5. 流体在维持稳定的情况下,其流速越大,压强越__________。
答案:小三、计算题1. 一个球体在液体中的浸没深度为30cm,球的质量为400g,液体的密度为800kg/m^3。
求球受到的浮力大小。
答案:球受到的浮力大小等于所排开的液体的重力大小,即体积乘以液体的密度乘以重力加速度。
(完整版)流体⼒学练习题⼀、选择题1、连续介质假设意味着 B 。
(A)流体分⼦互相紧连;(B)流体的物理量是连续函数;(C)流体分⼦间有间隙;(D)流体不可压缩2、静⽌流体_A_剪切应⼒。
(A)不能承受;(B)可以承受;(C)能承受很⼩的;(D)具有粘性是可承受3、温度升⾼时,空⽓的粘度 B 。
(A)变⼩;(B)变⼤;(C)不变;(D)可能变⼤也可能变⼩4、流体的粘性与流体的D ⽆关。
(A)分⼦的内聚⼒;(B)分⼦的动量交换;(C)温度;(D)速度梯度5、在常温下,⽔的密度为 D kg/m3。
(A)1 ;(B)10 ;(C)100;(D)10006⽔的体积弹性模量A 空⽓的体积弹性模量。
(A)⼤于;(B)近似等于;(C)⼩于;(D)可能⼤于也可能⼩于7、 C 的流体称为理想流体。
(A)速度很⼩;(B)速度很⼤;(C)忽略粘性⼒;(D )密度不变8、D的流体称为不可压缩流体。
(A)速度很⼩;(B)速度很⼤;(C)忽略粘性⼒;(D)密度不变9、与⽜顿内摩擦定律直接有关系的因素是B(A)切应⼒和压强;(B)切应⼒和剪切变形速率;(C)切应⼒和剪切变形;(D )切应⼒和速度。
10、⽔的粘性随温度升⾼⽽B(A)增⼤;(B)减⼩;(C)不变;(D)不确定11、⽓体的粘性随温度的升⾼⽽A(A)增⼤;(B)减⼩;(C)不变;(D)不确定。
12、理想流体的特征是C(A)粘度是常数;(B)不可压缩;(C)⽆粘性;(D)符合pV=RT。
13、以下关于流体粘性的说法中不正确的是(A)粘性是流体的固有属性;(B)粘性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能⼒的量度;(C)流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作⽤;(D)流体的粘性随温度的升⾼⽽增⼤。
14、按连续介质的概念,流体质点是指D(A)流体的分⼦;(B)流体内的固体颗粒;(C)⽆⼤⼩的⼏何点;(D)⼏何尺⼨同流动空间相⽐是极⼩量,⼜含有⼤量分⼦的微元体。
15、理想流体与实际流体的主要区别在于( A )。
流体力学题库(附答案)一、单选题(共48题,每题1分,共48分)1.()管路各段阻力损失相同。
A、短管管系B、串联管系C、并联管系D、分支管系正确答案:C2.理想液体的特征是( )A、不可压缩B、符合牛顿内摩擦定律的C、无粘性D、粘度为常数正确答案:C3.当容器内工质压力大于大气压力时,工质处于()状态。
A、标准B、正压C、负压D、临界正确答案:B4.某点的真空压力是65000pa,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为()。
A、165000PaB、65000PaC、55000PaD、35000Pa正确答案:D5.在圆管流中,层流的断面流速分布为()。
A、均匀规律B、直线变化规律C、抛物线规律D、对数曲线规律正确答案:C6.抽气器的工作原理是()A、动量方程B、静力学基本方程C、连续性方程D、伯努利方程正确答案:D7.伯努利方程说明,流体在水平管内定常流动中,流速降低()A、压力下降B、都可能C、压力上升D、压力不变正确答案:C8.那个设备压力是真空压力()。
A、再热器B、凝汽器C、过热器D、给水泵正确答案:B9.伯努利方程中Z+P/ρg表示()A、单位体积流体具有的机械能B、通过过流断面的流体所具有的总机械能C、单位质量流体具有的机械能D、单位重量流体具有的测压管能头正确答案:D10.超临界机组主蒸汽压力最接近的是()。
A、5个大气压B、26兆帕C、50巴D、5公斤正确答案:B11.静止的流体中存在()。
A、压应力、拉应力和剪切力B、压应力和拉应力C、压应力D、压应力和剪切力正确答案:C12.将极细测压管插入水中,毛细现象会使得液位()A、下降B、不变C、都有可能D、上升正确答案:D13.一个标准大气压(1atm)等于()。
A、Hg780mmB、101.325kPaC、720mmHgD、110.325kPa正确答案:B14.流体在管道内的流动阻力分为()两种。
A、阀门阻力、三通阻力B、沿程阻力、局部阻力C、流量孔板阻力、水力阻力D、摩擦阻力、弯头阻力正确答案:B15.主机润滑油压力为130千帕,其是多少米水柱()。
流体力学练习题库含答案一、单选题(共48题,每题1分,共48分)1.气温升高,气体粘性会()A、上升B、不变C、下降D、都有可能正确答案:A2.那个设备压力是真空压力()。
A、过热器B、再热器C、给水泵D、凝汽器正确答案:D3.相对压强是指该点的绝对压强与()的差值。
A、标准大气压B、当地大气压C、工程大气压D、真空压强正确答案:B4.当容器内工质压力大于大气压力时,工质处于()状态。
A、负压B、标准C、临界D、正压正确答案:D5.某输水管直径为400mm,长度为50m,沿程阻力系数为0.04,沿程水头损失为1m,管中的流速为()。
A、4m/sB、0.5m/sC、1m/sD、2m/s正确答案:D6.表面力是指作用在()上的力。
A、流体体积表面B、黏性流体体积C、流体内部每一个质点D、理想流体液面正确答案:A7.对流体用()定律可导出伯努利方程。
A、牛顿内摩擦定律B、动量定律C、质量守恒定律D、能量守恒定律正确答案:D8.下列哪种是最不容易压缩的流体()A、氧气B、空气C、氮气D、水正确答案:D9.皮托管是一种测量( )的仪器。
A、压力B、密度C、测流速D、流量正确答案:C10.沿程损失产生的原因是( )。
A、流体与管壁面以及流体之间存在切应力B、紊流流动C、流动存在旋涡D、流体质点之间发生碰撞正确答案:A11.油的黏度随温度升高而()。
A、降低B、升高C、不变D、凝固正确答案:A12.容器中部有一测点,其压力最大时方向是()。
A、朝上B、一样C、水平D、朝下正确答案:B13.某变径管的雷诺数之比Re1:Re2=1:4,则其管径之比d1:d2为()。
A、04:01B、02:01C、01:04D、01:02正确答案:C14.沿程水头损失随水流的流程增长而()。
A、增大B、减少C、不变D、不确定正确答案:A15.层流时,沿程损失与平均流速的关系是()。
A、成正比B、成反比C、与平均流速的平方成正比D、与平均流速的平方成反比正确答案:A16.串联管道各串联管段的()。
流体力学习题(含答案)一、单选题(共54题,每题1分,共54分)1.在静止的连通的同一种连续流体内,任意一点的压强增大时,其他各点的压强则( )A、减小B、不一定C、不变D、相应增大正确答案:D2.离心泵在正常运转时,其扬程与升扬高度的大小比较是( )A、扬程>升扬高度B、不能确定C、扬程<升扬高度D、扬程=升扬高度正确答案:A3.启动往复泵前其出口阀必须( )A、微开B、无所谓C、关闭D、打开正确答案:D4.离心泵的工作点是指( )A、由泵的特性曲线所决定的点B、由管路特性曲线所决定的点C、泵的特性曲线与管路特性曲线的交点D、与泵最高效率时对应的点正确答案:C5.旋涡泵常用的调节方法是( )A、改变出口管路中阀门开度B、改变吸入管路中阀门开度C、改变泵的转速D、安装回流支路,改变循环量的大小正确答案:D6.离心泵铭牌上标明的扬程是( )A、最大流量时的扬程B、功率最大时的扬程C、泵的最大量程D、效率最高时的扬程正确答案:D7.测流体流量时,随流量增加孔板流量计两侧压差值将( )A、减少B、增加C、不变正确答案:B8.用离心泵向高压容器输送液体,现将高压容器改为常压容器,其它条件不变,则该泵输送液体流量( ),轴功率()。
A、减小B、增加C、不确定、不变D、增加、增加正确答案:D9.关闭出口阀启动离心泵的原因是( )A、启动电流最小B、轴功率最大C、处于高效区D、能量损失最小正确答案:A10.能自动间歇排除冷凝液并阻止蒸汽排出的是( )A、疏水阀B、安全阀C、止回阀D、减压阀正确答案:A11.输送膏状物应选用( )A、压缩机B、往复泵C、齿轮泵D、离心泵正确答案:C12.在压力单位“m水柱”中,水的温度状态应指( )A、20℃B、0℃C、25℃D、4℃正确答案:D13.采用出口阀门调节离心泵流量时,开大出口阀门扬程( )A、先增大后减小B、不变C、减小D、增大正确答案:C14.流体运动时,能量损失的根本原因是由于流体存在着( )A、黏性B、湍流C、动能D、压力正确答案:A15.经计算某泵的扬程是30m,流量10m3/h,选择下列某泵最合适( )A、扬程32m,流量12.5m3/hB、扬程35m,流量7.5m3/hC、扬程35m,流量15m3/hD、扬程24m,流量15m3/h正确答案:A16.离心泵效率随流量的变化情况是( )A、Q增大,η先增大后减小B、Q增大,η减小C、Q增大,η先减小后增大D、Q增大,η增大正确答案:A17.在一输送系统中,改变离心泵的出口阀门开度,不会影响( )A、泵的特性曲线B、泵的工作点C、管路特性曲线D、管路所需压头正确答案:A18.在①离心泵、②往复泵、③旋涡泵、④齿轮泵中,能用调节出口阀开度的方法来调节流量的有( )A、①③B、①②C、②④D、①正确答案:D19.一定流量的水在圆形直管内呈层流流动,若将管内径增加一倍,产生的流动阻力将为原来的( )A、1/2B、1/8C、1/32D、1/4正确答案:C20.当流量、管长和管子的摩擦系数等不变时,管路阻力近似地与管径的( )次方成反比A、3B、2C、5D、4正确答案:C21.当两个同规格的离心泵串联使用时,只能说( )A、串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍B、串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍C、在管路中操作的串联泵,流量与单台泵操作时相同,但扬程增大两倍D、当流量相同时,串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍正确答案:D22.稳定流动是指 ( )A、流动参数与时间变化有关与位置无关B、流动参数与时间和位置变化均无关C、流动参数与时间变化无关与位置有关D、流动参数与时间变化与位置变化都有关正确答案:C23.下列说法正确的是( )A、汽蚀与气缚的现象相同,发生原因不同B、调节离心泵的流量可用改变出口阀门或入口阀门开度的方法来进行C、允许安装高度可能比吸入液面低D、在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为了防止汽蚀正确答案:C24.在完全湍流时(阻力平方区),粗糙管的摩擦系数λ数值( )A、与粗糙度无关B、取决于相对粗糙度C、与光滑管一样D、只取决于Re正确答案:B25.离心泵中Y型泵为( )A、油泵B、多级清水泵C、耐腐蚀泵D、单级单吸清水泵正确答案:A26.通过计算得出管道的直径为50mm,该选用下列哪种标准管( )A、Φ114×4mmB、Φ48×3.5mmC、Φ60×3.5mmD、Φ75.50×3.75mm正确答案:C27.流量调节,往复泵常用( )A、进口阀B、出口阀C、旁路阀D、安全阀正确答案:C28.密度为850kg/m3的液体以5m3/h的流量流过输送管,其质量流量为( )A、170kg/hB、425kg/hC、1700kg/hD、4250kg/h正确答案:D29.泵壳的作用是( )A、将位能转化为动能B、汇集能量C、汇集液体D、汇集热量正确答案:C30.流体在圆形管道中流动时,连续性方程可写为( )A、u2/u1=D1/D2B、u2/u1=(D1/D2)2C、u2/u1=(D2/D1)2D、u2/u1=正确答案:B31.离心泵气蚀余量△h与流量Q的关系为( )。
《流体力学》试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪个选项不属于流体力学的三大基本方程?A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 牛顿第二定律答案:D2. 在不可压缩流体中,流速和压力之间的关系可以用下列哪个方程表示?A. 伯努利方程B. 欧拉方程C. 纳维-斯托克斯方程D. 帕斯卡方程答案:A3. 下列哪个现象表明流体具有粘性?A. 流体流动时产生涡旋B. 流体流动时产生湍流C. 流体流动时产生层流D. 流体流动时产生摩擦力答案:D4. 在下列哪种情况下,流体的动能和势能相等?A. 静止流体B. 均匀流动的流体C. 垂直下落的流体D. 水平流动的流体答案:C5. 下列哪个因素不会影响流体的临界雷诺数?A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的流速D. 流体的温度答案:D二、填空题(每题5分,共25分)6. 流体力学是研究______在力的作用下运动规律的科学。
答案:流体7. 不可压缩流体的连续性方程可以表示为______。
答案:ρV = 常数8. 在恒定流场中,流体质点的速度矢量对时间的导数称为______。
答案:加速度矢量9. 伯努利方程是______方程在不可压缩流体中的应用。
答案:能量10. 流体的湍流流动特点为______、______和______。
答案:随机性、三维性、非线性三、计算题(每题25分,共50分)11. 一个直径为10cm的管道,流体的流速为2m/s,流体的密度为800kg/m³,求管道中流体的流量。
解:流量Q = ρvA其中,ρ为流体密度,v为流速,A为管道截面积。
A = π(d/2)² = π(0.05)² = 0.00785m²Q = 800kg/m³ 2m/s 0.00785m² = 12.44 kg/s答案:管道中流体的流量为12.44 kg/s。
12. 一个直径为20cm的圆柱形储罐,储罐内充满水,水面高度为1m。
流体力学复习题2013 制一、填空题1、1mmHO= 9.807 Pa2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。
3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。
4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时粘性力与惯性力的对比关系。
5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联,则并联后总管路的流量Q为Q= Q1 + Q2,总阻抗S为__________ 。
串联后总管路的流量Q为Q=Q1=Q2,总阻抗S为S1+S2。
6、流体紊流运动的特征是脉动现行__________ ,处理方法是时均法 __________ 。
7、流体在管道中流动时,流动阻力包括沿程阻力和局部阻力。
&流体微团的基本运动形式有:平移运动、旋转流动和变形运动。
9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,他反映了惯性力与弹性力的相对比值。
10、稳定流动的流线与迹线重合__________ 。
211、理想流体伯努力方程z R L 常数中,其中z卫称为测r 2g r压管水头12、一切平面流动的流场,无论是有旋流动或是无旋流动都存在流线 ,因而一切平面流动都存在流函数,但是,只有无旋流动才存在势函数。
13、雷诺数之所以能判别卫态__________ ,是因为它反映了惯性力和粘性力 __________ 的对比关系。
14、流体的主要力学性质有粘滞性、惯性、重力匸、表面张力性和压缩膨胀性。
15、毕托管是广泛应用于测量气体和水流一种仪器。
16、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。
17、力学相似的三个方面包括几何相似_________ 、运动相似 ________ 与________ 。
18、流体的力学模型是连续介质________ 模型。
2 19、理想气体伯努力方程p (Z1 -Z2)(g)亍中,2P (Z1-Z2)(g)称势压 __________________ ,p ——全2压 ______ ,- P (Z1 - Z2)(g)~2~称总压20、紊流射流的动力特征是 _________ 各横截面上的动量相等 ______ 。
流体力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学中,流体的基本假设是什么?A. 流体是不可压缩的B. 流体是完全弹性体C. 流体是完全塑性体D. 流体是连续介质答案:D2. 流体静力学中,压力的分布规律是什么?A. 与深度成正比B. 与深度成反比C. 与深度无关D. 与深度的平方成正比答案:A3. 流体的粘性是由什么决定的?A. 温度B. 压力C. 密度D. 以上都是答案:A4. 伯努利方程描述了什么?A. 流体的静压和动压关系B. 流体的压缩性C. 流体的粘性D. 流体的热力学性质答案:A5. 流体的雷诺数是用来描述什么的?A. 流体的密度B. 流体的粘性C. 流体的惯性力与粘性力的比值D. 流体的压缩性答案:C6. 什么是流体的不可压缩性条件?A. 密度不变B. 温度不变C. 压力不变D. 速度不变答案:A7. 流体的连续性方程描述了什么?A. 流体的动量守恒B. 流体的动能守恒C. 流体的质量守恒D. 流体的热能守恒答案:C8. 流体的湍流与层流的区别是什么?A. 湍流有粘性,层流没有B. 湍流是有序的流动,层流是无序的C. 湍流是无序的流动,层流是有序的D. 湍流和层流都是有序的流动答案:C9. 流体的边界层厚度与什么有关?A. 流体的密度B. 流体的速度C. 流体的粘性D. 流体的压缩性答案:C10. 什么是流体的临界雷诺数?A. 流体开始流动的雷诺数B. 流体从层流转变为湍流的雷诺数C. 流体达到最大速度的雷诺数D. 流体达到最大压力的雷诺数答案:B二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述流体力学中的纳维-斯托克斯方程及其物理意义。
答案:纳维-斯托克斯方程是描述流体运动的基本方程,它将流体的动量守恒定律与流体的粘性联系起来。
方程表明,流体的加速度不仅与压力梯度有关,还与粘性力有关。
物理意义上,它描述了流体内部的动量传递过程。
2. 描述流体的粘性对流动的影响。
答案:流体的粘性对流动有显著影响。
流体力学考试题及答案一、选择题(共20题,每题2分,共40分)1.流体力学研究的对象是()。
A. 固体B. 气体C. 液体D. 固体、气体和液体2.流体静力学研究的是()。
A. 流体的静力学平衡B. 流体的动力学行为C. 流体的温度分布D. 流体与固体之间的相互作用3.流体力学基本方程之一是()方程。
A. 安培B. 麦克斯韦C. 牛顿D. 热力学第一定律4.流体的粘度是指()。
A. 流体的黏滞性B. 流体的稠密程度C. 流体的表面张力D. 流体的温度5.流体的黏滞性是指()。
A. 流体的分子间相互作用力B. 流体的流动性C. 流体的表面张力D. 流体的温度6.斯托克斯定律适用于()。
A. 小颗粒在粘稠流体中的沉降速度B. 大颗粒在粘稠流体中的沉降速度C. 任意颗粒在粘稠流体中的沉降速度D. 颗粒在非粘稠流体中的沉降速度7.雷诺数是流体运动的()。
A. 速度与压强之比B. 速度与密度之比C. 惯性力与粘滞力之比D. 惯性力与压强之比8.当雷诺数大于临界雷诺数时,流体的流动状态为()。
A. 层流B. 湍流C. 不稳定流动D. 静止9.均匀流动的速度场中,速度大小不随时间和位置而变化,这种流动称为()。
A. 层流B. 湍流C. 定常流动D. 非定常流动10.当流体通过管道时,由于摩擦作用,流体靠近管壁的流速会()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定11.流体的质量守恒方程描述了()。
A. 流体的质量变化率B. 流体的流速变化率C. 流体的压力变化率D. 流体的体积变化率12.对于不可压缩流体的质量守恒方程,密度可以看作()。
A. 常数B. 变量C. 无穷大D. 无法确定13.流体的动量守恒方程可以描述流体中()。
A. 速度变化率B. 加速度变化率C. 压力变化率D. 质量变化率14.流体的能量守恒方程描述了流体的()。
A. 温度变化率B. 内能变化率C. 压强变化率D. 势能变化率15.速度势和流函数是()。
流体力学试题及答案4一、选择题(每题2分,共10分)1. 流体力学中,描述流体运动的基本概念是()。
A. 质量B. 密度C. 速度D. 压力答案:C2. 流体静力学基本方程中,描述流体静压力与深度关系的公式是()。
A. P = ρghB. P = ρgh²C. P = ρgh³D. P = ρg答案:A3. 在不可压缩流体中,连续性方程表明()。
A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 角动量守恒答案:A4. 流体力学中的雷诺数是用来描述()。
A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流体流动的层流与湍流状态D. 流体的压缩性答案:C5. 根据伯努利方程,流体在管道中流动时,流速增加会导致()。
A. 压力增加B. 压力减小C. 温度增加D. 密度增加答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 流体力学中,流体的粘性系数通常用符号________表示。
答案:μ2. 当流体流动时,如果流体的流线不相交,则该流动称为________流动。
答案:层流3. 流体力学中,流体的惯性力与流体的________和________有关。
答案:密度,速度4. 流体力学中,流体的表面张力是由分子间的________力引起的。
答案:吸引力5. 流体力学中,流体的压缩性是指流体在压力作用下体积的________。
答案:变化三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述流体力学中的边界层概念及其重要性。
答案:边界层是指流体在固体表面附近流动时,由于粘性作用,流体速度从零逐渐增加到与主流速度相近的区域。
边界层的存在对流体的流动特性、摩擦阻力和流体的传热、传质等过程有重要影响。
2. 描述流体力学中的能量守恒定律,并给出其数学表达式。
答案:能量守恒定律表明,流体系统中能量的总量在没有外力作用的情况下是守恒的。
数学表达式为:ρu(E + p/ρ + gz) = constant,其中ρ是流体密度,u是流体速度,E是单位质量流体的内能,p是压力,g是重力加速度,z是垂直高度。
流体力学基本练习题
(西北农林科技大学 闫老师)
一、名词解释
1.流体质点: 宏观尺寸非常小但微观尺寸足够大的包含足够多的分子在内的一个物理实体,流体质点的形状可以任意划分。
流体的体膨胀系数:压强不变时,每增加单位温度所产生的流体体积相对变化率。
流体的等温压缩率:温度不变时,每增加单位压强所产生的流体体积相对变化率。
流体的体积模量: 温度不变时,每产生一个单位体积相对变化率所需要的压强变化量。
(K 值越大,表示流体越不容易压缩。
)
不可压缩流体:体膨胀系数和等温压缩率完全为零的流体。
流体的粘性: 流体流动时产生内摩擦力的性质称为流体的粘性。
牛顿流体:凡符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。
理想流体:动力粘度和运动粘度均为0的流体。
2.质量力:大小与流体微团质量有关且集中作用在微团质量中心上的力。
表面力: 大小与表面积有关而且分布作用在流体表面上的力。
等压面: 流体中压强相等的各点所组成的平面或曲面叫做等压面。
等势面:质量力势函数等于常数的面叫做等势面。
3.质点导数: 运动中的流体质点所具有的物理量N (加速度、压强、密度、动能、动量等)对时间的变化率。
定常场: 流场中流体的运动参数不随时间而变化,而仅是位置坐标的函数。
均匀场:
迹线: 流体质点运动的轨迹线。
流线: 某一瞬时在流场中所做的一条曲线,在这条曲线上的各流体质点的瞬时速度方向都与该曲线相切;流线是同一时刻,不同流体质点所组成的曲线。
流管:由无数流体围成的一个管状假想表面。
流束:流管内部的全部流体。
过流断面(有效截面): 在流束或者总流中,与所有流线都垂直的截面(曲或平) 流量: 在单位时间内流过有效截面积的流体的体积。
5.层流: 当流速较小时,各流层间流体质点互不掺混,这种流动形态称为层流。
湍流: 当流速较大时,各流层间的流体质点相互剧烈掺混,这种运动形态称为紊流。
层流起始段: 从入口到层流速度呈现抛物线稳定的距离。
粘性底层: 靠近壁面处的层流层称为粘性底层。
水力光滑管: 粘性底层的厚度>绝对粗糙度。
0==T v k α
水力粗糙管: 粘性底层的厚度<绝对粗糙度。
沿程阻力: 在等径管路中,由于流体与管壁以及流体本身的内部摩擦,使得流体能量沿流动方向逐渐降低。
局部阻力: 流体流经一些管件受到扰动,产生压强损失,这类在管路局部范围内产生的损失称为局部阻力损失。
二、简答题
1.流体在力学性能上的特点。
答:①流体不能承受拉力,因此流体内部永远不存在抵抗拉伸变形的拉应力; ②流体在宏观平衡状态下不能承受剪切力,任何微小的剪切力都会导致流体连续变形、平衡破坏、产生流动。
2.流体质点的含义。
答:宏观尺寸非常小,微观尺寸足够大,足够多的分子在内的一个物理实体,流体质点的形状可以任意划分
3.非牛顿流体的定义、分类和各自特点。
答:定义:凡不遵循牛顿内摩擦定律的流体称为非牛顿流体;
分类:塑性流体、假塑性流体和胀塑性流体;
各自特点:塑性流体克服初始应力0τ后,τ与速度梯度成正比;假塑性流体
当速度梯度较小时,τ对速度梯度的变化率较大,当速度梯度较大时τ的变化率逐渐变小;胀塑性流体变化趋势和假塑性流体相反。
4.粘度的物理意义及单位。
答:流体的粘度包括动力粘度和运动粘度,动力粘度是单位速度梯度下的切应力,可直接判断流体粘性的大小,单位s Pa ⋅;运动粘度是动力粘度与流体密度的比值,不能直接判断粘性大小,单位s m 2。
5.液体和气体的粘度变化规律。
答:液体的粘度大小取决于分子间距和分子引力,当温度升高或压强降低时,液体膨胀、分子间距增大、分子引力减小,粘度降低。
温度升高或压强减小时,气体的动力粘度和运动粘度增大。
6.利用欧拉平衡方程式推导出等压面微分方程、重力场中平衡流体的微分方程。
答:⑴由欧拉平衡方程式综合形式:
得等压面微分方程:0
)(即:0,当=++=++===dz f dy f dx f dz f dy f dx f dp dp C p z y x z y x ρ)
(dz f dy f dx f dp z y x ++=ρ
⑵由欧拉平衡方程式的综合形式:
7.等压面的性质。
答:等压面也是等势面;等压面与单位质量力矢量垂直;两种不相混合的平衡液体的交界面一定是等压面。
8.不可压缩流体的静压强基本公式、物理意义及其分布规律。
答:基本公式: 物理意义: 平衡流体中各点的总势能是一定的。
分布规律: 9.描述流体运动的方法及其各自特点。
答:⑴拉格朗日法---拉格朗日变数(a ,b ,c ,t )是各自独立的;质点的初始坐标(a ,b ,c )(常数)与时间t 无关,时间t 只影响质点的运动坐标、速度和加速度。
⑵欧拉法---x ,y ,z ,t 不是各自独立的,流体质点在场中的空间位置与t 有关
10.质点导数的数学表达式及其内容。
答:运动中的流体质点所具有的物理量N (加速度、压强、密度、动能、动量等)
对时间的变化率, 。
11.根据流线定义推导流线微分方程式。
答:设质点的瞬时速度为v,则流线上微元线段矢量为:
由矢量 流线微分方程式
12.流线和迹线的区别,流线的性质。
答:流线是同一时刻,不同流体质点所组成的曲线。
曲线上的各流体质点的瞬时速度方向都与该曲线相切。
迹线是流体质点运动的轨迹线。
( 迹线是同一流体质点在不同时刻的位移曲线,与拉格朗日观点对应; 流线是同一时刻,不同流体质点速度向量的包络线,与欧拉观点对应。
) )
(dz f dy f dx f dp z y x ++=ρg f f f z y x -===,0,0当:gdz
dp ρ-=微分方程:得重力场中平衡流体的C g
p z =+ρgh
p p ρ+=0t N
dt dN t ∆∆=→∆0lim dzk dyj dxi ds k v j v i v v z y x ++=++=0
=⨯ds v z
y x v dz v dy v dx ==。