流体力学复习提纲及答案 交大
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第1章 流体力学 1.流体压强的表示方法 表压强=绝对压强-大气压强 真空度=大气压强-绝对压强=-(绝对压强-大气压强) ∴ 表压强=-真空度绝对零压压强的单位:SI 中为Pa ; 压强的几个单位间的换算关系:1atm=760mmHg=10.33mH 2O=1.01325×105Pa 1kgf/cm 2=1at=735.6mmHg=10mH 2O =9.81×104Pa2 .流体的粘性与粘度牛顿粘性定律dydu A F μτ-==:dydu 称为速度梯度。
粘度的单位:在SI 中为Pa.s ;在其它单位制中,用P (泊)和cP (厘泊)。
换算关系: 1Pa.s=10P=1000cP T ↑,μL ↓,μG ↑。
牛顿型流体与理想流体牛顿型流体:服从牛顿粘性定律的流体; 理想流体:流体的粘度μ=0的流体。
3 管中流动 3.1基本概念uA V s =或 管道截面积体积流量==A V u s或管道截面积质量流量==Aw V s s钢管的表示法: Φd 0×δ (mm ) d 0-管子外径,mm ;δ-壁厚,mm 。
管内径d i =d 0-2δ mm3.2 管中稳定流动连续性方程稳定流动情况下,单位时间内流进体系的流体质量等于流出体系的流体质量,即 222111A u A u w s ρρ==对于不可压缩流体,ρ=常数,则2211A u A u Q ==对于圆管,22221144d u d u ππ⨯=⨯即不可压缩流体在圆管内稳定流动时,流速与管道直径的平方成反比。
4 流体流动能量平衡 4.1稳定流动体系的能量平衡4.2 稳定流动体系能量方程(柏努利方程)gZ 1+p 1/ρ+u 12/2+we= gZ 2+p 2/ρ+u 22/2+∑h f (J/kg)gugpz HH fe 22∆+∆+∆=-∑ρ (m)式中:H e =w/g-泵所提供的压头(扬程),m ; 应用柏努利方程解题要点:1) 根据题意定出上游1-1,截面和下游2-2,截面;2) 两截面均应与流动方向垂直,并且两截面间的流体必须是连续的。
流体力学知识要点第一章 流体及其主要物理性质1. 流体的连续介质模型a) 流体的定义:任何微小的剪切力都会导致连续变形的物质b) 质点:含有足够多分子数,并且具有确定宏观统计特征的分子集合。
c) 连续介质模型:(欧拉)假定组成流体的最小物理实体是流体质点而不是流体分子,即:流体是由无穷多个、无穷小的、紧密毗邻、连绵不断的流体质点所组成的一种绝无间隙的连续介质。
2. 流体的主要物理性质a) 流体的密度:表征流体在空间某点质量的密集程度i. 密度:'limV V mV('V 特征体积,此时具有统计平均特性和确定性)ii.比容:1vb) 压缩性:当作用在一定量流体上的压强增加时,其体积将减小, 用单位压强所引起的体积变化率表示 i.压缩性系数b : /b dV Vdpii.体积弹性模量E :1/bdp VdpE dV V dV(Pa)v dp E d (1/)(1/)/V dpVdp dp dpm dp dV d dV d d m对气体: (等温 E p ;等熵 E p ,一般 1.4 )对液体,无明确比例可压缩流体和不可压缩流体液体的体积弹性模量值大,液体平衡和运动的绝大多数问题可以用不可压缩流体解决。
气体的体积弹性模量值小,气体平衡和运动的大多数问题需要按可压缩流体来解决。
c) 流体的粘性:是流体抵抗剪切变形或相对运动的一种固有属性,表现为流体内摩擦 i. 粘性内摩擦力产生的原因:分子间吸引力(内聚力)产生阻力 分子不规则运动的动量交换产生的阻力 ii. 牛顿粘性实验U U F AF A h h牛顿内摩擦定律:/UF A h(μ动力粘性系数,Pa ·s ) du d dy dt(d dt 角变形率) iii.粘性系数动力粘性系数 Pa ·s 运动粘性系数2/m s iv. 影响粘性的因素 压强:0pp e正相关温度:液体温度大粘度小 气体温度大粘度大 v. 理想流体:不具有粘性(对应粘性流体,一切实际流体都具有粘性) vi. 牛顿流体:满足牛顿内摩擦定律的流体(对应非牛顿流体,不满足牛顿内摩擦定律)3. 作用在流体上的力 ( 表面力 质量力)a) 表面力:作用在所取的流体分离体表面上的力。
《流体力学》复习提纲《流体力学》2017复习提纲1. 考试题型(1)判断题(15分,15小题,每小题1分)(2)选择题(20分,10小题,每题2分)(3)填空题(20分,20个空,每空1分)(4)简答题(30分,5小题,每小题7分)(5)计算题(10分,1小题)2.自带计算器等文具,考试过程中不允许借用计算器等文具,3.考试过程中不允许上卫生间;第一章绪论1.流体力学研究内容、研究方法2.流体、流体质点的定义3.流体的连续性假设4.作用在流体上力分质量力(重力、惯性力、离心力)、表面力(压应力、切应力、摩擦力)5.流体的比体积、相对密度、压缩性、膨胀性、不可压缩流体、汽化压强的定义6.粘性、粘性切应力、速度梯度的定义;粘度的分类和单位7. 牛顿内摩擦定律的公式及应用(例题1-1)8.牛顿流体、非牛顿流体的定义和举例;9.粘性流体和理想流体的定义第二章流体静力学1.液体平衡的定义、特性和分类。
2.流体静压强的定义、2个基本特性(方向,各向同性)3.欧拉平衡微分方程(★)和适用条件(式2-1a、b、c,式2-3,适用于绝对静止状态和相对静止状态,适用于可压缩流体和不可压缩流体。
)4. 质量力势函数的定义,及与压强差的关系(式2-5★)5. 等压面的定义和性质6. 流体静力学基本方程(★,式2-8a、b)及其物理意义(位置势能、压强势能、总势能)、几何意义(位置水头、压强水头、测压管水头)7. 不可压缩流体的静压强的计算公式(式2-9,★),帕斯卡定律(静压强传递定律)8. 静压强分布图定义9. 压强的分类:绝对压强(相对于绝对真空)、计示压强(相对于大气压,为负时称为真空度)10.压强的3种单位:应力单位Pa,液柱高单位(水柱高、汞柱高),大气压单位11. 常用的液柱式测压计的原理12. 国基标准大气压的定义13. 液体的相对平衡的定义(1)容器与液体一起作等加速α的直线运动,等压面(含自由液面)为一组斜平面族,a g;与水平面夹角为arctan(/)(2)容器与液体一起作等角速都ω的回转运动,等压面(含自由液面)为一组旋转抛物面;14. 平面上液体的总压力(1)作用在平面上的总压力F等于平面形心处的压强与面积的乘积(式2-14★)(2)压力中心的定义和求取。
流体力学与传热复习提纲第一章 流体流动1) 压强的表示方法绝对压:以绝对真空为基准的真实压强值表压:以大气压为基准的相对压强值表绝=p p p a +如果绝对压小于表压,此时表压称为真空度。
例题 当地大气压为745mmHg 测得一容器内的绝对压强为350mmHg ,则真空度为 。
测得另一容器内的表压强为1360 mmHg ,则其绝对压强为 。
2) 牛顿粘度定律的表达式及适用条件dydu μτ= 适用条件:牛顿型流体 μ-流体粘度3) 粘度随温度的变化液体:温度上升,粘度下降;气体:变化趋势刚好和液体相反,温度上升,粘度增大。
4) 流体静力学基本方程式5) 流体静力学基本方程式的应用等压面及其条件静止、连续、同种流体、同一水平面6) 连续性方程对于稳定流动的流体,通过某一截面的质量流量为一常数:如果流动过程ρ不变,则1122u A u A =如果是圆管,则121222u d u d =因此管径增大一倍,则流速成平方的降低。
7) 伯努利方程式的表达式及其物理意义、单位不可压缩理想流体作稳定流动时的机械能衡算式∑-+++=+++21,222212112121f s W p u gz W p u gz ρρ 对于理想流动,阻力为0,机械能损失为0,且又没有外加功,则ρρ222212112121p u gz p u gz ++=++ )(2112z z g p p -+=ρ常数==uA m ρs物理意义:理想流体稳定流动时,其机械能守恒。
注意伯努利方程的几种表达形式和各物理量的单位。
例题 如题图所示虹吸装置。
忽略在管内流动损失,虹吸管出口与罐底部相平,则虹吸管出口处的流速8) 流型的判据流体有两种流型:层流,湍流。
层流:流体质点只作平行管轴的流动,质点之间无碰撞;湍流:流体质点除了沿管轴作主流运动外,在其它的方向上还作随机脉动,相互碰撞。
流型的判据: Re <2000,流体在管内层流,为层流区;Re >4000,流体在管内湍流,为湍流区;9) 流体在圆管内层流时的速度分布层流时流体在某一截面各点处的速度并不相等,在此截面上呈正态分布。
一、 选择题(略) 二、 判断题(略) 三、 简答题1.等压面是水平面的条件是什么?:①连续介质 ② 同一介质 ③ 单一重力作用下.2. 同一容器中装两种液体,且21ρρ〈,在容器侧壁装了两根测压管。
试问:图中所标明的测压管中液面位置对吗?为什么?C (c) 盛有不同种类溶液的连通器DC D水油BB (b) 连通器被隔断AA(a) 连通容器解:不对,(右测压管液面要低一些,从点压强的大小分析) 3. 图中三种不同情况,试问:A-A 、B-B 、C-C 、D-D 中哪个是等压面?哪个不是等压面?为什么?:( a )A-A 是 (b )B-B 不是 (c )C-C 不是, D-D 是。
四、作图题(略)五、计算题(解题思路与答案)1. 已知某点绝对压强为80kN/m 2,当地大气压强p a =98kN/m 2。
试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。
解: 用水柱高表示(1)该点绝对压强:8.16mH 2o (2)该点相对压强:-1.84mH 2o(3)该点真空压强:1.84mH 2o用水银柱高表示(1)该点绝对压强:599.1mm H g(2)该点相对压强:-135.4 mm H g (3)该点真空压强:135.4 mm H g2. 一封闭水箱自由表面上气体压强p 0=25kN/m 2,h 1=5m ,h 2=2m 。
求A 、B 两点的静水压强。
解:由压强基本公式ghp p ρ+=0求解A p = 7.551 mH 2o (74 kN/m 2) B p = 4.551 mH 2o (44.6 kN/m 2)3 如图所示为一复式水银测压计,已知m 3.21=∇,m 2.12=∇,m5.23=∇,m 4.14=∇,m5.15=∇(改为3.5m)。
试求水箱液面上的绝对压强0p =?解:①找已知点压强(复式水银测压计管右上端)②找出等压面③计算点压强,逐步推求水箱液面上的压强0p.: 0p=273.04 kN/m24 某压差计如图所示,已知H A=H B=1m,ΔH=0.5m。
流体力学期末复习提纲(给水排水)工程流体力学复习提纲(给排水)第一章绪论1、三种理想模型:连续介质假说、理想流体、不可压缩流体2、流体的粘性:牛顿内摩擦实验dydu μAτA T == 3、作用在流体上的力表面力:法向力和切向力质量力:重力第二章流体静力学1、静水压强的两大特性2、重力场中流体静压强的分布规律:c p z =γ+相对压强、绝对压强、真空值:a p -=abs p p ;abs v p p -=a p 3、流体作用在平面壁上的总压力大小:A h P c γ= 方向:垂直指向受压面作用点:Ay J y y C CC D += 4、流体作用在曲面壁上的总压力x c x A h P γ=;V P z γ=22P z x P P +=;xz P P anctan =θ第三章流体动力学基础1、拉格朗日法、欧拉法的特点2、欧拉法的基本概念:流线方程:zy x u dz u dy u dx == 3、连续性方程2211A v A v =4、恒定总流的伯努利方程w h gvp z g v p z +α+γ+=α+γ+2222222211115、恒定总流的动量方程()()()??β-βρ=β-βρ=β-βρ=∑∑∑1z 12z 2z1y 12y 2y1x 12x 2xv v Q Fv v Q F v v Q F第四章管路、孔口、管嘴的水力计算1、沿程水头损失:2gv d l h 2f λ=(普遍适用)局部水头损失:2g v h 2j ζ=(普遍适用),特殊地,对于突扩管()2gv v h 221j -= 2、粘性流动的两种流态:层流、紊流描述雷诺实验雷诺数:ν=vd Re 流态的判别:2320Re :层流;2320Re :紊流;2320Re =:临界流 3、层流运动沿程阻力系数:Re64=λ 紊流运动沿程阻力系数:尼古拉兹实验曲线4、孔口、管嘴出流孔口自由出流:gH A gH A Q 22με?== 孔口淹没出流:gz A gz A Q 22μ?ε'='=有97.0='=??、62.0='=μμ、64.0=ε,所以με? 。
流体力学_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.定常流动中,流体质点的加速度(第二章)答案:与时间无关;2.欧拉法描述流体质点的运动(第二章)答案:间接;3.粘性切应力与流体微元的无关。
(第三章)答案:变形量大小;4.下列各力中,属于表面力的是()(第三章)答案:浮力;5.某一扩张管的入口和出口直径分别为d1=0.2m,d2=0.3m。
设入口水流流速V1=2m/s,则出口流速 V2 ?(第五章)答案:0.89m/s6.狂风天气,屋顶被掀翻,其原因是:(第六章)答案:屋顶外侧气流速度高,压强降低,屋顶内外两侧产生压差;7.在弯曲流道中,流速沿曲率半径方向的变化为:(第六章)答案:在径向压强梯度恒定的情况下,随当地曲率半径增加而增加;8.大水箱通过管道放水,管道中间装有阀门,根据托里拆利公式,出流速度由水箱自由液面与出口高差决定。
半开中间阀门,说法正确的是:(第六章)答案:阀门关闭增加了局部能量损失,出流速度降低;9.答案:0.11m10.水流过一个模型比尺为1:4的溢流堰模型的顶部,在其上一个特定的点测得流速为V. 这个速度对应在原型上是 ( ) (第7章)答案:2V11.在相似流场中,惯性力项和重力项量级之比的无量纲数是()(第七章)答案:Fr12.对于圆管内流动,实际管道直径为10m,液体流速为1m/s, 若实验时使用相同的液体,模型管道直径为0.5m,,考虑雷诺数相似,则模型管道内的流速应为()(第七章)答案:20m/s13.有一个 1:100 的船模,以速度 1m/s 在水中行驶,波阻力为 0.02N. 则对应的原型的速度和波阻分别为()(第 7 章)答案:10 m/s,20 kN答案:5195 N 15.答案:7705 N答案:0 N17.圆管中的沿程损失因子是摩擦阻力系数的。
(第十一章)答案:4倍18.答案:19.在以下各种流动中,存在流动边界层的包括。
(第十二章)答案:湍急河流的河床附近;正常行驶中汽车的绕流;20.关于边界层层流流动,以下观点错误的有。
、填空题1流体力学中三个主要力学模型是( 1)连续介质模型(2)不可压缩流体力学模型(3)无粘性流体力学模型。
2. 在现实生活中可视为牛顿流体的有水_和空气等。
3•流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。
它们的区别在于:前者是作用在某一面 _______ 积上的总压力;而后者是作用在某一面积上的平均压强或某一点的压强。
4 •均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。
5. 和液体相比,固体存在着抗拉、抗压和抗切三方面的能力。
6 .空气在温度为 290 K ,压强为760 mmHg 时的密度和容重分别为= 1.2 kg/m 3和a=11.77N/m 3。
7.流体受压,体积缩小,密度增 ______ 的性质,称为流体的压缩性 ;流体受热,体积膨胀,密度减少的性质,称为流体的热胀性。
&压缩系数一:的倒数称为流体的弹性模量,以E 来表示9.1工程大气压等于 98.07千帕,等于10m 水柱高,等于735.6毫米汞柱高。
10.静止流体任一边界上压强的变化,将等值地传到其他各点(只要静止不被破坏) ,这就是水静压强等值传递的帕斯卡定律。
11. 流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。
12. 液体静压强分布规律只话用于静止、同种、连续液体。
13. 静止非均质流体的水平面是等压面,等密面和等温面。
14. 测压管是一根玻璃直管或U 形管,一端连接在需要测定的容器孔口上,另一端开口, ______直接和大气相通。
15.在微压计测量气体压强时,其倾角为 :=30,测得I =20cm 则h=10cm 。
16. 作用于曲面上的水静压力 P 的铅直分力F Z 等于其压力体内的水重。
17. 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。
____18. 流线不能相交(驻点处除外),也不能是折线,因为流场内任一固定点在同一瞬间只能 有一个速度向量,流线只能是一条光滑的曲线或直线。
19. 静压、动压和位压之和以 p z 表示,称为总压。
西安交大流体力学题及答案(总40页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-一、 选择题(略) 二、 判断题(略) 三、 简答题1.等压面是水平面的条件是什么:①连续介质 ② 同一介质 ③ 单一重力作用下. 2. 同一容器中装两种液体,且21ρρ〈,在容器侧壁装了两根测压管。
试问:图中所标明的测压管中液面位置对吗为什么解:不对,(右测压管液面要低一些,从点压强的大小分析)C (c) 盛有不同种类溶液的连通器DC D水油BB (b) 连通器被隔断AA(a) 连通容器3. 图中三种不同情况,试问:A-A 、B-B 、C-C 、D-D 中哪个是等压面哪个不是等压面为什么:( a )A-A 是 (b )B-B 不是 (c )C-C 不是, D-D 是。
四、作图题(略)五、计算题(解题思路与答案)1. 已知某点绝对压强为80kN/m 2,当地大气压强p a =98kN/m 2。
试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。
解: 用水柱高表示(1)该点绝对压强: (2)该点相对压强:(3)该点真空压强: 用水银柱高表示(1)该点绝对压强: H g(2)该点相对压强: mm H g (3)该点真空压强: mm H g2. 一封闭水箱自由表面上气体压强p 0=25kN/m 2,h 1=5m ,h 2=2m 。
求A 、B 两点的静水压强。
解:由压强基本公式gh p p ρ+=0求解 A p = mH 2o (74 kN/m 2) B p = mH 2o kN/m 2)3 如图所示为一复式水银测压计,已知m 3.21=∇,m 2.12=∇,m 5.23=∇,m 4.14=∇,m 5.15=∇(改为。
试求水箱液面上的绝对压强0p =解:①找已知点压强(复式水银测压计管右上端)②找出等压面③计算点压强,逐步推求水箱液面上的压强0p.: 0p= kN/m24 某压差计如图所示,已知H A=H B=1m,ΔH=。
其他系统西安交通大学---流体力学所有答案应用总流伯努利方程解题时,两个断面间一定是缓变流,方程才成立。
答案是:错误液体在重力场中作加速直线运动时,其自由面与重力和惯性力的合力处处正交。
答案是:错误液滴内的压强比大气压小。
(答案是:错误相邻两流线的函数值之差,是此两流线间的单宽流量。
()答案是:正确相对静止状态的等压面一定也是水平面。
答案是:错误相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。
答案是:正确温度升高液体的表面张力系数增大。
答案是:错误温度升高液体的表面张力系数增大答案是:错误通过一个曲面上的体积流量与法向速度有关。
答案是:正确声音传播过程是一个等熵过程。
答案是:正确如果流场中若干流体微团无绕自身轴线旋转运动,刚称为无旋流动。
答案是:错误气体的粘性随温度的升高而增大。
答案是:正确普朗特混合长度理论建立了脉动速度与时均速度梯度之间的关系。
答案是:正确平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。
平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。
答案是:正确牛顿流体的粘性切应力与速度梯度,即角变形速率成正比。
答案是:正确马赫线是超音速流动中被扰动和未扰动区域的分界线。
答案是:正确流体质点只有质量没有大小答案是:错误流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。
答案是:错误流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增大。
()答案是:错误流体的静压是指流体的点静压。
答案是:正确理想流体定常流动,流线与等势线重合。
答案是:错误静止流体中任意点的压强与方向无关。
答案是:正确静止的流体中任意一点的各个方向的压强值均相等。
答案是:正确恒定流是迁移加速度为零。
答案是:错误附面层外的流体流动时理想无旋流动。
()答案是:正确附面层内的流体流动是粘性有旋流动。
答案是:正确附面层分离只能发生在增压减速区。
对于无旋流动,其速度势函数满足拉普拉斯方程的必要条件是流动定常。
答案是:错误对于不可压缩流体的平面流动,存在着流函数。
最新《流体力学》复习参考答案(整理)资料流体力学习题解答选择题:1、恒定流是:(a)流动随时间按一定规律变化;(b) 流场中任意空间点上的运动要素不随时间变化; (c) 各过流断面的速度分布相同。
( b)2、粘性流体总水头线沿程的变化是:(a) 沿程下降(a) 沿程下降; ( b) 沿程上升; (c) 保持水平; (d) 前三种情况都可能;3、均匀流是: ( b )迁移加速度(位变)为零;(a)当地加速度(时变)为零;(b)迁移加速度(位变)为零;(c)向心加速度为零;(d)合速度为零处;4、一元流动是:(c) 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数;(a) 均匀流;( b) 速度分布按直线变化; (c) 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数;5、伯努利方程中各项水头表示:(a) 单位重量液体具有的机械能;(a)单位重量液体具有的机械能;(b)单位质量液体具有的机械能;(c)单位体积液体具有的机械;(d)通过过流断面流体的总机械能。
6、圆管层流,实测管轴线上流速为4 m/s,则断面平均流速为::(c)2m ;⑻4m ; ( b) 3.2m;(c)2m ;7、半圆形明渠,半径 r=4m,其水力半径为:(a) 4 m; (b) 3m;(c) 2m ; (d) 1m。
8、静止液体中存在:(a)压应力;(b)压应力和拉应力;(c)压应力和剪应力;(d)压应力、拉应力和剪应力。
(1)在水力学中,单位质量力是指( 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。
答案: c(2)在平衡液体中,质量力与等压面( )a、重合;b、平行c、斜交;d、正交。
答案:d(3)水力学中的一维流动是指() 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。
答案:d(4)有压管道的管径 d 与管流水力半径的比值 d /R=() a 、8; b 、4; c 、2; d 、1。
流体力学习题解答选择题:1、恒定流是:(a)流动随时间按一定规律变化;(b) 流场中任意空间点上的运动要素不随时间变化; (c) 各过流断面的速度分布相同。
( b)2、粘性流体总水头线沿程的变化是:(a) 沿程下降(a) 沿程下降; ( b) 沿程上升; (c) 保持水平; (d) 前三种情况都可能;3、均匀流是: ( b )迁移加速度(位变)为零;(a)当地加速度(时变)为零;(b)迁移加速度(位变)为零;(c)向心加速度为零;(d)合速度为零处;4、一元流动是: (c) 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数;(a) 均匀流;( b) 速度分布按直线变化; (c) 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数;5、伯努利方程中各项水头表示:(a) 单位重量液体具有的机械能;(a)单位重量液体具有的机械能;(b)单位质量液体具有的机械能;(c)单位体积液体具有的机械;(d)通过过流断面流体的总机械能。
6、圆管层流,实测管轴线上流速为4 m/s,则断面平均流速为::(c)2m ;⑻4m ; ( b) 3.2m;(c)2m ;7、半圆形明渠,半径 r=4m,其水力半径为:(a) 4 m; (b) 3m;(c) 2m ; (d) 1m。
8、静止液体中存在:(a)压应力;(b)压应力和拉应力;(c)压应力和剪应力;(d)压应力、拉应力和剪应力。
(1)在水力学中,单位质量力是指( 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。
答案: c(2)在平衡液体中,质量力与等压面( )a、重合;b、平行c、斜交;d、正交。
答案:d(3) 水力学中的一维流动是指( ) 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。
答案:d(4) 有压管道的管径 d 与管流水力半径的比值 d /R=() a 、8; b 、4; c 、2; d 、1。
第1章流体及其主要物理性质一、概念1、什么是流体?什么是连续介质模型?连续介质模型的适用条件;2、流体粘性的定义;动力粘性系数、运动粘性系数的定义、公式;理想流体的定义及数学表达;牛顿内摩擦定律(两个表达式及其物理意义);粘性产生的机理,粘性、粘性系数同温度的关系;牛顿流体的定义;3、可压缩性的定义;体积弹性模量的定义、物理意义及公式;气体等温过程、等熵过程的体积弹性模量;不可压缩流体的定义及体积弹性模量;4、作用在流体上的两种力。
二、计算1、牛顿内摩擦定律的应用-间隙很小的无限大平板或圆筒之间的流动。
第2章流体静力学一、概念1、流体静压强的特点;理想流体压强的特点(无论运动还是静止);2、静止流体平衡微分方程,物理意义及重力场下的简化;3、不可压缩流体静压强分布(公式、物理意义),帕斯卡原理;4、绝对压强、计示压强、真空压强的定义及相互之间的关系;5、各种U型管测压计的优缺点;6、作用在平面上的静压力(公式、物理意义)。
二、计算1、U型管测压计的计算;2、绝对压强、计示压强及真空压强的换算;3、平壁面上静压力大小的计算。
第3章流体运动学基础一、概念1、描述流体运动的两种方法(着眼点、数学描述、拉格朗日及欧拉变数);2、流场的概念,定常场、非定常场、均匀场、非均匀场的概念及数学描述;3、一元、二元、三元流动的概念;4、物质导数的概念及公式:物质导数(质点导数)、局部导数(当地导数)、对流导数(迁移导数、位变导数)的物理意义、数学描述;流体质点加速度、不可压缩流体、均质不可压缩流体的数学描述;5、流线、迹线、染色线的定义、特点和区别,流线方程、迹线方程,什么时候三线重合;流管的概念;6、线变形的概念:相对伸长率、相对体积膨胀率公式,不可压缩流体的相对体积膨胀率应为什么?旋转的概念:旋转角速度公式,什么样的流动是无旋的?角变形率公式。
二、计算1、物质导数的计算,如流体质点加速度或流体质点某物理量对时间的变化率;2、相对体积膨胀率、旋转角速度、角变形率的计算;3、流线、迹线方程的计算。
流体力学复习题及答案### 流体力学复习题及答案#### 一、选择题1. 流体力学中,流体的连续性方程描述了流体的哪个基本特性?A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 动量与能量守恒答案:A2. 伯努利方程适用于哪种流体流动?A. 可压缩流动B. 无粘性流动C. 稳定流动D. 不可压缩流动答案:D#### 二、填空题1. 流体力学中,雷诺数(Re)是无量纲数,用于表征流体流动的______特性。
答案:惯性力与粘性力之比2. 流体的粘性系数μ在SI单位制中的单位是______。
答案:Pa·s 或kg/(m·s)#### 三、简答题1. 描述流体力学中的纳维-斯托克斯方程,并解释其物理意义。
纳维-斯托克斯方程是描述流体运动的一组非线性偏微分方程,它结合了质量守恒、动量守恒和能量守恒原理。
方程形式如下:\[ \frac{\partial \mathbf{u}}{\partial t} + (\mathbf{u} \cdot \nabla) \mathbf{u} = -\frac{1}{\rho} \nabla p + \nu\nabla^2 \mathbf{u} + \mathbf{f} \]其中,\(\mathbf{u}\) 是流体速度矢量,\(\rho\) 是流体密度,\(p\) 是压力,\(\nu\) 是运动粘性系数,\(\mathbf{f}\) 是单位质量的外力。
该方程描述了流体速度随时间的变化以及由于压力梯度、粘性力和外力作用下的变化。
2. 什么是流体的粘性,它对流体流动有何影响?流体的粘性是指流体内部分子间由于相对运动而产生的内摩擦力。
粘性对流体流动的影响主要表现在:一是增加流体流动的阻力,二是影响流体的层流和湍流状态。
高粘性流体流动阻力大,流动速度慢,而低粘性流体流动阻力小,流动速度快。
粘性还影响流体流动的稳定性,高粘性流体更倾向于形成层流,而低粘性流体则容易形成湍流。