流体力学名词解释
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流体力学名词解释1. 流体力学:研究流体平衡与运动规律的科学。
2. 流体:能流动的物质,它受任何微小剪切力作用时都能连续变形。
3. 表面力:作用在所取分离体表面上的力。
4. 质量力:作用在单位质量流体上的某种场作用力(如:重力,电磁力)。
5. 体积力:作用在单位体积流体上的某种场作用力(如:重力,电磁力)。
6. 压缩系数:单位压强所引起的体积变化率(是温度和压强的函数)。
7. 体胀系数:单位温升所引起的体积变化率(是温度和压强的函数)。
8. 动力粘度:单位速度梯度下的切应力(Pa S)。
9. 运动粘度:动力粘度与密度的比值(m2/S)。
10. 理想流体:没有粘性的流体。
第二章流体静力学11. 流体静力学:研究流体处于平衡的力学规律。
12. 静止状态:流体相对于惯性系没有运动的状态。
13. 相对静止状态:流体相对于惯性系有运动,而对某非惯性系没有运动的状态。
14. 作用于静止流体中任一点的质量力必垂直于通过该点的等压面,当质量力只有重力时,静止液体的等压面一定是水平面。
15. 静止流体中任一点的静压强等于自由表面压强与液柱压强之和。
16. 绝对压强:以完全真空为基准计量的压强。
17. 计示压强:以当地大气压强为基准计量的压强。
18. 真空度:绝对压强低于大气压强的计示压强。
19. 作用在容器底面的总压力不能与容器所盛液体的重力相混淆。
20. 液体作用在曲面上的总压力的垂直分力等于压力体的液体重力,但压力体内并非一定容有液体。
第三章流体运动的基本概念和基本方程21. 流场:充满运动流体的空间。
22. 定常流动:流体参量不随时间变化的流动。
23. 非定常流动:流动参量随时间变化的流动。
24. 迹线:质点的运动轨迹。
25. 水力半径:有效面积与湿周之比。
26. 动量定理:系统动量的时间变化率等于作用在系统上外力的矢量和。
27. 相对速度:质点相对于牵连体的运动速度。
28. 牵连速度:牵连体相对于惯性系的运动速度。
流体;我们把凡是没有一定的形状,易于流动的物质叫流体密度;流体单位内所具有的质量称为流体的密度相对密度;液体的密度与标准大气压下,温度为4c时的纯水的密度之比值压缩性;在温度不变的条件下,流体的体积随压力增大而缩小的性质称为流体的压缩性膨胀性;在压力不变的条件下,流体的体积随温度升高而增大的性质称为流体的膨胀性粘滞性;指当流体内部质点发生相对运动时而产生切向阻力的性质表面张力;存在于流体表面的拉力称为表面张力表面力;两种,一是垂直于流体作用面的法向力,一种是平行于流体作用面的切向力连续介质;无任何空隙的质点所组成的连续体为连续介质静压力;静止流体作用在单位面积上的总压力称为静压力稳定流;运动流体空间任一点的运动参数都不随时间的改变而改变的运动流体叫稳定流不稳定流;运动流体空间任一点的运动要素的全部或部分随时间的改变而改变的运动流体叫不稳定流流线;在运动中表示流体质点瞬时运动方向的曲线称为流线流束;通过各点的流线组成的束状体称为总流;在流体力学中,液流的整体称为总流流量;单位时间内通过过流断面的流体量称为流量气穴;当流体中的压强降到等于液体在相应温度的气化压时,液体的状态发生改变,即由液态变为气态,因而在低压区的液流中产生气泡,随液体流动,气泡聚集成含有液体蒸汽的空穴,这种现象称为气穴脉动;液流某一点的运动参数在某一平均值上下波动的现象称为脉动现象紊流;是由紊流核心,层流边层,过渡层三部分压力管路;通常输油管路或输水管路中,都是液流充满整个有效断面,并在一定压差下流动的,这种称为压力管路长管;指管线输送距离较远,两端压差较大短管;输送距离较短,分支较多,压差较小,并有大量管子连接部件管路串联管路:由不同长度,不同直径的简单管段依序连接管路。
并联管路:自一点分离而又回合到另一个点处的两条以上的简单管路称为并联管路。
管路特性曲线:短管作用头与流量之间的关系曲线。
正水击:管路上阀门突然关闭或者由于其他原因造成管路中的液体流速突然减小,压力突然增大的水击称为正水击。
流体力学:是力学的一个分支,主要研究流体的各种运动特性,在各种里的作用下流体的运动规律,以及流体与其他界面(固体壁面,不同密度的流体等)由于存在相对运动时的相互作用。
惯性:是物体保持原有运动状态的性质质量:是用来度量物体惯性大小的物理量。
、粘性:反映流体客服外界切向力的物理属性。
气蚀:如这种运动是周期的,将对固体表面产生疲劳并导致剥落,这种现象称为气蚀。
表面张力:由于分子间的吸引力,在液体的自由表面上能够承受及其微小的张力,这种张力称表面张力。
表面力:是通过直接接触,施加在接触面上的力,它正比于接触面面积,通常用单位面积上所受的力表示应力。
质量力:作用在隔离体内每个流动质点上的力称为质量力。
流体静力学:是研究流体处于静止或相对静止状态下的力学规律。
等压面:压强相等的空间点构成的面称为等压面绝对压强:以无物质分子存在的或虽存在但处于绝对静止状态下的压强为起算点,所表示的压强为绝对压强。
相对压强:以当地同高程的大气压强为起算点,所表示的压强为相对压强。
恒定流:在流场中,任意空间位置上运动参数都不随时间而改变,即对时间的偏导数等于零,这种流动称为恒定流。
非恒定流:在流场中,任意空间位置上只要存在某一运动参数是时间的函数,即对时间的偏导数不等于零,这种流动称为非恒定流。
流线:在流场中,流线是一条瞬时曲线,在曲线上每一点的切线方向代表该点的流速方向,流线是由无限多个流体质点组成的。
迹线:在流场中,迹线是由一个流体质点随着时间的推移在空间中所勾画的曲线,即为流体质点的轨迹线。
流管:在流场中任意取一非流线的封闭曲线,通过该曲线上的每一点作流场的流线,这些流线所构成的一封闭管状曲面称为流管。
过流断面:在流束上作与流线正交的横断面称为过流断面。
元流:当流束的过流断面为微元时,该流束称为元流。
总流:总流是由无数元流组成的流束,断面上各点的运动参数一般不相等。
流量:单位时间通过某一过流断面的流体体积或质量称为该断面的流量。
1.液体在外力作用下,流动时液体内部产生内摩擦力,阻止叶层间的相对滑动液体的这种抗拒变形的特征称为粘性2.液体流经阀口,弯管,通流截面变化等流程较短的局部装置处产生的能量损失,就是局部压力损失。
3.伸缩式液压缸是可以得到较长工作行程的具有多级套筒形活塞杆的液压缸,伸缩式液压缸又称多级液压缸。
4溢流阀压力超调量,一调节压力和开启压力之差,△pr称为静压力超调量,二压力峰值与调定压力之差△p称为动态超调量.5容积调速改变变量泵或变量马达的排量来调节速度6流线流体质点的运动轨迹线称为迹线,在曲线上每一点的速度矢量总是在该点与此曲线相切7沿程压力损失:液体在直流管中流动,因摩擦造成的能量损失8.差动连接液压缸:单活塞杆液压缸的左右两腔,同时通压力油的连接方式称为差动连接9.溢流阀开启比:开启压力:溢流阀设定压力为额定压力时,当进口压力升高时回油口的溢流量达到规定值时的入口压力为该阀的开启压力。
全流压力:当回油口的溢流量达到系统流量时对应的入口压力,一般为阀的额定压力。
开启比:开启压力与全流压力之比10节流调速是按节流阀安装在执行元件的进油路上,回有路上,旁油路上的不同,而有进油节流调速回油节调速,旁油节调速或以上三种任意结合复合截流调速几种。
11液压系统减少冲击的措施,一尽可能延长执行元件的换向时间,二正确设计阀口,使运动部件制动时速度变化比较均匀,三限制管道中液体的流速四缩短管子长度五在某些精度要求不高的工作机械上使液压缸两腔油路在换向阀回到中间,瞬时串通。
12提高齿轮泵压力:泄漏大,采用端面间隙自动弥补装置,二,有经向不平衡力,侧板或底圈开径向力平衡槽,缩短经向间隙安装区,三,混油现象,两端盖板上开卸荷槽。
13叶片泵特点具有运动平稳,噪音小,流量均匀性好,容积效率高等优点,但又有自吸性能差,转速不易太高对液压油的污染比较敏感,结构较复杂的缺点14减小气穴现象的措施,一减小阀孔前后的压差,一般希望伐孔前后压力比p1/p2<3.5二正确设计和实用液压泵三正确设计和实用油箱四提高零件的抗气蚀能力,如增加零件的结构强度,采用抗腐蚀能力强的金属材料,减小零件,表面粗糙度等五再油液中加入消泡剂。
粘滞性:流体在粘滞力作用下,具有抵抗流体相对运动的能力。
质量力:所在力场作用流体各质点的分布力,又称体积力。
对于均质流体总质量力的大小与流体的质量成正比。
压缩性:流体随压强增大而体积缩小的性质。
牛顿流体:简单剪切流动中的剪切应力与速度梯度的关系符合牛顿内摩擦定律的流体.等压面:在同一种连续静止流体中。
静水压强相等的各点所组成的面。
压力体:用铅垂线沿曲面边缘平行移动一周,割出的以自由液面为上底,曲面本身为下底的主体。
真空度:大气压强与绝对压强的差值,用符号Pv表示。
流线:某一时刻在流场中画出一条空间曲线,该时刻,曲线上所有质点的流速矢量都与该曲线相切。
湿周:过流断面上流体与固体壁面接触的周界。
水力半径:有R=A/x定义的,过流断面面积与湿周的比值。
沿程水头损失:沿程阻力做功而引起的水头损失。
局部水头损失:局部阻力引起的水头损失。
当量粗糙高度:指和工业管道粗糙管区入值相等的同直径人工粗糙管的粗糙高度。
水力坡度:一定流量Q通过单位长度管道所需要的作用水头。
棱柱形渠道:渠道断面形状、尺寸、底坡沿程不变的长直渠道。
水力最优断面:使水力半径尺寸最大,即湿周最小的断面形式。
临界底坡:当明渠作均匀流时正常水深恰好等于流量下的临界水深,此时的相应的渠道的底坡。
断面比能:各断面最底点为计算基准面的单位重量液体所具有的机械能。
临界水深:断面比能发生在临界流状态,此时对应的水深。
堰流:从障碍物上溢流至下游的水流现象。
自流井:汲取承压地下水的井。
普通井:在具有自流水面的潜水层中凿的井。
完整井:井底直达不透水层的井位变加速度:速度场随位置变化而引起的加速度变化。
有旋流动:在运动中,流体微团存在的旋转运动。
一、静水压强的特征:1)静水压强的方向是垂直于被作用面。
2)任一点的各方向的静水压强相等。
二、等压面的特征:等压面永远与质量正交。
三、静力学基本方程:P=Po+rh表明特征:1)静止流体中压强随深度按线型规律变化。
2)静止流体中任一点的压强等于其表面压强Po与从该点到流体自由表面的单位面积上液体重量(即rh)之和。
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刘速方向重合的空间曲线称为流线。
3、压力体:压力体是指三个面所封闭的流体体积,即底面是受压曲面,顶面是受压曲面边界线封闭的面积在自由面或者其延长面上的投影面,中间是通过受压曲面边界线所作的铅直投影面。
4、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。
5、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。
6、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。
7、湿周:过流断面上流体与固体壁面接触的周界称为湿周。
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、附面层:粘性较小的流体在绕过物体运动时,其摩擦阻力主要发生在紧靠物体表面的一个流速梯度很大的流体薄层内,这个薄层即为附面层。
10、卡门涡街:当流体经绕流物体时,在绕流物后面发生附面层分离,形成旋涡,并交替释放出来,这种交替排列、有规则的旋涡组合称为卡门涡街。
11、自由紊流射流:当气体自孔口、管嘴或条缝以紊流的形式向自由空间喷射时,形成的流动即为自由紊流射流。
12、流场:充满流体的空间。
13、无旋流动:流动微团的旋转角速度为零的流动。
14、贴附现象:贴附现象的产生是由于靠近顶棚流速增大静压减少,而射流下部静压大,上下压差致使射流不得脱离顶棚。
15、有旋流动:运动流体微团的旋转角速度不全为零的流动。
16、自由射流:气体自孔口或条缝向无限空间喷射所形成的流动。
17、浓差或温差射流:射流介质本身浓度或温度与周围气体浓度或温度有差异所引起的射流。
18、音速:音速即声速,它是弱扰动波在介质中的传播速度。
19、稳定流动:流体流动过程与时间无关的流动。
20、不可压缩流体:流体密度不随温度与流动过程而变化的液体。
1相对静止。
流体整体对地球有相对运动,但流体质点之间没有相对运动即所谓相对静止。
2静压力。
在静止流体中,流体单位面积上所受到的垂直于该表面的力,即物理学中的压强,称为流体静压力,简称压力,用p表示,单位Pa3等压面。
在充满平衡流体的空间里,静压力相等的各点所组成的面称为等压面。
4压力中心。
总压力的作用点称为压力中心。
5压力体。
是由受力曲面、液体的自由表面(或其延长面)以及两者间的铅垂面所围成的封闭体积。
6实压力体。
如果压力体与形成压力的液体在曲面的同侧,则称这样的压力体为实压力体,用(+)来示;7虚压力体。
如果压力体与形成压力的液体在曲面的异侧,则称这样的压力体为虚压力体,用(-)来表示静压力的两个重要特征1.静压力沿着作用面的内法线方向。
即垂直指向地面2.静止流体任意一点上各个方向的静压力大小相等,与作用方向无关。
1bar=1×105 Pa;1atm=1.01325×105 Pa;1atm=760 mmHg;1atm=10.34 mH2O;1mmHg=133.28Pa;1mH2O=9800Pa。
1.稳定流动如果流场中每一空间点上的所有运动参数均不随时间变化,则称为稳定流动,也称作恒定流动或定常流动。
2.不稳定流动如果流场中每一空间点上的部分或所有运动参数随时间变化,则称为不稳定流动,也称作非恒定流动或非定常流动。
3.迹线流体质点在不同时刻的运动轨迹称为迹线。
4.流线流线是用来描述流场中各点流动方向的曲线,在某一时刻该曲线上任意一点的速度矢量总是在该点与此曲线相切。
5.流管在流场中作一条不与流线重合的任意封闭曲线,则通过此曲线上每一点的所有流线将构成一个管状曲面,这个管状曲面称为流管。
6.流束和总流充满在流管内部的流体的集合称为流束,断面无穷小的流束称为微小流束。
管道内流动的流体的集合称为总流。
7.有效断面流束或总流上垂直于流线的断面,称为有效断面。
8.流量单位时间内流经有效断面的流体量,称为流量。
1.流动性:(宏观)琉璃不能承受拉剪力,无边界条件下,由于压力梯度产生运动。
2.(微观)相同体积的流体和固体,流体内分子数少,分子间距大,分子间范德华力小,易运动。
3.扩散性:流体有高浓度区向低浓度区流过。
4.供热性:流体由高温区向低温区传递能量。
5.均质流体:流体内任意两点间密度相同。
6.粘性:运动流体内部产生切应力的性质。
7.牛顿流体:满足牛顿内摩擦定律的流体。
8.表面张力:液体自由表面分子作用范围,引力大于斥力。
9.质量力:与流体质量有关,作用在之心上的力。
10.表面力:与液体表面积有关,作用于表面上的力。
11.流体静力学:研究流体平衡规律的科学。
12.等压面:平衡流体中压强相等的各点组成的平面。
性质:等压面也是等势面;等压面与单位质量力方向垂直;两种不相混合流体的交界面是等压面。
13.绝对压强:以绝对真空为起点计算的压强。
14.相对压强:一标准大气压为起点计算的压强。
15.合理投影定理:合力在坐标轴上的投影等于每个分力在同一轴上投影的代数和。
16.合力矩定理:合力对于一点的矩等于每一个分力对同一点矩的代数和。
17.拉格朗日法:以流体内某一质点为研究对象,研究质点物理量随时间变化规律,进而分析整个流体。
18.欧拉法:以空间中某一固定位置为研究对象,研究每个流体质点经过时物理量变化规律,进而分析整个流体。
19.定常场:场内物理量不随时间变化。
20.均匀场:场内物理量不随空间位置变化。
21.迹线:流体质点的运动轨迹,描述出某时刻质点的速度方向。
22.流线:流场中某一瞬时曲线,曲线上没一点的速度方向与切线方向重合。
23.流管:几何管状面(没有质量、体积)。
24.元流:刘管内的流线总和(有质量、体积、物理量)。
25.总流:许多元流的有限集合体。
26.过流断面:与元流或总流所有流线正交的横断面。
27.流量:单位时间通过某过流断面流体的体积/质量。
28.静通量:通过某封闭曲面流体的流量。
29.质量体:流体内某封闭曲面内所包含的有限流体。
流体力学名词解释
以下是一些重要的流体力学名词的简要解释:
流体力学(Fluid Mechanics)
流体力学是研究流体静力学和流体动力学的学科。
流体静力学研究静止流体的力学性质,包括压强、密度等。
流体动力学研究流体的运动,涉及速度场、加速度场、粘性等。
压强(Pressure)
压强是单位面积上的力,是描述流体静力学性质的重要参数。
它的公式为压力除以受力面积。
密度(Density)
密度是单位体积上的质量,是描述流体静力学性质的参数。
它的公式为物体的质量除以物体的体积。
流速(Flow Velocity)
流速是流体单元通过给定横截面的速度,是描述流体动力学性质的参数。
它可以用流体质点的速度表示。
黏性(Viscosity)
黏性是流体流动时内部发生阻力的程度。
黏性可分为动力黏性和运动黏性,动力黏性指的是剪切力与剪切速度之间的比例关系,运动黏性是指流体发生剪切流动时的阻力。
流量(Flow Rate)
流量是单位时间内通过给定横截面的流体的数量。
它是描述流体动力学性质的重要参数,可以通过流速和横截面积计算得到。
流态(Flow Regime)
流态是流体在输送过程中的运动状态。
常见的流态包括层流、过渡流和湍流,它们具有不同的流动特征和性质。
跃度(Head)
跃度是描述流体在管道或流动装置中转换势能与动能的能力。
它是流体动力学和工程设计中的一个重要概念。
以上是流体力学中常用的一些名词解释。
希望对您有所帮助。
第一章绪论物质的三种形态:固体、液体和气体。
液体和气体统称为流体。
流体的基本特征:具有流动性。
所谓流动性,即流体在静止时不能承受剪切力,只要剪切力存在,流体就会流动。
流体无论静止或流动,都不能承受拉力。
连续介质假设:把流体当做是由密集质点构成的、内部无空隙的连续体。
质点:是指大小同所有流动空间相比微不足道,又含有大量分子,具有一定质量的流体微元。
作用在流体上的力按其作用方式可分为:表面力和质量力。
表面力:通过直接接触,作用在所取流体表面上的力(压力、摩擦力),在某一点用应力表示。
质量力:作用于流体的每个质点上且与流体质量成正比的力(重力、惯性力、引力),用单位质量力表示流体的主要物理性质:惯性、粘性、压缩性和膨胀性。
惯性:物体保持原有运动状态的性质,其大小用质量表示。
密度:单位体积的质量,粘性:是流体的内摩擦特性,或者是流体阻抗剪切变形速度的特性。
流体粘性大小用粘度度量,粘度包括动力粘度 和运动粘度无粘性流体:指无粘性,即 =0的流体。
不可压缩流体:指流体的每个质点在运动全过程中,密度不变化的流体。
压缩性:流体受压,分子间距减小,体积缩小的性质。
膨胀性:流体受热,分子压缩系数:在一定的温度下,增加单位压强,液体体积的相对减小值,,体积模量体膨胀系数:在一定的压强下,单位温升,液体体积的相对增加值,(简答)简述气体和液体粘度随压强和温度的变化趋势及不同的原因。
答:气体的粘度不受压强影响,液体的粘度受压强影响也很小;液体的粘度随温度升高而减小,气体的粘度却随温度升高而增大,其原因是:分子间的引力是液体粘性的主要因素,而分子热运动引起的动量交换是气体粘性的主要因素。
\第二章流体静力学绝对压强pabs:以没有气体分子存在的完全真空为基准起算的压强。
相对压强p:以当地大气压pa为基准起算的压强,各种压力表测得的压强为相对压强,相对压强又称为表压强或计示压强。
真空度pv:绝对压强小于当地大气压的数值。
测量压强做常用的仪器有:液柱式测压计和金属测压表。
液柱式测压计包括测压管、U形管测压计、倾斜式微圧计和压差计。
平面上静水总压力的计算方法有:图算法和解析法。
潜体:全部浸入液体中的物体。
浮体:部分浸入液体中的物体。
阿基米德原理:液体作用于潜体或浮体上的总压力,只有铅垂向上的浮力,大小等于所排开的液体重量,作用线通过潜体的几何中心。
(简答)试述静止流体中应力的特性。
答:(1)应力的方向沿作用面的内法线方向;(2)静压强的大小与作用面的方位无关。
流体平衡微分方程及物理意义:物理意义:在静止流体中,各点单位质量流体所受质量力与表面力相平衡。
等压面的概念、性质及连通器内等压面的判断:流体中压强相等的空间点构成的平面或曲面称为等压面。
其性质是:等压面与质量力正交。
在连通器内做水平面,若连通的一侧只有同一种液体,该平面就是等压面,否则不是等压面。
由液体静力学基本方程得到的结论(推论):(1)静压强的大小与液体的体积无关;(2)两点的压强差等于两点之间单位面积垂直液柱的重量;(3)在平衡状态下,液体内任一点压强的变化等值地传递到其他各点。
压力体的概念、界定方法和分类:积分 Az VhdAz 表示的几何体积称为压力体。
界定方法:设想取铅垂线沿曲面边缘平行移动一周,割出以自由液面或延伸面为上底、曲面本身为下底的柱体就是压力体。
分类:实压力体(Pz↓)、虚压力体(Pz↑)和压力体叠加。
第三章流体动力学基础描述流体运动的两种方法:拉格朗日法和欧拉法。
除个别质点的运动问题外,都应用欧拉法。
拉格朗日法:是以个别质点为研究对象,观察该质点在空间的运动,然后将每个质点的运动情况汇总,得到整个流体的运动。
质点的运动参数是起始坐标和时间变量t的连续函数。
欧拉法:是以整个流动空间为研究对象,观察不同时刻各空间点上流体质点的运动,然后将每个时刻的情况汇总起来,描述整个运动。
空间点的物理量是空间坐标)和时间变量t的连续函数。
恒定流:各空间点上的运动参数都不随时间变化的流动。
非恒定流:各空间点上的运动参数随时间变化的流动。
一(二、三)元流:流体流动时各空间点上的运动参数是一(二、三)个空间坐标和时间变量的连续函数。
均匀流:流线是平行直线的流动。
非均匀流:流线不是平行直线的流动。
流线:表示某时刻流动方向的曲线,曲线上各质点的速度矢量都与该曲线相切。
迹线:流体质点在一段时间内的运动轨迹。
流管:某时刻,在流场内任意做一封闭曲线,过曲线上各点做流线,所构成的管状曲面。
流束:充满流体的流管。
过流断面:与所有流线正交的横断面。
元流:过流断面无限小的流束,断面上各点的运动参数均相同。
总流:过流断面为有限大小的流束,断面上各点的运动参数不相同。
流量:单位时间内通过某一过流断面的流体量。
以体积计为体积流量,简称流量;以质量计为质量流量;以重量计为重量流量非均匀渐变流:在非均匀流中流线近似于平行直线的流动。
水头线:总流或元流沿程能量变化的几何图示。
水力坡度:单位流程内的水头损失。
(简答)流线有哪些主要性质?流线和迹线有无重合的情况?答:流线性质:(1)在恒定流中,流线的形状和位置不随时间变化;(2)在同一时刻,一般情况下流线不能相交或转折。
在恒定流中流线与迹线重合,非恒定流中一般情况下两者不重合,但当速度方向不随时间变化只是速度大小随时间变化时,两者仍重合。
试述流动分类:(1)根据运动参数是否随时间变化,分为恒定流和非恒定流;(2)根据运动参数与空间坐标的关系,分为一元流、二元流和三元流;(3)根据流线是否平行,分为均匀流和非均匀流。
不可压缩流体的连续性微分方程:不可压缩流体运动必须满足该方程。
第四章流动阻力和水头损失流动阻力:粘性流体运动时,流体内部流层之间存在相互作用的摩擦力,在边界变化处存在集中阻力,这两类力做功使机械能减少,这两类力称为流动阻力。
沿程阻力:在边界无变化的均匀流段上产生的流动阻力。
局部阻力:在边界急剧变化处产生的流动阻力。
水头损失:单位重量流体平均的机械能损失。
沿程水头损失f h :由沿程阻力做功引起的水头损失。
局部水头损失jh:由局部阻力做功引起的水头损失。
层流:流速较小时,水一层套着一层呈层状流动,各层质点互不混掺的流态。
紊流(湍流):流速较大时,各层质点运动轨迹极不规则,相互混掺的流态。
水力半径R:过流断面面积与湿周的比值。
紊流脉动:紊流各层质点相互掺混,无规则运动,导致其物理量也随之无规则变化的现象。
瞬时流速u:某一空间点的实际流速,在紊流流态下随时间脉动,时均流速u:某一空间点的瞬时流速在时段T内的时间平均值,脉动流速u′:瞬时流速与时均流速的波动值。
断面平均流速 :过流断面上各点流速的断面平均值,粘性底层:仅靠壁面存在一个粘性剪应力起控制作用的薄层。
紊流剪应力包括:粘性剪应力和附加剪应力紊流流速分布一般表达式:,该公式适用于除粘性底层以外的整个过流断面。
当量粗糙:是以工业管道紊流粗糙区实测的 值代入尼古拉兹粗糙圆管公式反算得出的粗糙高度ks。
当量直径de:把水力半径相等的圆管直径定义为非圆管的当量直径边界层:考虑粘性影响的薄流层。
绕流阻力D:流体绕物体流动,平行于来流方向上的力,包括摩擦阻力和压差阻力,造成局部水头损失的原因:主流脱离边壁,漩涡区的形成。
边界层的特征:边界层内流速梯度很大,考虑粘性影响;以外流速梯度约为0,相当于无粘性流体的运动。
第五章孔口、管嘴出流和有压管流孔口出流:在容器壁上开孔,水经孔口流出的水力现象。
其水头损失只考虑局部水头损失jh。
薄壁孔口:孔口出流时,水流与孔壁仅在一条周线上接触,壁厚对水流无影响的孔口。
自由出流:水由孔口流入大气的水力现象。
淹没出流:水由孔口直接流入另一部分水体的水力现象。
管嘴出流:在孔口上对接3-4倍孔径的短管,水通过短管并在出口断面满管流动的水力现象。
有压管流:流体沿管道满管流动的水力现象。
短管:沿程水头损失和局部水头损失所占比重相当,两者都不能忽略的管道。
长管:以沿程水头损失为主,局部水头损失和流速水头所占比例很小,可以忽略或按沿程水头损失的某一百分比估算的管道。
简单管道:沿程直径和流量都不变化的管道。
串联管道:由直径不同的管段顺序连接起来的管道。
并联管道:在两节点之间并联两根或两根以上的管道。
水击(水锤):在有压管道中,由于某种原因,使水流速度突然发生变化,同时引起压强大幅度波动的现象。
直接水击:阀门关闭时间小于一个相长,最早发出的水击波的反射波回到阀门之前,阀门已全关闭,此时阀门处的水击压强与瞬时关闭相同。
间接水击:阀门关闭时间大于一个相长),最早发出的水击波的反射波回到阀门之时,阀门还未完全关闭,此时阀门处正负水击波相叠加,使阀门处的水击压强小于直接水击压强。
(简答)孔口、管嘴出流和有压管流各自的水力特点是:(1)孔口、管嘴出流只有局部水头损失,不计沿程水头损失,jwh h ;(2)短管的局部水头损失和沿程水头损失都要计入,;(3)长管的局部水头损失和流速水头的总和同沿程水头损失相比很小,按沿程水头损失的某一百分数估算过忽略不计。
管嘴出流收缩断面的真空高度:,相当于把孔口的作用水头增大75%,因此在相同的作用水头下,同样开口面积,管嘴的过流能力是孔口过流能力的1.32倍。
第六章明渠流动明渠流动:水流的部分周界与大气接触,具有自由表面的流动。
又称为无压流。
明渠流动的特点:重力作用、底坡影响、水深可变。
底坡:底线沿流程单位长度的降低值。
底坡类型:i>0,为正底坡或顺坡;i=0,为平底坡;i<0,为反底坡或逆坡。
渠道类型:棱柱形渠道和非棱柱形渠道。
棱柱形渠道:断面形状、尺寸沿程不变的长直渠道。
非棱柱形渠道:断面形状、尺寸沿程有变化的渠道。
明渠均匀流:流线为平行直线的明渠水流,是具有自由表面的等深、等速流。
正常水深h0:明渠均匀流的水深。
水力最优断面:当i、n和A一定,湿周最小而流量最大的断面。
无压圆管:圆形断面不满管流的长管道。
水力最优充满度:在满流之前,输水能力达到最大值时相应的充满度。
缓流:对于底坡平缓的渠道或河道,水流流动缓慢,遇到障碍物,障碍物前水面壅高,且壅高水位向上游传播。
急流:对于底坡较陡的渠道或河道,以及瀑布险滩,水流流动较快,遇到障碍物后,水面隆起越过,上游水面不壅高,障碍物对上游来流无影响。
弗劳德数:明渠流速与临界流速的比值,。
断面单位能量:相对于通过该断面最低点的基准面的机械能,临界水深hc:断面单位能量最小时对应的水深。
临界底坡ic:正常水深正好等于该流量下的临界水深时相应的渠道底坡。
正底坡或顺坡类型:i<ic,为缓坡;i=ic,为临界坡;i>ic,为急坡或陡坡。
水跃:明渠水流从急流状态过渡到缓流状态时水面骤然跃起的急变流现象。
水跃区包括水滚区和主流区。
共轭水深:使水跃函数值相等的两个水深)()("'hJhJ 。