流体静力学 复习思考题
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思考题-绪论0.1 质量、重量、密度、容重的定义,密度和容重间存在着什么关系?各物理量的量纲和量测单位是什么?0.2 什么叫做粘滞性?粘滞性对液体运动起什么作用?0.3 固体之间的摩擦力与液体之间的内摩擦力有何原则上的区别?何谓牛顿内摩擦定律,该定律是否适用于任何液体?0.4 什么是理想液体?理想液体与实际液体的根本区别何在?0.5 为什么可以把液体当作“连续介质”?运用这个假设对研究液体运动规律有何意义?0.6 作用于液体上的力可以分为哪两类?二者有何区别?试举例说明之。
0.7 试从力学分析的角度,比较流体与固体对外力抵抗能力的差别。
0.8 何谓连续介质模型?为了研究流体机械运动的规律,说明引用连续介质模型的必要性和可行性。
0.9 按作用方式的不同,以下作用力:压力、重力、引力、摩擦力、惯性力哪些是表面力?哪些是质量力?0.10为什么说流体运动的摩擦阻力是内摩擦阻力?它与固体运动的摩擦和有何不同?0.11液体和气体的粘度随温度变化的趋向是否相同?为什么?0.12怎样表示液体的压缩性和膨胀性?0.13理想流体、不可压缩流体的特点是什么?思考题-流体静力学1.1 静水压强有哪些特性?静水压强的分布规律是什么?1.2 什么叫压力体?如何确定压力体的范围和方向?1.3 何谓绝对压强,相对压强和真空值?它们的表示方法有哪三种?它们之间有什么关系?1.4 试述静止流体中的应力特性。
1.5 怎么认识流体静力学基本方程z+p/ρg=C的几何意义和物理意义?1.6 绝对压强、相对压强、真空度是怎样定义的?相互之间如何换算?1.7 怎样绘制液体静压强分布图?1.8 何谓压力体?怎样界定压力体?判断虚、实压力体有何实际意义?1.9 怎样计算作用在潜体和浮体上的静水总压力?1.10 液体的表面压强(以相对压强计)P0不等于0时,怎样计算作用在平面或曲面上的静水总压力?思考题-一元流体动力学2.1 “恒定流与非恒定流”,“均匀流与非均匀流”,“渐变流与急变流”等三个概念是如何定义的?它们之间有么联系?渐变流具有什么重要的性质?2.2 什么叫总水头线和测压管水头线?水力坡度和测压管坡度?均匀流的测压管水头线和总水头线的关系怎样?2.3 能量方程中各项的几何意义和能量意义是什么?2.4 关于水流去向问题,曾有以下一些说法如“水一定是从高处向低处”,“水是由压力大的地方向压力小的地方流”,“水是由流速大的地方向流速小的地方流”这些说法对吗?试用基本方程式论证说明。
流体力学课程实验思考题解答(一)流体静力学实验1、 同一静止液体内的测压管水头线就是根什么线?答:测压管水头指γpZ +,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。
测压管水头线指测压管液面的连线。
从表1、1的实测数据或实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线就是一根水平线。
2、 当0<B p 时,试根据记录数据确定水箱的真空区域。
答:以当00<p 时,第2次B 点量测数据(表1、1)为例,此时06.0<-=cm p Bγ,相应容器的真空区域包括以下3三部分:(1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。
(2)同理,过箱顶小杯的液面作一水平面,测压管4中该平面以上的水体亦为真空区域。
(3)在测压管5中,自水面向下深度为0∇-∇=H A P γ的一段水注亦为真空区。
这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等,均为0∇-∇=H A P γ。
3、 若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定0γ。
答:最简单的方法,就是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面与油水界面至油面的垂直高度w h 与o h ,由式o o w w h h γγ=,从而求得o γ。
4、 如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响?答:设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算γθσd h cos 4= 式中,σ为表面张力系数;γ为液体的容重;d 为测压管的内径;h 为毛细升高。
常温(C t ︒=20)的水,mm dyn /28.7=σ或m N /073.0=σ,3/98.0mm dyn =γ。
水与玻璃的浸润角θ很小,可认为0.1cos =θ。
于就是有 dh 7.29= ()mm d h 单位均为、 一般说来,当玻璃测压管的内径大于10mm 时,毛细影响可略而不计。
流体力学课程实验思考题解答(一)流体静力学实验1、 同一静止液体内的测压管水头线是根什么线? 答:测压管水头指γpZ +,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。
测压管水头线指测压管液面的连线。
从表1.1的实测数据或实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。
2、 当0<B p 时,试根据记录数据确定水箱的真空区域。
答:以当00<p 时,第2次B 点量测数据(表1.1)为例,此时06.0<-=cm p Bγ,相应容器的真空区域包括以下3三部分:(1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。
(2)同理,过箱顶小杯的液面作一水平面,测压管4中该平面以上的水体亦为真空区域。
(3)在测压管5中,自水面向下深度为0∇-∇=H A P γ的一段水注亦为真空区。
这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等,均为0∇-∇=H AP γ。
3、 若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定0γ。
答:最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度w h 和o h ,由式o o w w h h γγ=,从而求得o γ。
4、 如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响?答:设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算γθσd h cos 4= 式中,σ为表面张力系数;γ为液体的容重;d 为测压管的内径;h 为毛细升高。
常温(C t ︒=20)的水,mm dyn /28.7=σ或m N /073.0=σ,3/98.0mm dyn =γ。
水与玻璃的浸润角θ很小,可认为0.1cos =θ。
于是有 dh 7.29= ()mm d h 单位均为、 一般说来,当玻璃测压管的内径大于10mm 时,毛细影响可略而不计。
第一章流体的力学性质复习思考题❖ 1 流体区别于固体的本质特征是什么?❖ 2 试述流体的连续介质概念。
❖ 3 什么是流体的粘性?流体的动力粘度与运动粘度有什么区别?❖ 4 液体的压缩性与什么因素有关?空气与液体具有一样的压缩性吗?❖ 5 牛顿流体与非牛顿流体有什么区别?❖作业1-3,1-4,1-5,1-10练习题一、选择题1、按流体力学连续介质的概念,流体质点是指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。
2、从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体A 能承受拉力,平衡时不能承受切应力;B 不能承受拉力,平衡时能承受切应力;C 不能承受拉力,平衡时不能承受切应力;D 能承受拉力,平衡时也能承受切应力。
3、与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是A 切应力与压强;B 切应力与剪切变形速度C 切应力与剪切变形;D 切应力与流速。
4、水的黏性随温度的升高而A 增大;B 减小;C 不变;D 不能确定。
5、气体的黏性随温度的升高而A 增大;B 减小;C 不变;D 不能确定。
6.流体的运动粘度的国际单位是A m 2/s ;B N/m 2;C kg/m ;D N.m/s7、以下关于流体黏性的说法不正确的是A 黏性是流体的固有属性;B 黏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 流体的黏性具有传递运动和阻滞运动的双重作用;D 流体的黏性随温度的升高而增大。
8、已知液体中的流速分布u-y 如图1-1所示,其切应力分布为9、以下关于液体质点和液体微团A 液体微团比液体质点大;B 液体微团比液体质点大;C 液体质点没有大小,没有质量;D 液体质点又称为液体微团。
10、液体的粘性主要来自于液体-----------。
A 分子的热运动;B 分子间内聚力;C 易变形性;D 抗拒变形的能力 11.15o 时空气和水的运动粘度为6214.5510/air m s ν-=⨯,621.14110/water m s ν-=⨯,这说明A 、空气比水的粘性大 ;B 、空气比水的粘性小;C 空气与水的粘性接近;D 、不能直接比较。
第一部分 概念题示例与分析一 思考题1-1 下图所示的两个U 形管压差计中,同一水平面上的两点A 、B 或C 、D 的压强是否相等?答:在图1—1所示的倒U 形管压差计顶部划出一微小空气柱。
空气柱静止不动,说明两侧的压强相等,设为P 。
由流体静力学基本方程式: 11gh gh p p A 水空气ρρ++=11gh gh p p B 空气空气ρρ++= Θ 空气水ρρ>∴BA p p >即A 、B 两点压强不等。
而 1gh p p C 空气ρ+= 1gh p p D 空气ρ+=也就是说,C p 、D p 都等于顶部的压强p 加上1h 高空气柱所引起的压强,所以C 、D 两点压强相等。
同理,左侧U 形管压差计中,B A p p ≠ 而D C p p =。
分析:等压面成立的条件—静止、等高、连通着的同一种流体。
两个U 形管压差计的A 、B 两点虽然在静止流体的同一水平面上,但终因不满足连通着的同一种流体的条件而非等压。
1- 2 容器中的水静止不动。
为了测量A 、B 两水平面的压差,安装一U 形管压差计。
图示这种测量方法是否可行?为什么?答:如图1—2,取1—1/为等压面。
由1'1p p =可知:)(2H R g p O H B ++ρ=gR H h g p Hg O H A ρρ+++)(2 gh p p O H A B 2ρ+=将其代入上式,整理得 0)(2=-gR O H Hg ρρ ∵02≠-O H Hg ρρ ∴0=RR 等于零,即压差计无读数,所以图示这种测量方法不可行。
分析:为什么压差计的读数为零?难道A 、B 两个截面间没有压差存在吗?显然这不符合事实。
A 、B 两个截面间确有压差存在,即h 高的水柱所引起的压强。
问题出在这种测量方法上,是由于导管内充满了被测流体的缘故。
连接A 平面测压口的导管中的水在下行过程中,位能不断地转化为静压能。
此时,U 型管压差计所测得的并非单独压差,而是包括位能影响在内的“虚拟压强”之差。
工程流体力学思考题赵汉中以下是工程流体力学思考题赵汉中的答案:1. 什么是流体的性质?流体有哪些基本特性?答:流体的性质是指流体所具有的物理特性,如密度、粘度、温度、压力等。
流体具有一些基本特性,如不可压缩性、连续性、流动性等。
2. 什么是牛顿流体和非牛顿流体?它们在流变行为上有何不同?答:牛顿流体是指遵循牛顿粘性定律的流体,其流变行为与剪切速率和剪切应力成正比。
非牛顿流体是指不遵循牛顿粘性定律的流体,其流变行为比较复杂,与剪切速率和剪切应力之间的关系可能不呈线性关系。
3. 什么是层流和湍流?它们在流动特性上有何不同?答:层流是指流体在流动过程中,各层之间相对滑动,没有相互混杂,其流动特性比较规律。
湍流是指流体在流动过程中,各层之间相互混杂,流动特性比较复杂,其流动规律比较难以预测。
4. 什么是伯努利方程?它适用于哪些场合?答:伯努利方程是指理想流体在重力场中作稳定流动时,其流速、压力和位置高度之间的关系的方程式。
它适用于不可压缩的理想流体在重力场中的稳定流动。
5. 什么是压强?压强有哪些单位?答:压强是指单位面积上所承受的压力大小。
压强的单位有帕斯卡、巴、大气压等。
6. 什么是伯努利定理?它适用于哪些场合?答:伯努利定理是指理想流体在重力场中作稳定流动时,其流速大的地方压强较小,流速小的地方压强较大。
它适用于不可压缩的理想流体在重力场中的稳定流动。
7. 什么是雷诺数?它的大小对流动特性有何影响?答:雷诺数是指流体流动中惯性力与粘性力之比。
雷诺数的大小对流动特性有很大的影响,当雷诺数较小时,流动比较规律;当雷诺数较大时,流动比较紊乱。
8. 什么是流体静力学的基本方程?它适用于哪些场合?答:流体静力学的基本方程是指流体处于静止状态时,其压强与位置高度和液体密度之间的关系方程式。
它适用于不可压缩的静止流体。
9. 什么是动量定理?它适用于哪些场合?答:动量定理是指作用在物体上的力和时间的乘积等于物体动量的改变量。
工程流体力学思考题1~4章第一章绪论1、什么叫流体?流体与固体的区别?流体是指可以流动的物质,包括气体和液体。
与固体相比,流体分子间引力较小,分子运动剧烈,分子排列松散,这就决定了流体不能保持一定的形状,具有较大流动性。
2、流体中气体和液体的主要区别有哪些?(1)气体有很大的压缩性,而液体的压缩性非常小;(2)容器内的气体将充满整个容器,而液体则有可能存在自由液面。
3、什么是连续介质假设?引入的意义是什么?流体充满着一个空间时是不留任何空隙的,即把流体看作是自由介质。
意义:不必研究大量分子的瞬间运动状态,而只要描述流体宏观状态物理量,如密度、质量等。
4、何谓流体的压缩性和膨胀性?如何度量?压缩性:温度不变的条件下,流体体积随压力变化而变化的性质。
用体积压缩系数βp 表示,单位Pa -1。
膨胀性:压力不变的条件下,流体体积随温度变化而变化的性质。
用体积膨胀系数βt 表示,单位K -1。
5、何谓流体的粘性,如何度量粘性大小,与温度关系?流体所具有的阻碍流体流动,即阻碍流体质点间相对运动的性质称为粘滞性,简称粘性。
用粘度μ来表示,单位N ·S/m 2或Pa ·S 。
液体粘度随温度的升高而减小,气体粘度随温度升高而增大。
6、作用在流体上的力怎样分类,如何表示?(1)质量力:采用单位流体质量所受到的质量力f 表示;(2)表面力:常用单位面积上的表面力Pn 表示,单位Pa 。
7、什么情况下粘性应力为零?(1)静止流体(2)理想流体第二章流体静力学1、流体静压力有哪些特性?怎样证明?(1)静压力沿作用面内法线方向,即垂直指向作用面。
证明:○1流体静止时只有法向力没有切向力,静压力只能沿法线方向;○2流体不能承受拉力,只能承受压力;所以,静压力唯一可能的方向就是内法线方向。
(2)静止流体中任何一点上各个方向静压力大小相等,与作用方向无关。
证明:2、静力学基本方程式的意义和使用范围?静力学基本方程式:Z+gP ρ=C 或Z 1+g P ρ1=Z 2+g P ρ2 (1)几何意义:静止流体中测压管水头为常数物理意义:静止流体中总比能为常数(2)使用范围:重力作用下静止的均质流体3、等压面及其特性如何?在充满平衡流体的空间里,静压力相等的各点组成的平面称为等压面。
第一章复习思考题1、何谓不可压缩流体和可压缩流体?2、简述密度和比容的定义和单位。
影响流体密度的因素有哪些?气体的密度如何计算?3、简述压强(压力)的定义。
压力的常用单位有哪些?它们之间如何换算?4、何谓绝对压力、表压和真空度?它们之间有何关系?5、简述流体粘度的定义、物理意义及粘度的单位(SI和物理单位)。
6、写出流体静力学基本方程式,说明该式应用条件。
7、简述静力学方程式的应用。
8、写出U形管压差计计算压差的公式。
9、何谓稳定流动和不稳定流动?10、说明流体的体积流量、质量流量、流速(平均流速)及质量流速的定义及相互关系。
11、写出连续性方程式,说明其物理意义及应用。
12、分别写出理想流体和实际流体的柏努利方程式,说明各项单位及物理意义。
13、应用柏努利方程式时,应注意哪些问题?如何选取基准面和截面?14、应用柏努利方程式可以解决哪些问题?15、何谓牛顿型流体和非牛顿型流体?16、写出牛顿粘性定律。
说明式中各项的意义和单位。
17、流体的流动类型有哪几种?如何判断?18、雷诺准数(Re)的物理意义是什么?如何计算?19、写出流体在圆管中流体流动时的速度分布情况,最大流速与平均流速的关系如何?20、写出流体在直管中流动时流动阻力的计算式。
21、写出层流时摩擦系数计算式。
22、如何由摩擦系数图(λ-Re,ε/d)查取摩擦系数?图上可分几个区域?各区域有何特点?23、何谓水力半径与当量直径?如何计算?24、计算管路局部阻力的方法有几种?如何计算?25、何谓简单管路?简单管路的计算有几类?它们的计算方法有何特点?26、比较测速管、孔板流量计及转子流量计,它们的测量原理、计算方法及应用场合等有何类同?1、流体输送机械根据其工作原理可分为哪几种类型?2、简述离心泵的工作原理及主要部件。
3、离心泵的叶轮有哪几种类型?离心泵的蜗形外壳有何作用?4、离心泵在启动前为什么要在泵内充满液体?5、离心泵的主要性能参数有哪些?各自的定义和单位是什么?6、扬程和升扬高度是否相同?7、气缚现象和汽蚀现象有何区别?8、离心泵的特性曲线包括哪几条曲线?如何绘出特性曲线?9、何谓管路特性曲线?何谓工作点?10、离心泵流量调节方法有哪几种?各有何优缺点。
2018工程流体力学总复习思考题和选择题绪论一、思考题1.试从力学的角度,比较流体与固体的差别。
2.气体和液体的物理力学特性有何差别?3.什么是流体?流体最基本的特征是什么?液体与气体之间的主要区别是什么?4.什么是流体质点?什么是流体的连续介质模型?引入连续介质模型有什么实际意义?二、单项选择题1.从力学角度分析,一般流体和固体的区别在于流体()。
(A)能承受拉力,平衡时不能承受切向力(B)不能承受拉力,平衡时能承受切向力(C)不能承受拉力,平衡时不能承受切向力(D)能承受拉力,平衡时也能承受切向力2.静止流体( )切应力。
(A)可以承受(B)不能承受(C)能承受很小的(D)具有黏性时可以承受3.静止流体中只存在()。
(A)压应力和拉应力(B)压应力和切应力(C)压应力、拉应力和切应力(D)压应力4.液体的体积和形状具有()的特点。
(A)体积确定、形状不确定(B) 体积不确定,形状确定(C)体积确定、形状也确定(D) 体积不确定,形状也不确定5.气体的体积和形状具有()的特点。
(A)体积确定、形状不确定(B) 体积不确定,形状确定(C)体积确定、形状也确定(D) 体积不确定,形状也不确定6.根据连续介质的概念,流体质点是指()。
(A)宏观极小微观足够大的微元体(B)流体分子(C)微元体含有大量流体分子(D) A和C7.在连续介质假设下,流体的运动参量( )。
(A)只是时间的连续函数(B)只是空间坐标的连续函数(C)与时间无关(D)是空间坐标和时间的连续函数第一章流体及其主要物理性质一、思考题1.流体质点受到哪两类力作用?这两类力分别有何特点?2.什么是流体的压缩性?适用条件是什么?3.什么是流体的膨胀性?适用条件是什么?4.何谓不可压缩流体?在什么情况下可以忽略流体的压缩性?5.什么是流体的黏滞性?用什么物理量来度量?对流体运动有何影响6.动力粘滞系数与运动粘滞系数有何不同?7.温度对液体和气体的黏滞性有何影响?8.什么是牛顿流体和非牛顿流体?9.为什么说流体黏性引起的摩擦力是内摩擦力,它与固体运动的摩擦力有何不同?10.牛顿内摩擦定律的内容是什么?其适用条件是什么?11.何谓理想流体?引入理想流体模型的意义何在?12.试述表面张力的定义及其产生表面张力的机理。
(流体力学)第1~5章思考题解答《工程流体力学》思考题解答第1章绪论1.1 答:流体与固体相比,流体的抗剪切性能很差,静止的流体几乎不能承受任何微小的剪切力;在一般情况下,流体的抗压缩性能也不如固体的抗压缩性能强。
液体与气体相比,液体的压缩性与膨胀性均很小,能够承受较大的外界压力,而气体由于压缩性和膨胀性都很大,所以气体不能承受较大的外界压力。
气体受压时,变形通常会非常明显。
1.2——1.7答:④①④①④④1.8正确。
1.9错误。
第2章流体静力学基础思考题2.1答:C2.2答:D2.3答:不能认为压强是矢量,因为压强本身只是流体内部位置坐标点的函数,与从原点指向该点的方向转角没有关系。
2.4答:测管1和测管2液面与容器中液面0-0不平齐。
测管1液面比测管2液面要高,因为液体1的密度比液体2的密度要小。
2.5答:两个底面上所受的静水总压力相同,而两个秤盘上所称得的重量不相同。
这是因为两个容器内所盛液体的质量不相同,而秤盘上得到的重量取决于容器内液体的质量。
(或两图的压力体不同。
)2.6答:该浮力不会使圆柱绕轴O转动。
根据静水压强的垂直性可以知道,圆柱体上每一个点所受到的压强都垂直与该点并指向圆柱体的轴心,所以,不会对圆柱体产生任何转动的力矩作用。
2.7答:修改后图:油水ABCDEA BBC C相等第3章流体动力学基础3.1 答:Lagrange方法以个别流体质点的运动作为观察对象,综合每个质点的运动来获得整个流体的运动规律,其函数表达式为个别质点运动的轨迹方程。
Euler 方法以流体运动所经过的空间点作为观察对象,观察同一时刻各固定空间点上流体质点的运动,综合不同时刻所有空间点的情况,构成整个流体运动。
3.2 答:流线是表示某一瞬时流动方向的曲线,该曲线上所有各点的流速矢量均与曲线相切。
流线的性质:a. 恒定流时,流线的形状和位置不随时间而改变;b. 恒定流时流体质点运动的迹线与流线重合;c. 除特殊点外,流线不能相交;d. 除特殊点外,流线是不发生转折的光滑曲线(或直线)。
思考题第一、二节思考题1.流体机械运动和固体机械运动有何差别?2.描述物质机械运动一般有几种方法?两者特征是什么?考察流体机械运动一般用哪种考察方法?3.连续性假定的要点是什么?为何要引入该假定?4.流体运动和固体机械运动时所受摩擦力有何差别?5.气体所受粘性力和液体所受粘性力在数量级上的关系如何?两者受外界条件的影响规律是否相同?6.流体静力学方程有几种表达形式?每种表达形式各反映了静止流体的何种规律?7.P是否一致?什么情况下两者数值上必然相等?8.工业上U型压强计一般用来测量什么流体的压强,U型压差计一般使用在何处?第三节思考题1.为简化工程计算,工程上往往用某个物理量的平均值来代替该物理量在空间的分布。
该平均值的平均方法是否任意的?该平均值是否能全面地替代其分布?2.为什么不可压缩流体在管内流动时,不会因为摩擦阻力而减速?3.定态流动时,连续性方程反映了流体在管内运动时的那些规律?4.伯努利方程的应用条件是什么?使用伯努利方程解决管流问题时,截面的选取应注意些什么?5.伯努利方程的物理意义是什么?在工程上它给我们揭示了一个什么规律?6.描述流体流动参数变化规律一般有几个基本关系?7.动量定理和机械能衡算式的关系如何?8.工业应用时,能量方程和动量方程哪个应用多些?为什么?第四节思考题1.流体流动有几种型态,其判据是什么?2.两种流动型态的本质差别是什么?3.层流内层对什么有重要影响?4.什么叫边界层,边界层脱体产生的原因是什么,对流动的影响如何?第五节思考题1.影响阻力损失的外部条件有哪些?2.两种流型的直管阻力与设备结构参数和流动参数的关系如何?是否一致?3.局部阻力系数为何会出现负值?阀门阻力参数ξ与开度的关系如何?4.因次分析法的基本步骤是什么?其主要特点是什么?第六节思考题1.在自流系统中,管路阻力损失的外观表现是什么?2.自流系统管路确定以后,流动的总阻力损失受什么限制?3.操作过程中,阻力的分配与流量、压强的关系如何?4.在分支管路或汇合管路中,为何局部阻力系数出现负值?第七节思考题1.毕托管与孔板流量计各测得的是什么流速?2.孔板流量计、转子流量计的阻力损失与流量的关系如何?3.孔板流量计、转子流量计测量流量各有什么特点?4.为何测量时,转子流量计要作温度、压力修正?5.各类测量仪的安装有何要求?绪论一.化工生产过程前处理核心后处理例如:合成氨生产N2+H2——→NH3条件:高温、高压、催化剂前、后处理过程——大多数都是物理过程化工生产过程——反应+各单元过程的组合(搭积木)化工原理——研究化工生产过程中各种单元操作的基本原理及规律,研究典型设备构造及工艺尺寸计算的一门工程技术学科。
精心整理牛顿流体 作用在流体上的切向应力与它所引起的角变形速度之间的关系符合牛顿内摩擦定律的流体,1-2: 什么是连续介质模型?为什么要建立?1) 将流体作为由无穷多稠密、没有间隙的流体质点构成的连续介质,于是可将流体视为在时间和空间连续分布的函数。
2) ①可以不考虑流体复杂的微观粒子运动,只考虑在外力作用下的微观运动;②可以用连续函数的解析方法等数学工具去研究流体的平衡和运动规律。
1-3:流体密度、相对密度概念,它们之间的关系?1) 密度:单位体内流体所具有的质量,表征流体的质量在空间的密集程度。
相对密度:在标准大气压下流体的密度与4℃时纯水的密度的比值。
2) 性质:在静止流体中,作用于任意点的质量力垂直于经过该点的等压面。
水头:单位重量流体所具有的能量也可以用液柱高来表示帕斯卡原理:施于在重力作用下不可压缩流体表面上的压强,将以同样大小传到液体内部任意点上2-4:写出流体静力学基本方程的几种表达式。
说明流体静力学基本方程的适用范围以及物理意义、几何意义。
1c g p z =+ρ;gp z g p z ρρ2211+=+适用于不可压缩重力流体的平衡状态;物理意义:当连续不可压缩的重力流体处于平衡状态时,在流体中的任意点上,单位重量流体的总势能为常数。
几何意义:不可压缩的重力流体处于平衡状态时,静水头线或者计示静水头线为平行于基准面的水平线。
2-5:什么是绝对压强、计时压强和真空?它们之间有什么关系?1)绝对压强:以完全真空为基准计量的压强。
2)计示压强:(相对压强,表压强)以当地大气压强为基准计量的压强。
3)大气压强体处于真空状态。
1)迹线是同一流体质点在不同时刻的位移曲线,流线是同一时刻、不同流体质点速度向量的包络线,流线是流场中某一顺势的光滑曲线,该曲线上的流体质点的运动方向和该曲线相切。
1流线不能彼此相交和转折,只能平滑过渡。
2流线越密集流速越大。
3在定常流动中,流线不随时间改变其位置和形状,流线和迹线重合。
第
二章 流体静力学 复习思考题 1.
静止流体中,任一点压强的大小与 A 无关。
2.
(A) 受压面的方位 (B) 该点的位置 (C) 流体的种类 (D) 重力加速度 3.
重力作用下液体静压强基本方程式为B 。
4.
(A) z p d d ρ-= (B) z g p d d ρ-= (C) z g p d d -= (D) z g p d d ρ= 5.
静止流体中存在有 A 。
6.
(A) 压应力 (B) 压应力和拉应力 (C) 压应力和切应力 (D) 压应力、拉应力和切应力 7.
欧拉平衡微分方程为 B 。
8.
(A) )d d d (d z Z y Y x X p ++-=ρ (B) )d d d (d z Z y Y x X p ++=ρ 9. (C) )d d d (d z Z y Y x X g p ++-= (D) )d d d (d z Z y Y x X g p ++=
10. C p z =+γ
表明在静止液体中,所有各点 C 均相等。
11. (A) 测压管高度 (B) 位置高度 (C) 测压管水头 (D) 位置水头
12. 用U 形水银压差计测量水管内A 、B 两点的压强差,水银面高差为40mm ,则压差为 A kp a 。
13. (A) (B) (C) (D)
14. 静止油面(油面上为大气压)下深度处的相对压强为 D kp a (油的密度为800kg/m 3)。
15. (A) (B) (C) (D)
16. 已知大气压p 0 =105 N/m 3 ,若某点的真空压强为?105 p a ,则该点的绝对压强为 A p a
17. (A) ?105 (B) ?105 (C) ?105 (D) 105
18. 倾斜放置的平板,其形心淹没深度h c 与静水压力中心的淹没深度h d 的关系为h c B h d 。
19. (A) > (B) < (C) = (D) 不能确定
20. 表面积为A的曲面,其静水总压力在x 方向的分量为 B 。
21. (A) A gh c ρ (B) x xc A gh ρ (C) z c A gh ρ (D) z xc A gh ρ
22. 压力体内 D 。
23. (A) 必定充满液体 (B) 肯定没有液体 (C) 至少部分有液体 (D) 可能有液体,也可能无液体
24. 半径为R 的半球壳倒盖在玻璃板上,从球壳顶部的小孔向球壳内注满密度为ρ的液体,当球壳自重G 足够大时,液体不会从玻璃板与球壳之间的缝隙中漏出,如果G < C ρg ?R 3,则液体将从缝隙中漏出。
25. (A) 4/3 (B) 2/3 (C) 1/3 (D) 1
26. 相对压强的起算点是 C 。
27. (A) 绝对真空 (B) 1个标准大气压 (C) 当地大气压 (D) 液面压强
28. 垂直放置的矩形平板闸门,闸前水深3m ,静水总压力的作用点到水面的距离为 C 。
29. (A) (B) (C) (D)
30. 在液体中潜体所受浮力的大小与 B 。
31. (A) 潜体的密度成正比 (B) 液体的密度成正比 (C) 潜体的密度成反比 (D) 液体的密度成反比
32. 绝对压强p abs 、相对压强p r 、真空压强p v 和当地大气压p a 之间的关系是 C 。
33. (A) p abs = p r +p v (B) p r = p abs +p a (C) p v = p a - p abs (D) p a = p r - p abs
34. 液体随容器作等角速度旋转而保持相对静止时,在液体自由面上重力与惯性力的合力总是与液面
A 。
35. (A) 正交 (B) 斜交 (C) 相切 (D) 不能确定
36. 一封闭容器水面的绝对压强p 0 = 90 kp a ,插入一根两端开口的玻璃管,当既无空气通过玻璃管进入容器,
又无水进入玻璃管时,玻璃管应该伸入水面下的深度为 B 。
(已知大气压为100 kp a )(A) (B)
(C) (D)
37. 图示一铅直矩形自动泄水闸门,门高h =3m ,要求水面超过门顶H =1m 时,泄水闸门能自动打开。
门轴
o-o 的位置应放在距门底 m 处。
38. U 形测压管与容器以胶管相连接,若整个测压管向下移动距离a ,这时,虽然容器中压强没有变化,测
压管中读数由h 变为h +△h ,试求△h 与a 的关系式。
39.
h ∆
40. 41. 盛有同一种液体的两个容器,用两支U 形比压计连接,比压计A 内盛有重度为γA 的液体,液面高差为
h A ;
比压计B 内盛有重度为γB 的液体,液面高差为h B ,试求容器内液体的重度γ(即用γA ,γB 及h A ,h B 表示γ)。
42. 1 (A ) 2 (B ) 3 (A ) 4 (B ) 5 (C ) 6 (B ) 7 (D ) 8 (A ) 43. 9 (B ) 10 (B ) 11 (D ) 12 (C ) 13 (C ) 14 (C ) 15 (B ) 16 (C ) 44. 17 (A ) 18 (B ) 19 () 20 h h a m ∆-∆=21γγ 21 B A B B A
A h h h h ++=γγγ。