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流体力学名词解释和简答题及答案(完整)一、流体力学名词解释1. 流体：指具有一定流动性、可以自由变形的物质，包括液体和气体。
2. 流线：流体运动时，流体粒子的轨迹线，表示流体运动的方向。
3. 流场：流体运动过程中，各点速度、压力等物理量的分布区域。
4. 流速：流体在某一方向上的速度大小。
5. 压力：单位面积上受到的力，表示流体内部各点的相互作用力。
6. 帕斯卡原理：在静止的流体中，任何一点的压力变化都会传递到整个流体。
7. 伯努利方程：流体运动过程中，流速、压力和高度之间的关系。
8. 雷诺数：表示流体流动稳定性的无量纲数，是流体惯性力与粘滞力的比值。
9. 层流：流体流动时，各层流体之间无横向混合，流动稳定。
10. 湍流：流体流动时，各层流体之间存在横向混合，流动不稳定。
二、简答题及答案1. 简答题：什么是流体的连续性方程？答案：流体的连续性方程是描述流体在运动过程中质量守恒的方程。
它表明，在任意时刻，流体通过某一截面的质量流量等于该截面所在流管中流体的密度乘以流速。
2. 简答题：伯努利方程的适用条件是什么？答案：伯努利方程适用于不可压缩、无粘性、稳定流动的流体。
此外，流体还需满足连续性方程。
3. 简答题：什么是雷诺数？雷诺数的大小对流体的流动稳定性有何影响？答案：雷诺数是流体惯性力与粘滞力的比值，表示流体流动的稳定性。
当雷诺数较小时，流体流动稳定，为层流；当雷诺数较大时，流体流动不稳定，为湍流。
4. 简答题：什么是帕斯卡原理？在工程中有何应用？答案：帕斯卡原理是指在静止的流体中，任何一点的压力变化都会传递到整个流体。
在工程中，帕斯卡原理被应用于液压系统，如液压泵、液压缸等。
5. 简答题：如何判断流体流动是否为层流？答案：判断流体流动是否为层流，可以通过计算雷诺数。
当雷诺数小于2000时，流体流动为层流；当雷诺数大于4000时，流体流动为湍流；当雷诺数在2000~4000之间时，流体流动为过渡流。
流体力学简答题1.为什么液体的动力粘度u随温度升高二降低，而气体的随温度升高而增加? 答：因为液体分子间的距离很小，分子间的引力即内聚力，是形成粘性的主要因素，温度升高，分子间距离增大，内聚力减小，粘度随之减小；气体分子间的距离远大于液体，分子热运动引起的动量交换，是形成粘性的主要因素，温度升高，分子间热运动加剧，动量交换加大，粘度随之增大。
2.沿程阻力系数分区及影响因素。
答：①层流区。
λ与相对粗糙度ks/d无关，只与雷诺数Re有关。
②层流过渡区。
λ与相对粗糙度ks/d无关，只与雷诺数Re有关。
③水力光滑区。
λ与相对粗糙度ks/d无关，只与雷诺数Re有关。
④紊流过渡区。
λ既与相对粗糙度ks/d 有关，又与雷诺数Re有关。
⑤阻力平方区。
λ只与相对粗糙度ks/d有关，与雷诺数Re无关。
3. 说明一定水头作用下的孔口出流改为同直径的圆柱形外官咀出流后,出流阻力和流量的变化及产生原因。
分析官咀正常工作的基本条件。
答：在孔口断面处接一直径与孔口完全相同的圆柱形短管，其长度L=(3-4)d，这样的短管称为圆柱形外管嘴。
在相同条件下，管嘴的过流能力是孔口的1.32倍。
圆柱形外管嘴在收缩断面处出现了真空，其真空度为0.75H。
这相当于把管嘴的作用水头增大了75%，这就是相同直径、相同作用水头下的圆柱形外管嘴的流量比孔口大的原因。
管嘴正常工作条件是：（1）作用水头H<=9m;（2）管嘴长度L=(3---4)d4.无压管流中，满管时的流量和流速是否达到最大值？为什么？答：不是。
无压圆管均匀流在水深h=0.95d，即充满度ah=0.95时，输水能力最优；在水深h=0.81d，即充满度ah=0.81时，过流速度最大。
因为在水深很小时，水深增加，水面增宽，过流断面面积增加很快，接近管轴处增加最快。
水深超过半管后，水深增加，水面宽减小，过流断面面积增势减慢，在满流前增加最慢。
所以，在满流前，输水能力达到最大值，相应的充满度是最优充满度。
简答题1．有人说“平均流必定是恒定流”,这种说法是否准确？为什么？解：这种说法是错误的,平均流不必定是恒定流.因平均流是相对于空间而言,即活动要素沿流程不变,而恒定流是相对于时光而言,即活动要素不随时光而变.两者判别尺度不合.2.什么是流线？它有哪些根本特点？长管：指管道中的水头损掉以沿程损掉为主,局部损掉和流速水头所占的比重很小,在盘算中可以疏忽的管道.短管：指局部水头损掉和流速水头与总水头损掉比拟具有相当数值,盘算时不克不及疏忽的管道.3.简述伯努利方程 =const的物理意义和几何意义.4.什么是并联管路？它有哪些特色？答：具有雷同节点的管段构成的管路称为并联管路.,即（2）并联各支管上的阻力损掉相等,（1分）方根的倒数等于各支管阻抗平方根倒数之和,即绝对)静止流体静力学方程p=p0+ρgh的实用前提是什么?6.试用能量方程解释飞机的升力是若何产生的.答：飞机机翼呈上凸下凹状,当空气流经机翼时,其上侧流速较大,压力较小;下侧流速较小压力较大,从而在机翼高低产生了一个压力差,此即为飞机的升力.7.静水压强有哪些特点？静水压强的散布纪律是什么？8.研讨流体活动的办法有哪两种？它们的着眼点各是什么？9.为什么要斟酌水泵和虹吸管的装配高度？提醒：虹吸管和水泵的吸水管内都消失负压.当装配高度较高时,虹吸管的最高处和水泵的进口的压强可能小于水的汽化压强,在那边水将变成蒸汽,损坏了水流的持续性,导致水流活动中止.是以在进行虹吸管和水泵的设计时必须斟酌它们的装配高度11. 长管.短管是如何界说的？判别尺度是什么？假如某管道是短管,但想按长管公式盘算,怎么办？12.什么是水击？减小水击压强的措施有那些？答：压力管道中,因为管中流速忽然变更,引起管中压强急剧增高（或下降）,从而使管道断面上产生压强瓜代起落的现象,称为水击.工程上经常采纳以下措施来减小水击压强：（一）延伸阀门（或导叶）的启闭时光T（二）缩短压力水管的长度（三）建筑调压室（四）减小压力管道中的水流流速v013. 用伯努利能量方程解释为什么在寒冷的炎天,当火车开动后,车厢里马上会有风从车厢两侧吹进？答：当火车开动后,,该流速弘远于火车四周的空气流速. 14．用流体力学道理解释为什么当火车进站时,.答案提醒：（12）火车进站时具有相当快的速度,越接近车体的空气的流速越大,压强就越小;（3）人身材前后产生较大的指向列车的压力差15.,并解释其寄义.,并解释其寄义.17.解释为什么雷诺数可以用来作为判别流态的一般准则.答：层流受扰动后,当粘性的稳固感化起主导感化时,扰动就受到粘性的阻滞而衰减下来,层流就是稳固的;当扰动占优势,粘性的稳固感化无法使扰动衰减下来,于是流淌便变成紊流.是以,流淌呈现什么流态,取决于扰动的惯性感反应了惯性力与粘性力的比较关系18.它的物理意义是：水流只能从总机械能大的地方流向总机械能小的地方.各项物理意义如下：,简称为单位位能; ,简称为单位压能; ,简称为单位势能;;,即总机械能;20.“恒定流与非恒定流”,“平均流与非平均流”,“渐变流与遽变流”是若何界说的？(1)液体活动时,若任何空间点上所有的活动要素都不随时光而改变,这种水流称为恒定流.若任何空间点上所有的活动要素随时光产生了变更,这种水流称为非恒定流.(2)在恒定流中,液流统一流线上液体质点流速的大小和偏向均沿程不变地流淌,称为平均流.当流线上各质点的活动要素沿程产生变更,流线不是彼此平行的直线时,称为非平均流.(3)流线接近于平行直线的流淌称为渐变流,流线的曲率较大,流线之间的夹角也较大的流淌,称为遽变流.21．什么是流线？什么是迹线？指出两者的差别.流线：在某一瞬时,在流场中所作的一条出处于该曲线上所有质点的速度矢量相切的曲线.（3分）迹线：流体质点的活动轨迹线.（或统一质点在个不合时刻所占领的空间地位联成的空间曲线.）流线与迹线是两个不合的概念.迹线是Lagrange法对流淌的描写,它是某一质点在某一时段内的流淌轨迹线,而流线代表某一瞬时流场中一系列液体质点的流淌偏向线,它是Euler.22．,证实层流中沿程水头损掉hf是与流速v的一次方成正比1.试解释附面层（鸿沟层）概念;答：在大雷诺数绕流时,紧靠物体概况邻近消失一个速度产生急剧变更的极薄的流体层,在该薄层内,流体作粘性有旋活动,如许的薄层即称为附面层.2.试用能量方程解释飞机的升力是若何产生的.答：飞机机翼呈上凸下凹状,当空气流经机翼时,其上侧流速较大,压力较小;下侧流速较小压力较大,从而在机翼高低产生了一个压力差,此即为飞机的升力.2.试用能量方程解释在闷热无风的炎天,当火车运行时,风会从两侧的车窗渐渐吹进.答：但火车运行时,车厢邻近的空气因为粘性的感化,会追随车厢一道活动,且越接近车厢,空气的速度越大.如许,由能量方程可知,越接近车厢处,空气的压强就越小.从而产生了一个指向车厢的压力差.在此压差的感化下,空气就经由车窗被吹进了车厢内.4．简述粘性流体绕流物体时产生阻力的原因.若何削减阻力？, 什么是真空度？38.液体活动有哪两种型态？怎么样判别圆管流淌的型态？39.串联管道和并联管道有什么差别？36.等压面的性质是什么？37.流线为什么不克不及订交？39.简略管道的水力盘算可分为哪两种出流情形？36.等压面的特点是什么？37.描写液体活动有哪两种办法,它们的差别是什么？38.面积相等的正方形和圆形过水断面的水力半径哪个大,为什么？μc有什么不合？37.为什么流线不克不及订交？36．什么是相对压强, 什么是真空度？38．液体活动有哪两种型态？怎么样判别圆管流淌的型态？39．串联管道和并联管道有什么差别？36．等压面的性质是什么？39．简略管道的水力盘算可分为哪两种出流情形？36．等压面的特点是什么？37．描写液体活动有哪两种办法,它们的差别是什么？38．为什么说达西公式与谢才公式是一致的,只是表示情势不合？39．简略管道水力盘算的根本类型重要有哪些？21.什么是绝对压强,什么是相对压强？22.平均流具有的特点是什么？23.流线为什么不克不及订交？1.感化于液体的力可分成哪两类？请分别举例解释.2.何谓绝对压强.相对压强.真空？绝对压强是否可为负值？最大真空压强为若干？2.虹吸管可由短治理论盘算;并联管道可由长治理论盘算.2.若何判别层流与紊流?为什么说在圆管层流中的沿程水头损掉与流速的一次方成正比?3．(本小题3分)设有并联的三条支管1,2,3,在对全部体系盘算总水头损掉时,为什么只需盘算个中任一条支管的水头损掉?构成是什么?若何肯定压力体?1．什么是绝对压强,什么是相对压强？绝对压强是以绝对真空为基准的压强,相对压强是以当地大气压强为基准的压强.2．平均流具有的特点是什么？①过水断面为平面,过水断面外形.尺寸沿程不变;②统一流线上的流速相等,流速散布雷同,平均流速雷同;③动水压强按静水压强散布3．流线为什么不克不及订交？因流线上任一点的切线偏向代表该点的流速偏向,假如流线订交,在交点出就会消失两个切线偏向,而统一时刻统一点流体质点不成能同时向两个偏向活动.简述粘性流体绕流物体时产生阻力的原因.若何削减阻力？答：（1）阻力有两部分,一部分是因为粘性产生切向应力形成的摩擦阻力;另一部分是因为鸿沟层分别产生压强差形成的压差阻力（外形阻力）.（2）要减小摩擦阻力,应使层流鸿沟层改变成紊流鸿沟层的转捩点尽可能后移;把物体作成流线型,使分别点后移,甚至不产生分别,可削减物体后面的尾涡区,从而减小压差阻力.1、试解释为什么飞机机翼呈上凸下凹外形？解：飞机机翼呈上凸下凹状,当空气流经机翼时,其上侧流速较大,压力较小;下侧流速较小压力较大,从而在机翼高低产生了一个压力差,此即为飞机的升力.2、试写出雷诺数的数学表达式,并剖析其物理意义.2.为什么平日流线形物体的绕流阻力较小;3.幻想流体总流伯努利方程中各项的物理意义.4.为什么“紊流光滑区”也称为“阻力平方区”.5.简析层流与紊流的流态转化机理.6.简述流线型物体与钝型体的绕流阻力纪律的各自特色.7.为什么雷诺数可以用来判别流态？8.并联管路水力盘算中,“阻力均衡的概念”的寄义是什么9.试解释非圆管水力盘算的办法;10.为什么高尔夫球的概况是滑腻的,而非光滑的,个中蕴含的流体力学道理是什么？.,并解释其本质不同.解答：前式暗示断面上空间散布不平均的速度对断面积的平均;后式平日暗示随时光不规矩变更紊流瞬时速度对时光所取的平均.1、试剖析紊流惯性切应力与粘性切应力产生的机制有何不合？2、试解释附面层概念及其意义.3、试解释“流体质点”的概念,并在此基本上,阐述“持续性介质模子”的概念及其意义.4、试解释为什么平日流线形物体（如飞机机翼）的阻力较小,而钝形体（如电线杆）的阻力较大？2.简述流线型物体与钝型体的绕流阻力纪律的各自特色.答：在绕流流场中,流线形物体的阻力只有概况摩擦阻力,没有（或根本上不消失）压差阻力（或称外形阻力）.而钝形体的阻力一般不但有概况摩擦阻力,并且还包含压差阻力.12.2 什么叫时变加快度,什么叫位变加快度？12.3液体活动的根本情势有哪几种？写出它们的数学表达式？1 何谓鸿沟层分别？产生鸿沟层分别的原因是什么？液体对所绕物体的阻力是由哪两部分构成？与哪些身分有关？势函数和流函数消失的充分须要前提是什么？12.4 4.1 何谓有势流？有势流与有涡流本质差别是什么？12.5什么叫鸿沟层？鸿沟层液流有哪些特色？什么叫水击相,周期？什么是直接水击？什么是间接水击？各有什么特色？何谓“层流底层”？它与雷诺数有何干系？它的厚度对沿程水头损掉有何影响？12.6雷诺数Re具有什么物理意义？为什么可以起到判别流态（层流.紊流）的感化？试解释由层流向紊流过渡的物理进程.什么叫总水头线和测压管水头线？水力坡度和测压管坡度？平均流的测压管水头线和总水头线的关系如何？2.6,试问：（1（2）假如由动量方程式求得的力为负值解释什么问题.何谓等压面?若何得到等压面的方程?2.10 假如受压面在液体中程度放置时,其压力重心和受压面的形心相对地位若何?2.11 当受压面为二维曲面时,若何肯定感化在受压面上的合力的大小.偏向和感化点?2.12 实压力体和虚压力体有何异同?12.7“流体有粘性,所以流体内必定消失粘性力.”对吗？为什么？。
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。
第一章1.何谓连续介质假定？引入的目的意义何在？从微观上讲，流体由分子组成，分子间有间隙，是不连续的，但流体力学是研究流体的宏观机械运动，通常不考虑流体分子的存在，而是把真实流体看成由无数连续分布的流体微团（或流体质点）所组成的连续介质，流体质点紧密接触，彼此间无任何间隙。
这就是连续介质假设。
引入意义：第一个根本性的假设。
将真实流体看成为连续介质，意味着流体的一切宏观物理量，如密度、压力、速度等，都可作为时间和空间位置的连续函数，使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学中的问题。
2.何谓流体的粘性？温度对流体粘性的影响如何？粘性是流体所特有的性质，自然界中的任何流体都具有粘性，只是有大有小。
1、定义：流体微团发生相对运动时所产生的抵抗变形、阻碍流动的性质。
温度是影响粘度的主要因素。
当温度升高时，液体的粘度减小，气体的粘度增加。
第二章1.何为压力体、压力中心？由承受压力的曲面、曲面边缘向上引垂面与自由液面或延长线（面）相交形成的无限多微小体积的总和。
总压力：作用于某一面上的总的静压力。
P 单位：N (牛)总压力的作用点称为压力中心2.流体静压力有哪些特性？流体静压强：静止流体作用在单位面积上的力。
p静压强作用方向永远沿着作用面内法线方向——方向特性。
静止流体中任何一点上各个方向的静压强大小相等，而与作用面的方位无关，即p 只是位置的函数p =p ( x , y , z ) ——大小特性。
（各向相等）3.等压面及其特性如何？定义：同种连续静止流体中，静压强相等的点组成的面。
（p ＝const ）① 等压面就是等势面。
因为 dU dp ρ= 。
② 作用在静止流体中任一点的质量力必然垂直于通过该点的等压面。
第三章1.描述液体运动有哪两种方法，它们的区别是什么？拉格朗日法和欧拉法区别：拉格朗日法：以运动着的流体质点为研究对象，跟踪观察个别流体质点在不同时间其位置、流速和压力的变化规律，然后把足够多的流体质点综合起来获得整个流场的运动规律。
课堂练习---简答：1．写出流线微分方程和迹线微分方程的表达式。
2．写出流体静压特性。
3．水力光滑管和水力粗糙管是怎样定义的？是不是绝对粗糙度较大的管道一定是水力粗糙管？为什么？4．串联管路有哪些特点？并联管路有哪些特点？5．试解释水击现象，说明其危害，试讨论为了避免水击现象的发生可采取哪些措施？6、试说说拉格朗日法和欧拉法在观察流体流动时的不同着眼点在哪。
7、粘性流体伯努力方程的物理意义。
8．描述流体运动的方法主要有哪两种？两种方法的着眼点有何不同？9．流线和迹线是如何定义的？10．当孔口直径为d、孔口距液面深度为H时，如何区分大孔口和小孔口？11.请说名Re数的物理意义。
12.说说什么是当量直径，如何计算。
1．写出流线微分方程和迹线微分方程的表达式。
答： 流线微分方程：z y x v dz v dy v dx ==迹线微分方程：x v dt dx =，y v dt dy =，z v dt dz =2．写出流体静压特性。
答： 1）流体静压强垂直于作用面，方向指向该作用面的内法线方向；2）静止流体中任意一点处流体静压强的大小与作用面的方位无关，即同一点各个方向上的流体静压强均相等。
3．水力光滑管和水力粗糙管是怎样定义的？是不是绝对粗糙度较大的管道一定是水力粗糙管？为什么？答：当层流底层的厚度δ大于管壁的绝对粗糙度∆时，管壁的凹凸不平部分完全被层流底层所覆盖，紊流核心区与凸起部分不接触，流动不受管壁粗糙度的影响，因而流动的能量损失也不受管壁粗糙度的影响，这时的管道称为水力光滑管（3分）。
反之，称为水力粗糙管（1分）。
绝对粗糙度较大的管道不一定是“水力粗糙管”，因为当流速较小时，流动的层流底层厚度δ可能会很大，当δ大于∆时，尽管管道内壁很粗糙，也可能是水力光滑管（换一种说法：当δ＞∆时，不管管子表面有多粗糙，都是水力光滑管）4．串联管路有哪些特点？并联管路有哪些特点？答：串联管路特点：各管段的流量相等；总的水头损失等于各管段水头损失之和； 并联管路特点：总流量等于各管段流量之和；各个支路水头损失相等。
流体力学简答题总结第二章1．物质的物理属性比较在常温常压下，物质可以分为固体、液体和气体三种聚集状态。
它们都具有下列物质的三个基本属性：（1）由大量分子组成，（2）分子不断地作随机热运动，（3）分子与分子之间有相互作用力。
I 从宏观上看同体积内所包含的分子数目：气体<液体<固体II 同样分子间距上的分子相互作用力：气体<液体<固体III 固体、液体和气体宏观的表象差异固体有一定的体积也有一定的形状；液体有一定的体积而无一定的形状；气体既无一定的体积也无一定的形状。
IV 固体、液体和气体力学性能比较：固体可以承受拉力、压力和切应力；液体却只能承受压力，几乎不能承受拉力，在极小的切应力作用下就会出现连续的变形流动，它只呈现对变形运动的阻力，不能自行消除变形。
这一特性称为流体的易流动性。
气体与液体性能相近，主要差别是，可压缩性的大小。
气体>液体2．粘度的表示方法：动力粘度μ、运动粘度ν、恩氏粘度°E 3.粘度的变化规律1）液体粘度大小取决于分子间的距离和分子引力。
当温度升高或压强降低时液体膨胀，分子间距增加，分子引力减小，粘度降低。
反之，温度降低，压强升高时，液体粘度增大。
2）气体分子间距较大，内聚力较小，但分子运动较剧烈，粘性主要来源于流层间分子的动量交换。
当温度升高时，分子运动加剧，所以粘性增大；而当压强提高时，气体的粘性增大。
第三章1．流体处于静止状态包括了两种形式1）绝对静止2）相对静止2、常见的质量力：重力ΔW = Δmg、直线运动惯性力ΔFI = Δm·a离心惯性力ΔFR = Δm·rω2 。
3．表面力的作用机理：周围流体分子或固体分子对分离体表面的分子作用力的宏观表现。
*4．流体静压强的两个特性：I、流体静压强垂直于其作用面，其方向指向该作用面的内法线方向。
（利用静止流体性质进行证明）II、静止流体中任意一点处流体静压强的大小与作用面的方位无关，即同一点各方向的流体静压强均相等。
流体力学试题库(含参考答案)一、选择题1. 流体力学研究的流体包括（）A. 液体B. 气体C. 固体D. A和B答案：D2. 流体的连续性方程描述了流体的（）A. 压力变化B. 速度变化C. 密度变化D. 温度变化答案：B3. 伯努利方程适用于（）A. 可压缩流体B. 不可压缩流体C. 粘性流体D. 理想流体答案：D4. 流体的粘性系数与（）有关。
A. 温度B. 压力C. 密度D. 流体的种类答案：A二、填空题1. 流体力学的基本方程之一是______方程。
答案：纳维-斯托克斯2. 在流体力学中，流体的______表示单位时间内通过某一截面的流体体积。
答案：流量3. 流体的______是指流体在运动过程中，由于粘性作用而产生的内部摩擦力。
答案：剪切力4. 流体的______是指流体在运动过程中，单位质量流体所具有的动能与势能之和。
答案：伯努利常数三、判断题1. 流体的连续性方程适用于不可压缩流体。
（）答案：正确2. 流体的粘性系数随温度的升高而增大。
（）答案：错误3. 在流体的运动过程中，伯努利方程适用于任意截面。
（）答案：错误4. 流体的速度场、压力场和密度场在空间上是连续的。
（）答案：正确四、计算题1. 一根直径为0.1m的管道中，水的流速为1.5m/s，求水的流量。
解：流量Q = π * r^2 * v = π * (0.05m)^2 * 1.5m/s = 0.011775 m^3/s答案：0.011775 m^3/s2. 一个直径为0.2m的圆柱形储罐，内装水10m³，求水的压力。
解：水的压力P = ρ * g * h = 1000 kg/m³ * 9.8 m/s² * 10m = 98000 N/m²答案：98000 N/m²3. 一个直径为0.2m的管道中，水的流速为2m/s，求管道中的压力损失。
解：压力损失ΔP = 0.5 * ρ * v^2 * (1 -(v1/v2)^2) = 0.5 * 1000 kg/m³ * (2m/s)^2 * (1 - (1.5/2)^2) = 3500 N/m²答案：3500 N/m²五、简答题1. 请简述流体的连续性方程的物理意义。
《流体力学》考试复习题库(附答案)一、选择题1. 流体力学研究的对象是（A）A. 连续介质B. 离散介质C. 固体D. 气体和液体答案：A2. 流体力学中的连续介质假设是指（B）A. 流体分子间没有空隙B. 流体内部各点性质连续变化C. 流体是不可压缩的D. 流体是无粘性的答案：B3. 在流体力学中，下列哪项不是描述流体运动的基本参数（D）A. 速度B. 压力C. 密度D. 温度答案：D4. 流体力学中的伯努利方程适用于（B）A. 非稳态流动B. 稳态流动C. 等熵流动D. 等温流动答案：B5. 下列哪个因素不会影响流体的粘性（C）A. 温度B. 压力C. 流体的化学成分D. 流体的流动速度答案：C二、填空题1. 流体力学中的连续性方程描述了________的守恒。
答案：质量2. 流体力学中的动量方程描述了________的守恒。
答案：动量3. 在伯努利方程中，流体的流速增加时，________会降低。
答案：压力4. 流体力学中的纳维-斯托克斯方程描述了________的守恒。
答案：动量5. 流体力学中的雷诺数是描述________的参数。
答案：流体的湍流程度三、判断题1. 流体力学中的连续性方程只适用于不可压缩流体。
（×）2. 流体力学中的伯努利方程只适用于稳态流动。
（√）3. 在流体力学中，压力和速度是相互独立的参数。
（×）4. 流体力学中的纳维-斯托克斯方程适用于所有流体。
（×）5. 流体力学中的雷诺数越大，流体越容易发生湍流。
（√）四、简答题1. 请简述流体力学中的连续性方程。
答案：连续性方程描述了流体在流动过程中质量守恒的规律。
表达式为：∇·v = 0，其中v为流速向量，∇为梯度算子。
2. 请简述流体力学中的伯努利方程。
答案：伯努利方程描述了流体在流动过程中压力、速度和高度之间的关系。
表达式为：P + 1/2ρv^2 +ρgh = 常数，其中P为压力，ρ为密度，v为流速，g 为重力加速度，h为高度。
1.什么是粘滞性？什么是牛顿内摩擦定律？不满足牛顿内摩擦定律的流体是牛顿流体还是非牛顿流体？答：粘滞性是当流体流动时，在流体内部显示出的内摩擦力性质。
牛顿内摩擦定律是：duT Adyμ=；不满足牛顿内摩擦定律的流体是非牛顿流体。
2．在流体力学当中，三个主要的力学模型是指哪三个？答：（1）连续介质；（2）无粘性流体；（3）不可压缩流体。
3．什么是理想流体？答：理想流体即指无粘性流体，是不考虑流体的粘性的理想化的流体。
6．为什么流体静压强的方向必垂直作用面的内法线？答：由于流体在静止时，不能承受拉力和切力，所以流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。
7．为什么水平面必是等压面？答：由于深度相等的点，压强也相同，这些深度相同的点所组成的平面是一个水平面，可见水平面是压强处处相等的面，即水平面必是等压面。
8．什么是等压面？满足等压面的三个条件是什么？答：在同一种液体中,如果各处的压强均相等由各压强相等的点组成的面称为等压面。
满足等压面的三个条件是同种液体连续液体静止液体。
12．什么是绝对压强和相对压强？答：绝对压强：以毫无一点气体存在的绝对真空为零点起算的压强。
相对压强：当地同高程的大气压强为零点起算的压强。
13．什么叫自由表面？和大气相通的表面14．什么是流线？什么是迹线？流线与迹线的区别是什么？答：流线是某一瞬时在流场中画出的一条空间曲线，此瞬时在曲线上任一点的切线方向与该点的速度方向重合，这条曲线叫流线。
区别：迹线是流场中流体质点在一段时间过程中所走过的轨迹线。
流线是由无究多个质点组成的，它是表示这无究多个流体质点在某一固定瞬间运动方向的曲线。
而迹线则是在时间过程中表示同一流体质点运动的曲线。
15．什么是流场？答：我们把流体流动占据的空间称为流场，流体力学的主要任务就是研究流场中的流动。
16．什么是欧拉法？什么是拉格朗日法？答：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。
通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法。
流体力学1流体的粘滞性（1）流体粘性概念的表述①运动流体具有抵抗剪切变形的能力，就是粘滞性，这种抵抗体现在剪切变形的快慢（速率）上。
②发生相对运动的流体质点（或流层）之间所呈现的内摩擦力以抵抗剪切变形（发生相对运动）的物理特性称为流体的黏性或黏滞性。
③黏性是指发生相对运动时流体内部呈现的内摩擦力特性。
在剪切变形中，流体内部出现成对的切应力，称为内摩擦应力，来抵抗相邻两层流体之间的相对运动。
④粘性是流体的固有属性。
但理想流体分子间无引力，故没有黏性；静止的流体因为没有相对运动而不表现出黏性。
2毛细管现象①将直径很小两端开口的细管竖直插入液体中，由于表面张力的作用，管中的液面会发生上升或下降的现象，称为毛细管现象。
②毛细管现象中液面究竟上升还是下降，取决于液体与管壁分子间的吸引力（附着力）与液体分子间的吸引力（内聚力）之间大小的比较：附着力> 内聚力，液面上升；附着力< 内聚力，液面下降。
③由液体重量与表面张力的铅垂分量相平衡，确定毛细管中液面升降高度h，④为减小毛细管现象引起误差，测压用的玻璃管内径应不小于10mm。
3流体静压强的两个基本特性①静压强作用的垂向性：静止流体的应力只有内法向分量一静压强（静止流体内的压应力）。
②静压强的各向等值性：静压强的大小与作用面的方位无关一静压强是标量函数。
4平衡微分方程的物理意义（1 ）静压强场的梯度p 的三个分量是压强在三个坐标轴方向的方向导数，它反映了标量场p在空间上的不均匀性（inhomogeneity）。
（2）流体的平衡微分方程实质上反映了静止（平衡）流体中质量力和压差力之间的平衡。
（3）静压强对流体受力的影响是通过压差来体现的5测压原理（1）用测压管测量测压管的一端接大气，可得到测压管水头，再利用液体的平衡规律，可知连通的静止液体区域中任何一点的压强，包括测点处的压强。
如果连通的静止液体区域包括多种液体，则须在它们的分界面处作过渡6拉格朗日法：着眼于流体质点，跟踪质点描述其运动历程。
①以研究单个流体质点运动过程作为基础，综合所有质点的运动，构成整个流体的运动。
②拉格朗日法是质点系法，它定义流体质点的位移矢量为：，a,b,c是拉格朗日变数，即t时刻质点的空间位置，用来对连续介质中无穷多个质点进行编号，作为质点标签。
③流体在运动过程中其它运动要素和物理量的时间历程也可用拉格朗日法描述7欧拉法：着眼于空间点，研究质点流经空间各固定点的运动特性。
①以研究流场中各个空间点上运动要素的变化情况作为基础，综合所有的空间点的情况，构9迹线和流线 （1）迹线① 定义：表示某一流体质点在一个时间段内的运动轨迹线， 是单个流体质点在运动过程中课件位置随时间t 连续变化后留下的轨迹。
② 迹线是流体质点运动的轨迹，是与拉格朗日观点相对应的概念。
③ 拉格朗日法中位移表达式 （,，,）abet rr 即为迹线的参数方程。
t 是变数，a,b,c 是参数。
④ 在欧拉观点下求迹线，因须跟定流体质点，此时欧拉变数,,x yz 成为t 的函数2）流线① 定义：表示某瞬时流动方向的曲线，流线上各点的流速矢量均与流线相切。
② 流线是流速场的矢量线，是某瞬时对应的流场中的一条曲线， 该瞬时位于该曲线上的流体质点之速度矢量都和曲线相切。
流线是与欧拉观点相对应的概念。
利用流线可以形象化地描绘流场的空间分布情况。
④ 流线的性质：除非流速为零或无穷大处， 流线不能相交，也不能转折；在非恒定流情况下， 流线一般会随时间变化。
在恒定流情况下，流线不随时间变，流体质点将沿着流线走， 迹线与流线重合。
⑤ 迹线和流线最基本的区别是： 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；而流线是同一时刻、不同流体质点速度矢量与之相切的曲线， 与欧拉观点相对应。
即使是在恒定流中，迹线与流线重合，两者仍是完全不同的概念。
10流管和流量（1）流管、过流断面、元流和总流① 在流场中，取一条不与流线重合的封闭曲线 L ,在同一时刻过L 上每一点作流线，由这些流线围成的管 状曲面称为流管。
成整个流体的运动。
② 欧拉法是流场法，它定义流体质点的速度矢量场为： （场点）的位置坐标，称为欧拉变数。
流速 u 是在t 时刻占据（” x yz ）的那个流体质点的速度矢量。
③ 流体的其它运动要素和物理特性也都可用相应的时间和空间域上的场的形式表达。
度场、压强场等： （）x,y, z,t a a ， （） p px,y, z,t 。
④ 如果流场的空间分布不随时间变化，其欧拉表达式中将不显含时间 恒定流。
否则称为非恒定流。
⑤ 欧拉法把流场的运动要素和物理量都用场的形式表达， 场论的数学知识创造了便利条件。
8恒定流、非恒定流（定常流、非定常流）① 若流场中各空间点上的任何运动要素均不随时间变化， 流。
② 恒定流中，所有物理量的欧拉表达式中将不显含时间， 变导数为零。
③ 恒定流的时变加速度为零，但位变加速度可以不为零。
④ 流动是否恒定与所选取的参考坐标系有关，因此是相对的概念(,,,)x yzt uu ，,, x yz 是空间点如加速t ，这样的流场称为为在分析流体力学问题时直接运用称流动为恒定流。
否则，为非恒定 它们只是空间位置坐标的函数， 时②流管的性质：与流线一样，流管是瞬时概念，在对应瞬时，流体不可能通过流管表面流出或流入。
③ 过流断面：与流动方向正交的流管的横断面。
④ 过流断面为面积微元的流管叫元流管，其中的流动称为元流。
⑤ 过流断面为有限面积的流管中的流动叫总流。
总流可看作无数个元流的集合。
总流的过流 断面一般为曲面。
11均匀流、非均匀流；渐变流、急变流 （1）均匀流与非均匀流 ①判别：根据位变加速度（）0 uu 是否满足来判断？例如， （）,0 xx y z uuyu u是均匀流。
② 均匀流的流线必为相互平行的直线， 而非均匀流的流线要么是曲线, 线。
③ 应注意将均匀流与完全不随空间位置而变的等速直线流动 con st动沿着流线方向不变，后者是流动沿着空间任何方向不变。
后者是均匀流的一个特例。
④ 在实际流动中，经常会见到均匀流，如等截面的长直管道内的流动、 深不变的长直 渠道内的流动等。
⑤ 恒定均匀流的时变加速度和位变加速度都为零， 即流体质点的惯性力为零，将作匀速直线运动。
若总流为均匀流，其过流断面是平面。
均匀流的这些运动学特性，给相关的动力学问题的处理带来 便利，因此在分析流动时，应特别关注流动是否为均匀流的判别。
（2）渐变流、急变流① 判别：根据是否接近均匀流？② 渐变流——流线虽不平行，但夹角较小；流线虽有弯曲，但曲率较小。
③ 急变流——流线间夹角较大；流线弯曲的曲率较大。
④ 渐变流和急变流是工程意义上对流动是否符合均匀流条件的划分，两者之间没有明显的、 确定的界限，需要根据实际情况来判定12理想流体运动微分方程（欧拉方程）的伯努利积分：理想、恒定、不可压、质量力有势 恒定总流能量方程的应用条件流动必须是恒定流，并且流体是不可压缩的。
作用于流体上的质量力只有重力。
所取的上下游两个断面应在渐变流 （近似于均匀流）段中，以符合断面上测压管水头等于常数这一条件。
但在两个断面之间流动可以不是渐变流。
断面应选在已知条件较多的位置。
在渐变流断 面上取任何一点的测压管水头值都可作为整个断面的平均值，为简便通常取管道中心点或渠道水面 点。
13尼古拉兹实验根据尼古拉兹实验曲线，圆管均匀流动的沿程阻力特性可分成五个区域： 层流区、流态过渡区、湍流光滑区、过渡粗糙区、湍流粗糙区。
① Re<2300，层流区，=f （Re ）=64/Re 。
② Re=2300~4000，层流向湍流过渡区，=f （Re ），该区范围很窄，实用意义不大。
要么是不相平行的直u 相区别，前者是流 断面形状不变，且水③Re>4000，湍流光滑区，=f (Re)，沿程损失系数仅与雷诺数有关。
④过渡粗糙区，=f (Re , ks/d)，沿程损失系数与雷诺数和粗糙度都有关。
⑤湍流粗糙区，=f (ks/d)。
沿程损失系数仅与粗糙度有关。
沿程水头损失将与平均流速的平方成正比，通常也叫做“阻力平方区”1•试说明伯努利方程成立的条件。
理想流体；不可压缩；质量力只有重力；定常流动；方程沿流线成立。
2.简述势函数和流函数的性质。
势函数：调和函数，任一曲线的速度环量为两端点势函数之差；流函数：满足连续性方程；调和函数；任两条曲线间的流量等于流函数之差； 3.简述水力光滑管与水力粗糙管的含义。
粘性底层的厚度，管壁的绝对粗糙度，如果> ，说明管壁的粗糙度对水流的阻力影响很小为水力光滑管，反之为水力粗糙管。
(1)什么是理想液体？为什么要引入理想液体的概念？答案：理想液体是指没有粘滞性的液体。
实际液体都具有粘滞性，在液体流动时会引起能量损失，给分析液体运动带来很大困难。
为了简化液体运动的讨论，我们引入了理想液体的概念，忽略液体的粘滞性，分析其运动规律，然后再考虑粘滞性影响进行修正，可以得到实际水流的运动规律，用以解决实际工程问题。
这是水力学重要的研究方法。
(2) “均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么?。
