工程流体力学3粘性流体的伯努利方程

思考题第一章流体及其物理性质1．试述流体的定义，以及它与固体的区别。

2．与气体有哪些共同的特性？它们各有什么不同的特性？试分别举例说明，在空气和水中相同与不同的一些流体力学现象。

3．何谓连续介质？引入连续介质模型的目的意义何在？4．流体的密度、比容以及相对密度之间有何关系？这三者的单位如何？5．流体的压缩性与膨胀性可以用哪些参量来描述？6．完全气体的状态方程是什么？请说明方程中每一个参量的意义。

7．何谓不可压缩流体？在什么情况下可以忽略流体的压缩性？8．何谓流体的粘性？流体的粘度与流体的压强和温度的关系如何？9．流体的粘性力与固体的摩擦力有何本质区别？10．试述牛顿内摩擦定律，根据此定律说明，当实际流体处于静止或相对静止状态时，是否存在切向应力？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。

13．何谓附着力，何谓内聚力？试分析水和水银在毛细管中上升或下降的现象。

14．作用在流体上的力可以分为哪两种？第二章流体静力学1．试述流体静压强的两个重要特性。

2．静力学的全部内容适用于理想流体还是实际粘性流体？或者两者都可？为什么？3．何谓流体的平衡状态与相对平衡状态？它们对应的平衡微分方程有何相同之处与不同之处？4．试写出欧拉平衡微分方程式，叙述该方程的适用范围以及方程中每一项的物理意义。

5．何谓质量力有势？试写出重力的势函数。

6．不可压缩流体处于平衡状态时，对作用在它上面的质量力有什么要求？7．试写出静止流体的压强差公式，并叙述其物理意义，此公式对于相对静止流体是否适用？8．试写出静止流体的等压面的微分方程式，此方程式对于相对静止流体是否适用？9．试述等压面的重要性质。

10．流体静力学的基本方程式的物理意义和几何意义各是什么？11．何谓绝对压强、计示压强与真空？它们之间有何关系？12．静压强的计量单位有哪几种？它们的换算关系如何？13．在一U型管中，盛有两种不相溶的、不同密度的液体，试问，在同一水平面上的液体压强是否相同？为什么？14．叙述帕斯卡原理，试举例说明它在工程中的应用。

解：
注：
3-9相对密度为0.85的柴油，由容器A经管路压送到容器B。容器A中液面的表压力为3.6大气压，容器B中液面的表压力为0.3大气压。两容器液面差为20米。试求从容器A输送到容器B的水头损失?
解：列A、B两液面的伯努利方程：
3-10为测量输油管内流量，安装了圆锥式流量计。若油的相对密度为0.8，管线直径D=100毫米，喉道直径d=50毫米，水银压差计读数
解：
又 （2）
由（1）、（2）得
Q1＝0.0446m3/s＝44.6L/s
Q2＝0.0554 m3/s＝55.4L/s
5-88图示一管路系统，CD管中的水由A、B两水池联合供应。已知L1＝500m，L0＝500m，L2＝300m，d1＝0.2m，d0＝0.25m，λ1＝0.029，λ2＝0.026，λ0＝0.025，Q0＝100L/s。求Q1、Q2及d2
解：
5-1818水从固定液面的水箱，通过直径d＝0.03m的圆柱形外管嘴流出。已知管嘴内的真空度为1.5m水柱，求管嘴出流的流量。
解：
\5-2020水沿T管流入容器A，流经线型管嘴流入容器B，再经圆柱形管嘴流入容器C，最后经底部圆柱形管嘴流到大气中。已知d1＝0.008m，d2＝0.010m，d3＝0.006m。当H＝1.2m，h＝0.025m时，求经过此系统的流量和水位差h1与h2。
解：法一：h－hD> 0.4 m
h> 1.33 m
法二：
由题意：P1·（0.3－e1）≥P2·（0.2 +e2）
解得：h≥1.33m
流体运动学与动力学基础
6自水箱接出一个水龙头，龙头前有压力表。当龙头关闭时，压力表读数为0.8大气压；当龙头开启时，压力表读数降为0.6大气压。如果管子直径为12毫米，问此时的流量为多少?

中国石油大学（北京）远程教育学院工程流体力学复习题答案一判断题（1）当温度升高时液体的动力粘度系数μ一般会升高。

×（2）连续性假设使流体的研究摆脱了复杂的分子运动，而着眼于宏观机械运动。

√（3）对于静止流体来说，其静压力一定沿着作用面内法线方向。

√（4）N-S方程适于描述所有粘性流体的运动规律。

×（5）欧拉法是以研究个别流体质点的运动为基础，通过对各个流体质点运动的研究来获得整个流体的运动规律。

×（6）流线和迹线一定重合。

×（7）通常采用雷诺数作为判断流态的依据。

√（8）欧拉数的物理意义为粘性力与惯性力的比值×（9）在牛顿粘性流体的流动中p x+p y+p z=3p√（10）长管指的是管线的距离较长×（11）流体和固体的显著区别在于当它受到切力作用时，就要发生连续不断的变形即流动。

√（12）压力体中必须充满液体。

×（13）流体总是从高处流向低处。

×（14）不可压缩流体的平面流动一定具有流函数。

√（15）正确的物理公式一定符合量纲合谐性（齐次性）原理的√（16）理想流体即使在运动中其所受的剪切应力也为0√（17）串联管路各管段的流量相等√（18）理想不可压均质量重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒。

×（19）从层流过渡到湍流和从湍流过渡到层流的临界雷诺数是相同的×（20）尼古拉兹曲线是利用人工粗糙管得到的实验数据绘制的√（20）发生水击现象的物理原因主要是由于液体具有惯性和压缩性√（21）并联管路各管段的水头损失不相等×二单选题（1）动力粘度系数的单位是 AA：Pa.s B：m2/s C：s/m2（2）静止流体的点压强值与 B 无关A：位置B：方向C：流体的密度（3）在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足 AA．CZgp=+ρB．P＝CC．C2gvgp2=+ρD．C2gvZgp2=++ρ（4）串联管路AB有3段组成，设水头损失hf1>hf2>hf3，摩阻系数相等，管线长度也相等，中间无流体引入引出，则三段管线的流量之间的关系是 BA：Q1<Q2<Q3B：Q1=Q2=Q3C：Q1>Q2>Q3（5）动量方程不可以适用于 CA：粘性流体的的流动B：非稳定流动C：以上两种说法都不对（6）N-S方程不可以适用于 DA：不可压缩粘性流体的流动B：不可压缩理想流体的非稳定流动C：不可压缩理想流体的稳定流动D：非牛顿流体的运动（7）下列说法中正确的是 BA：液体不能承受压力B：理想流体所受的切应力一定为0C：粘性流体所受的切应力一定为0（8）己知某管路截面为正方形，边长为12cm，其水力半径为 CA：12cm B：6cm C：3cm（9）其它条件(流体和管材，管径和管壁厚度等)均相同的情况下，当管路中液体流速增加，则水击压力会 AA：增加B：减小C：不变（10）单位时间内，控制体内由于密度变化引起的质量增量等于从控制面 D 。

1。

什么是黏性？当温度变化时，黏性如何变化？为什么?当流体内部存在相对运动时，流体内产生内摩擦力阻碍相对运动的属性.气体的粘性随温度的升高而升高;液体的粘性随温度的升高而降低。

分子间的引力是形成液体粘性的主要原因。

温度的升高,分子间距离增大，引力减小。

分子作混乱运动时不同流层间动量交换是形成气体粘性的主要原因。

温度的升高，混乱运动强烈，动量交换频繁，气体粘度越大2. 解释：牛顿流体、理想流体牛顿流体：切应力与速度梯度成正比的流体理想流体：没有粘性的流体3。

流体静压强的两的特性是什么？流体静压强的方向是作用面内法线方向,即垂直指向作用面。

流体静压强的大小与作用面方位无关，是点坐标的函数4、画出下列曲面对应的压力体。

（4分）★5。

分别画出下图中曲面A、B、C对应的压力体（6分）6。

写出不可压缩粘性流体总流的能量方程式，并说明各项的物理意义和应用条件。

单位重量流体的动能单位重量流体的压能单位重量流体的位能单位重量流体的两断面间流动损失不可压缩粘性流体在重力场中定常流动，沿流向任两缓变流过流断面7。

什么是流线?它有那些基本特性？流场中某一瞬时一系列流体质点的流动方向线.一般流线是一条光滑曲线、不能相交和转折定常流动中，流线与迹线重合.8.解释：定常流动、层流流动、二元流动。

定常流动:运动要素不随时间改变层流流动：流体分层流动,层与层之间互不混合.二元流动：运动要素是两个坐标的函数.9.解释：流线、迹线流线：流场中某一瞬时,一系列流体质点的平均流动方向线.曲线上任意一点的切线方向与该点速度方向一致.迹线：流场中一时间段内某流体质点的运动轨迹。

10. 描述流动运动有哪两种方法，它们的区别是什么？欧拉法,以流体空间点为研究对象拉格朗日法:以流体质点为研究对象11。

什么是量纲？流体力学中的基本量纲有哪些？写出压强、加速度的量纲.物理量单位的种类，长度、时间、质量、压强ML—1T—2,加速度LT—212。

在量纲分析中，定理的内容是什么?如果一物理过程涉及n个物理量,包含m个基本量纲,则该过程一定可以用n个物理量组成的n—m个无量纲来描述。