流體力學(xué)簡(jiǎn)答題(推薦文檔)

1、第一章1. 何謂連續(xù)介質(zhì)假定？引入的目的意義何在？從微觀上講，流體由分子組成，分子間有間隙，是不連續(xù)的，但流體力學(xué)是研究流體的宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)，通常不考慮流體分子的存在，而是把真實(shí)流體看成由無數(shù)連續(xù)分布的流體微團(tuán)（或流體質(zhì)點(diǎn)）所組成的連續(xù)介質(zhì)，流體質(zhì)點(diǎn)緊密接觸，彼此間無任何間隙。這就是連續(xù)介質(zhì)假設(shè)。引入意義：第一個(gè)根本性的假設(shè)。將真實(shí)流體看成為連續(xù)介質(zhì)，意味著流體的一切宏觀物理量，如密度、壓力、速度等，都可作為時(shí)間和空間位置的連續(xù)函數(shù)，使我們有可能用數(shù)學(xué)分析來討論和解決流體力學(xué)中的問題。2. 何謂流體的粘性？溫度對(duì)流體粘性的影響如何？粘性是流體所特有的性質(zhì)，自然界中的任何流體都具有粘性，只是有大有

2、小。1、定義：流體微團(tuán)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的抵抗變形、阻礙流動(dòng)的性質(zhì)。 溫度是影響粘度的主要因素。當(dāng)溫度升高時(shí)，液體的粘度減小，氣體的粘度增加。第二章1 .何為壓力體、壓力中心？由承受壓力的曲面、曲面邊緣向上引垂面與自由液面或延長(zhǎng)線（面）總壓力： 作用于某一面上的總的相交形成的無限多微小體積的總和。靜壓力。 P 單位： N （ 牛 ）總壓力的作用點(diǎn)稱為壓力中心2 .流體靜壓力有哪些特性？流體靜壓強(qiáng)：靜止流體作用在單位面積上的力。P靜壓強(qiáng)作用方向永遠(yuǎn)沿著作用面內(nèi)法線方向 方向特性。靜止流體中任何一點(diǎn)上各個(gè)方向的靜壓強(qiáng)大小相等， 而與作用面的方 位無關(guān)，即P只是位置的函數(shù)P=P( x , y ,

3、z ) 大小特性。(各 向相等)3 .等壓面及其特性如何？定義：同種連續(xù)靜止流體中，靜壓強(qiáng)相等的點(diǎn)組成的面。(p= const) 等壓面就是等勢(shì)面。因?yàn)閳F(tuán)=PdU 。 作用在靜止流體中任一點(diǎn)的質(zhì)量力必然垂直于通過該點(diǎn)的等壓面。第三章1 .描述液體運(yùn)動(dòng)有哪兩種方法，它們的區(qū)別是什么？拉格朗日法和歐拉法區(qū)別：拉格朗日法：以運(yùn)動(dòng)著的流體質(zhì)點(diǎn)為研究對(duì)象，跟蹤觀察個(gè)別流體質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)間其位置、流速和壓力的變化規(guī)律，然后把足夠多的流體質(zhì)點(diǎn)綜合起來獲得整個(gè)流場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。歐拉法：以流場(chǎng)內(nèi)的空間點(diǎn)為研究對(duì)象，研究質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過空間點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律，把足夠多的空間點(diǎn)綜合起來得出整個(gè)流場(chǎng) 的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2 .

4、何謂流線？流線有什么特點(diǎn)？流線(stream line)是表示某一瞬時(shí)流體各點(diǎn)流動(dòng)趨勢(shì)的曲線，曲線上任一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的流速方向重合。特點(diǎn)a同一時(shí)刻的不同流線，不能相交。 b.流線不能是折線，而是一條光滑的曲線。c.流線簇的疏密反映了速度的大小(流線密集的地方流速大，稀疏的地方流速小)。3 .引入斷面平均流速有什么好處？它和實(shí)際流速有什么關(guān)系？引入原因由于實(shí)際流體具有粘性，任一斷面上各點(diǎn)速度的大小不一，因而需要Q = udA找出斷面上速度分布函數(shù)，才能對(duì) 式積分，不方便(b)引入意義：假想斷面上各點(diǎn)流速相等，以 V表示，且其流量vA = 1b udA = Q等于實(shí)際流速U流過該斷面的流量。

5、則： udA有利于用數(shù)學(xué)方法來解決流體問題4 .何謂系統(tǒng)與控制體？系統(tǒng)1、定義：一團(tuán)確定不變的流體質(zhì)點(diǎn)的集合。2、特點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)不變，形狀、位置、體積可以變化。能量交換，邊界上可以受力?？刂企w1、定義：流場(chǎng)中一確定區(qū)域 2、特點(diǎn)：形狀、位置不變，質(zhì) 點(diǎn)可變第四章1 .何為水力光滑管與水力粗糙管？水力光滑：當(dāng)3層絕對(duì)粗糙度時(shí)，對(duì)流動(dòng)阻力影響不計(jì)，稱為 水力光滑。水力粗糙：當(dāng)3層絕對(duì)粗糙度時(shí)，對(duì)流動(dòng)阻力影響不計(jì)，稱為 水力光滑。2 .在單相流動(dòng)中，為什么不直接用臨界流速作為流態(tài)（層流與紊流） 的判別標(biāo)準(zhǔn)？不能用臨界速度作為判別流態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)橛蓪恿鞯轿闪髯兓瘯r(shí)的臨界流速和由紊流到層流轉(zhuǎn)化時(shí)的臨界流速不

6、同， 且有且前者比后者 大。另外當(dāng)變換管徑和變換流動(dòng)介質(zhì)時(shí)，臨界流速就會(huì)發(fā)生變化，因 此，用臨界流速來判別流態(tài)是不全面而且不方便的3 .何謂時(shí)均流速？表達(dá)式如何？4 .何謂因次的齊次性原理？凡是正確反映客觀規(guī)律的物理方程，其各項(xiàng)的量綱都必須是一致的， 即只有方程兩邊的量綱相同二、簡(jiǎn)答題1、等壓面是水平面的條件有那些？?jī)H受重力作用下的精止液體，水平面就是等壓面。2、流體靜壓強(qiáng)的有哪兩個(gè)特性？特性1、流體靜壓強(qiáng)的作用方向垂直并指向作用面。特性2、靜止流體內(nèi)任意一點(diǎn)的流體靜壓強(qiáng)的大小與其作用面的方位無關(guān)，也就是說，流體內(nèi)任意一點(diǎn)的流體靜壓強(qiáng)在各方向上相等3、研究流體運(yùn)動(dòng)的方法有哪兩種？它們的著眼點(diǎn)各

7、是什么？拉格朗日法是以流體質(zhì)點(diǎn)為研究對(duì)象，通過觀察每一個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn) 動(dòng)規(guī)律，來得到整個(gè)流體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。歐拉法是以觀察不同的流體質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過各固定的空間點(diǎn)是的運(yùn)動(dòng)情況，來了解流體在整個(gè)空間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。4、何謂不可壓縮流體？在許多場(chǎng)合，可以忽略壓縮性的影響，認(rèn)為液體的密度是一個(gè)不變的常數(shù)，這時(shí)可以將這種液體成為不可壓縮流體。（在壓力作等溫變化的過程中密度保持不變的液體（它的可壓縮系數(shù)為0）。體積不隨壓強(qiáng)而變化的流體。雖有壓強(qiáng)或溫度變化而不改變其密度或體積的流體。）5、何謂絕對(duì)壓強(qiáng)？何謂計(jì)示壓強(qiáng)？如果以不存在任何氣體的絕對(duì)真空為零作為起量點(diǎn)而計(jì)量的壓強(qiáng)，成為絕對(duì)壓強(qiáng)，一般以p 表示。如果以當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)

8、為零作為起量點(diǎn)而計(jì)量的壓強(qiáng)，成為相對(duì)壓強(qiáng)，一般以p 表示。6、試述理想流體和粘性流體的概念。理想流體 一種設(shè)想的沒有黏性的流體，在流動(dòng)時(shí)各層之間沒有相互作用的切應(yīng)力，即沒有內(nèi)摩擦力。（2）指無黏性而不可壓的流體，這種流體的密度在流體運(yùn)動(dòng)中的個(gè)別變化為零，速度散度也為零。粘性流體 -粘性效應(yīng)不可忽略的流體。7、試述流線和跡線的概念。流線是指某一瞬時(shí)空間的一條曲線，在該曲線上任一點(diǎn)的流速方向和該點(diǎn)的曲線切線方向重合。（同一時(shí)刻由不同流體質(zhì)點(diǎn)所組成的空間曲線）跡線就是流體質(zhì)點(diǎn)在空間運(yùn)動(dòng)時(shí)留下的軌跡所連成的曲線。8、試解釋水擊現(xiàn)象.當(dāng)有壓管道中的閥門等裝置快速調(diào)節(jié)時(shí)，引起管道內(nèi)流量的迅速改變，使得液體

9、的流速驟然增加或減少，同時(shí)拌有壓強(qiáng)的劇烈波動(dòng)，并 在整個(gè)管道內(nèi)傳播。這種現(xiàn)象稱為水擊。引起水擊的基本原因是：當(dāng)壓力管道的閥門突然關(guān)閉或開啟時(shí)， 當(dāng)水 泵突然停止或啟動(dòng)時(shí)，因瞬時(shí)流速發(fā)生急劇變化，引起液體動(dòng)量迅速 改變，而使壓力顯著變化。管道上止回閥失靈，也會(huì)發(fā)生水擊現(xiàn)象。在蒸汽管道中，若暖管不充分，疏水不徹底，導(dǎo)致送出的蒸汽部分凝結(jié)成水，體積突然縮小，造成局部真空，周圍介質(zhì)將高速向此處沖擊， 也會(huì)發(fā)出巨大的音響和振動(dòng)。水擊現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，壓力升高值可能為正常壓力的好多倍，使管壁材料承受很大應(yīng)力； 壓力的反復(fù)變化，會(huì)引起管道和設(shè)備的振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成管道、管道附件及設(shè)備的損壞。9、試述層流和紊流的概

10、念。由于實(shí)際流體都具有粘性，當(dāng)實(shí)際流體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，一般有兩種 流動(dòng)狀態(tài)，一為層流流動(dòng)，一為紊流流動(dòng)。這是兩種性質(zhì)截然不同的 流動(dòng)狀態(tài)。各層的水流質(zhì)點(diǎn)互不摻混，作有條不紊的層狀運(yùn)動(dòng)，這種 流動(dòng)型稱為層流兩種水流質(zhì)點(diǎn)相互摻混，全管水流被均勻染色，繼續(xù)加大，兩種水流 摻混得更均勻，這種流動(dòng)型稱為紊流層流流動(dòng)時(shí)，管內(nèi)流體分層流動(dòng)， 各流層之間互不混雜而平行于管道軸線流動(dòng)， 流層間沒有流體質(zhì)點(diǎn)的 相互交換。流體通過一段管道的壓力降與流量成正比。紊流流動(dòng)時(shí)，管內(nèi)流體不再分層流動(dòng)，流體質(zhì)點(diǎn)除沿管道軸線方向運(yùn)動(dòng)外， 還有劇 烈的徑向運(yùn)動(dòng)，流體通過一段管道的壓力降與流量的平方成正比。10、（a）請(qǐng)寫出以下兩

11、個(gè)方程的名稱方程一：-p-+Z= Const;：g測(cè)壓管水頭2方程二： -p- Z = Const:?g2 g總水頭（b）從單位重量流體能量觀點(diǎn)簡(jiǎn)要說明兩方程中各項(xiàng)的物理意義，以及兩方程的物理意義；（c）這兩個(gè)方程在應(yīng)用條件上有何相同和差異之處。才成立。這就是1 .什么是粘滯性？什么是牛頓內(nèi)摩擦定律？不滿足牛頓內(nèi)摩擦定律的流體是牛頓流體還是非牛頓流體？答：粘滯性是當(dāng)流體流動(dòng)時(shí)，在流體內(nèi)部顯示出的內(nèi)摩擦力性質(zhì)。T - A du牛頓內(nèi)摩擦定律是： dy ；不滿足牛頓內(nèi)摩擦定律的流體是非牛 頓流體。2 .在流體力學(xué)當(dāng)中，三個(gè)主要的力學(xué)模型是指哪三個(gè)？答：（1）連續(xù)介質(zhì)；（2）無粘性流體；（3）不可壓

12、縮流體。3 .什么是理想流體？答：理想流體即指無粘性流體，是不考慮流體 的粘性的理想化的流體。6為什么流體靜壓強(qiáng)的方向必垂直作用面的內(nèi)法線？ 答：由于流體在靜止時(shí)，不能承受拉力和切力，所以流體靜壓強(qiáng)的方向必然是沿著作用面的內(nèi)法線方向。7 為什么水平面必是等壓面？答： 由于深度相等的點(diǎn)，壓強(qiáng)也相同，這些深度相同的點(diǎn)所組成的平面是一個(gè)水平面，可見水平面是壓強(qiáng)處處相等的面，即水平面必是等壓面。8 什么是等壓面？滿足等壓面的三個(gè)條件是什么？答： 在同一種液體中 , 如果各處的壓強(qiáng)均相等由各壓強(qiáng)相等的點(diǎn)組成的面稱為等壓面。滿足等壓面的三個(gè)條件是同種液體連續(xù)液體靜止液體。12什么是絕對(duì)壓強(qiáng)和相對(duì)壓強(qiáng)？答：

13、 絕對(duì)壓強(qiáng)：以毫無一點(diǎn)氣體存在的絕對(duì)真空為零點(diǎn)起算的壓強(qiáng)。相對(duì)壓強(qiáng)：當(dāng)?shù)赝叱痰拇髿鈮簭?qiáng) 為零點(diǎn)起算的壓強(qiáng)。13什么叫自由表面？和大氣相通的表面14什么是流線？什么是跡線？流線與跡線的區(qū)別是什么？答： 流線是某一瞬時(shí)在流場(chǎng)中畫出的一條空間曲線，此瞬時(shí)在曲線上任一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的速度方向重合，這條曲線叫流線。區(qū)別： 跡線是流場(chǎng)中流體質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間過程中所走過的軌跡線。流線是由無究多個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成的，它是表示這無究多個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)在某一固定瞬間運(yùn)動(dòng)方向的曲線。而跡線則是在時(shí)間過程中表示同一流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的曲線。15 什么是流場(chǎng)？答：我們把流體流動(dòng)占據(jù)的空間稱為流場(chǎng)，流體力學(xué)的主要任務(wù)就是研究流場(chǎng)中的流動(dòng)

14、。16 什么是歐拉法？什么是拉格朗日法？答： 通過描述物理量在空間的分布來研究流體運(yùn)動(dòng)的方法稱為歐拉法。通過描述每一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)達(dá)到了解流體運(yùn)動(dòng)的方法。18什么是恒定流動(dòng)？什么是非恒定流動(dòng)？答： 動(dòng)平衡的流動(dòng)，各點(diǎn)流速不隨時(shí)間變化，由流速?zèng)Q定的壓強(qiáng)、粘性力也不隨時(shí)間變化，這種流動(dòng)稱之為恒定流動(dòng)反之為非恒定流動(dòng)。19什么是沿程損失？答： 在沿程不變的管段上，流動(dòng)阻力沿程也基本不變，稱這類阻力為沿程阻力，克服沿程阻力引起的能量損失為沿程損失。20 什么是局部損失？答： 在邊壁急劇變化的區(qū)域，阻力主要地集中在該區(qū)域中及其附近，這種集中分布的阻力稱為局部阻力?？朔植孔枇Φ哪芰繐p失為局部損失。21什么叫孔口自由出流和淹沒出流？答： 在容器側(cè)壁或底壁上開一孔口，容器中的液體自孔口出流到大氣中，稱為孔口自由出流。如出流到充滿液體的空間，則稱為淹沒出流。22什么是有旋流動(dòng)？什么是無旋流動(dòng)？答： 流體微團(tuán)的旋轉(zhuǎn)角速度不完全為零的流動(dòng)稱為有旋流動(dòng)，流場(chǎng)中各點(diǎn)旋轉(zhuǎn)角速度等于零的運(yùn)動(dòng)，成為無旋運(yùn)動(dòng)。23在流體力學(xué)中，拉格朗曰分析法和歐拉分析法有何區(qū)別？答： 拉格朗曰法著眼于流體中各質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)情況跟蹤每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)觀察與分析該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)歷程然后綜合足夠多的質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況以得到整個(gè)流體運(yùn)動(dòng)