西南交大流體力學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、、填空題1流體力學(xué)中三個(gè)主要力學(xué)模型是（1）連續(xù)介質(zhì)模型（2）不可壓縮流體力學(xué)模型（3）無粘性流體力學(xué)模型。在現(xiàn)實(shí)生活中可視為牛頓流體的有水和空氣等。3流體靜壓力和流體靜壓強(qiáng)都是壓力的一種量度。它們的區(qū)別在于：前者是作用在某一面積上的總壓力；而后者是作用在某一面積上的平均壓強(qiáng)或某一點(diǎn)的壓強(qiáng)。4均勻流過流斷面上壓強(qiáng)分布服從于水靜力學(xué)規(guī)律5.和液體相比，固體存在著抗拉、抗壓和抗切三方面的能力。6.空氣在溫度為290K,壓強(qiáng)為760mmHg時(shí)的密度和容重分別為=12kg/m3和=11.77N/m3。7流體受壓，體積縮小，密度增的性質(zhì)，稱為流體的壓縮性；流體受熱，體積膨脹，密度減少的性質(zhì)，稱為流體的熱

2、脹性。&壓縮系數(shù)一：的倒數(shù)稱為流體的彈性模量，以E來表示91工程大氣壓等于98.07千帕，等于10m水柱高，等于735.6毫米汞柱高。靜止流體任一邊界上壓強(qiáng)的變化，將等值地傳到其他各點(diǎn)（只要靜止不被破還），這就是水靜壓強(qiáng)等值傳遞的帕斯卡定律。流體靜壓強(qiáng)的方向必然是沿著作用面的內(nèi)法線方向。液體靜壓強(qiáng)分布規(guī)律只話用于靜止、同種、連續(xù)液體。靜止非均質(zhì)流體的水平面是等壓面，等密面和等溫面。測(cè)壓管是一根玻璃直管或U形管，一端連接在需要測(cè)定的容器孔口上，另一端開口,直接和大氣相通。在微壓計(jì)測(cè)量氣體壓強(qiáng)時(shí)，其傾角為：=30,測(cè)得I=20cm則h=10cm。作用于曲面上的水靜壓力P的鉛直分力Fz等于其壓力體內(nèi)

3、的水重。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。流線不能相交（駐點(diǎn)處除外），也不能是折線，因?yàn)榱鲌?chǎng)內(nèi)任一固定點(diǎn)在同一瞬間只能有一個(gè)速度向量，流線只能是一條光滑的曲線或直線。19.靜壓、動(dòng)壓和位壓之和以Pz表示，稱為總壓。20.液體質(zhì)點(diǎn)36.氣體自孑所形成的流動(dòng)，稱為氣體淹沒射流。的運(yùn)動(dòng)是極不規(guī)則的，各部分流體相互劇烈摻混，這種流動(dòng)狀態(tài)稱為紊流。21.由紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鞯呐R界流速Vk小于由層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鞯呐R界流速Vk,其中Vk稱為上臨界速度,vk稱為下臨界速度。圓管層流的沿程阻力系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)，且成反比，而和管壁粗糙無關(guān)。根據(jù)繁榮變化特征，尼古拉茲實(shí)驗(yàn)曲線可分為五個(gè)阻力區(qū)，紊

4、流分別是層流區(qū)；臨界區(qū);光滑區(qū)；紊流過渡區(qū)和紊流粗糙區(qū)。25.k68025紊流過渡區(qū)的阿里特蘇里公式為，=0.11()dRe25。26.速度的大小、方向或分布發(fā)生變化而引起的能量損失，稱為局部損失。27正方形形斷面管道(邊長(zhǎng)為a),其水力半徑R等于R=a,當(dāng)量直徑de等于de=a428.a),其水力半徑R等于正三角形斷面管道(邊長(zhǎng)為aa，當(dāng)量直徑de等于x12-34Ra29.濕周是指過流斷面上流體和固體壁面接觸的周界。30.層流運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿程阻力系數(shù)入與f(Re)有關(guān)，紊流運(yùn)動(dòng)沿程阻力系數(shù)f(Re)有關(guān)，在過渡區(qū)與f(Re,)有關(guān)，在粗糙區(qū)與f()有關(guān)。dd31串聯(lián)管路總的綜合阻力系數(shù)S等于各管

5、段的阻抗疊加。32.并聯(lián)管路總的綜合阻力系數(shù)S與各分支管綜合阻力系數(shù)的關(guān)系為1iL。管嘴與孔比較，如果水頭H和直徑d相同，其流速比V孔口N.S.s2.S3管嘴等于09782流量比Q孔口/Q管嘴等于060ux,和丫cuz-33.xyzex=0。cycz不可壓縮流體的空間三維的連續(xù)性微分方M=1即氣流速度與當(dāng)?shù)匾羲傧嗟?，此時(shí)稱氣體處于臨界狀態(tài)。淹沒出流是指液體通過孔時(shí)的流動(dòng)。37.角速度在流場(chǎng)內(nèi)不完全為零38.段長(zhǎng)度保持一定的比例有旋流動(dòng)是指流體微團(tuán)的旋轉(zhuǎn)的流動(dòng)。幾何相似是指流動(dòng)空間幾何相似。即任意相應(yīng)線39.因次是指物理量的性質(zhì)和類別。39.因次是指物理量的性質(zhì)和類別。因次分析法就是通過對(duì)現(xiàn)象中

6、物理量的因次以及因次之他是一方程式的因次和諧性為基礎(chǔ)間相互聯(lián)系的各種性質(zhì)的分析來研究現(xiàn)象相似性的方法。的。40.容積泵與風(fēng)機(jī)又可分為往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式。41.風(fēng)機(jī)分為以下四種類別：根據(jù)流體的流動(dòng)情況，可將泵和離心式泵與風(fēng)機(jī)；軸流式泵與風(fēng)機(jī)；混流式泵與風(fēng)機(jī)和貫流式泵與風(fēng)機(jī)。42.風(fēng)機(jī)的壓頭（全壓）p是指單位體積氣體通過風(fēng)機(jī)所獲的的能量增量。43.單位時(shí)間內(nèi)泵或風(fēng)機(jī)所輸送的流體量稱為流量。_風(fēng)機(jī)的容積流量，特指風(fēng)機(jī)進(jìn)口處的容積流量。44.效率之間的關(guān)系，用泵或風(fēng)機(jī)所提供的流量與設(shè)備本身-f3（Q）來表示。泵或風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)是泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線與管路的性能曲線的交點(diǎn)。泵的揚(yáng)程H的定義是：泵所輸送的單位重量

7、流量的流體從進(jìn)至出的能量增值。安裝角是指葉片進(jìn)、出處的切線與圓周速度反方向之間的交角。泵和風(fēng)機(jī)的全效率等于容積效率，水力效率及機(jī)械效率的乘積。當(dāng)泵的揚(yáng)程一定時(shí)，增加葉輪轉(zhuǎn)速可以相應(yīng)的減少輪徑。附面層的分離發(fā)生在減速增壓區(qū)。附面層外主流區(qū)的流動(dòng)屬于有一流動(dòng)。附面層內(nèi)的流動(dòng)屬于有旋流動(dòng)。二、判斷題當(dāng)平面水平放置時(shí)，壓力中心與平面形心重合。對(duì)個(gè)工程大氣壓等于98kPa,相當(dāng)于10m水柱的壓強(qiáng)。對(duì)靜止液體自由表面的壓強(qiáng)，一定是大氣壓。錯(cuò)靜止液體的自由表面是一個(gè)水平面，也是等壓面。對(duì)當(dāng)靜止液體受到表面壓強(qiáng)作用后，將毫不改變地傳遞到液體內(nèi)部各點(diǎn)。對(duì)當(dāng)相對(duì)壓強(qiáng)為零時(shí)，稱為絕對(duì)真空。錯(cuò)某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)小于一個(gè)大

8、氣壓強(qiáng)時(shí)即稱該點(diǎn)產(chǎn)生真空。對(duì)&流場(chǎng)中液體質(zhì)點(diǎn)通過空間點(diǎn)時(shí)，所有的運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間變化的流體叫恒定流。對(duì)恒定流時(shí)，流線隨的形狀不隨時(shí)間變化，流線不一定與跡線相重合。錯(cuò)漸變流過水?dāng)嗝嫔蟿?dòng)水壓強(qiáng)的分布規(guī)律可近似地看作與靜水壓強(qiáng)分布規(guī)律相同。對(duì)流線是光滑的曲線，不能是折線，流線之間可以相交。錯(cuò)變直徑管段，A斷面直徑是B斷面直徑的2倍，則B斷面的流速是A斷面流速的4倍。對(duì)彎管曲率半徑Rc與管徑d之比愈大，則彎管的局部損失系數(shù)愈大。錯(cuò)隨流動(dòng)雷諾數(shù)增大，管流壁面粘性底層的厚度也愈大。錯(cuò)水泵的揚(yáng)程就是指它的提水高度。錯(cuò)管嘴出流的局部水頭損失可有兩部分組成,即孔口的局部水頭損失及收縮斷面出突然縮小產(chǎn)生的局部水頭

9、損失。錯(cuò)17當(dāng)流速分布比較均勻時(shí)，則動(dòng)能修正系數(shù)的值接近于零。錯(cuò)18流速分布越不均勻，動(dòng)能修正系數(shù)的值越小。錯(cuò)在水流過水?dāng)嗝婷娣e相等的前提下，濕周愈大，水力半徑愈小。對(duì)圓形管的直徑就是其水力半徑。錯(cuò)21為了減少摩擦阻力，必須把物體做成流線型。錯(cuò)在研究紊流邊界層的阻力特征時(shí)，所謂粗糙區(qū)是指粘性底層的實(shí)際厚度小于粗糙高度。對(duì)水泵的安裝高度取決于水泵的允許真空值、供水流量和水頭損失。對(duì)大孔口與小孔口都可認(rèn)為其斷面上壓強(qiáng)、流速分布均勻，各點(diǎn)作用水頭可以認(rèn)為是一常數(shù)。錯(cuò)三、簡(jiǎn)答題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

10、顯示出的內(nèi)摩擦力性質(zhì)。牛頓內(nèi)摩擦定律是：T=亠A；不滿足牛頓內(nèi)摩擦定律的流體是非牛頓流體。dy2.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。什么是實(shí)際流體？答：考慮流體的粘性的流體。什么是不可壓縮流體？答：不計(jì)流體的壓縮性和熱脹性的而對(duì)流體物理性質(zhì)的簡(jiǎn)化。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。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

11、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。&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。9什么是阿基米德原理？答：無論是潛體或浮體的壓力體均為物體的體積，也就是物體排開液體的體積。10潛體或浮體在重力G和浮力P的作用，會(huì)出現(xiàn)哪三種情況？答：（1）重力大于浮力，則物體下沉至底；（2）重力等于浮力，則物體可在任一水深處維持平衡；（3）重力小于浮力，則物體浮出液體表面，直至液體下部分所排開的液體重量等于物體重量為止。11等角速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)液體

12、的特征有那些？答：（1）等壓面是繞鉛直軸旋轉(zhuǎn)的拋物面簇；（2）在同一水平面上的軸心壓強(qiáng)最低，邊緣壓強(qiáng)最高。12什么是絕對(duì)壓強(qiáng)和相對(duì)壓強(qiáng)？答：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)pa為零點(diǎn)起算的壓強(qiáng)。13什么叫自由表面？答：和大氣相通的表面叫自由表面。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

13、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)。16什么是歐拉法？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。17什么是拉格朗日法？答：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

14、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。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。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)。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)

15、動(dòng)的規(guī)律。歐拉法著眼于流體經(jīng)過空間各固定點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況它不過問這些流體運(yùn)動(dòng)情況是哪些流體質(zhì)點(diǎn)表現(xiàn)出來的也不管那些質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)歷程因此拉格朗曰分析法和歐拉分析法是描述流體的運(yùn)動(dòng)形態(tài)和方式的兩種不同的基本方法。什么叫流管、流束、過流斷面和元流？答：在流場(chǎng)內(nèi)，取任意非流線的封閉曲線L,經(jīng)此曲線上全部點(diǎn)做流線，這些流線組成的管狀流面，稱為流管。流管以內(nèi)的流體，稱為流束。垂直于流束的斷面稱為流束的過流斷面，當(dāng)流束的過流斷面無限小時(shí)，這根流束就稱為元流。什么是入口段長(zhǎng)度？對(duì)于層流、紊流分別用什么表示？答：從入口到形成充分發(fā)展的管流的長(zhǎng)度稱為入口段長(zhǎng)度，以XE表示。對(duì)于層流：X在=0.028Re；對(duì)于紊流：丘=50。dd什么是單位壓能？答：P是1斷面壓強(qiáng)作用使流體沿測(cè)壓管所能上升的高度，水力學(xué)中稱為壓強(qiáng)水頭，表示壓力作功所能提供給單位重量流體的能量，稱為單位壓能。什么是滯止參數(shù)？答：氣流某斷面的流速，設(shè)想以無摩擦絕熱過程降低至零時(shí)，斷面各參數(shù)所達(dá)到的值，稱為氣流在該斷面的滯止參數(shù)。滯止參數(shù)一下標(biāo)0”表示。氣流速度與斷面的關(guān)系有哪幾種？答：Mv1為亞音速流動(dòng)，說明速度隨斷面的增大而減慢；隨斷面的減少而加快。M1為超音速流動(dòng)，說明速度隨斷面的增大而加快；隨斷面的減少而減慢。M=1既氣流速度與當(dāng)?shù)匾羲傧嗟?，此時(shí)稱氣體處于臨界狀態(tài)。29什么是幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似？答：幾何相似是指流動(dòng)空間