《流体力学》复习提纲Ⅰ
《流体力学与流体机械》(上)复习提纲
第一章流体及其物理性质
1．流体如何定义？流体为什么具有流动性？流体与固体有何本质区别？液体与气体的特点有何不同？
2．何谓流体微团和流体质点？把流体作为连续性介质假设有何实际意义？分析该假设的合理性。
3．理解和熟练掌握流体的密度、重度、比重和比容等重要物性参数的概念，特别需要注意比重和重度的区别，均匀流体和非均匀流体，以及混合流体的密度、重度等物性参数的应如何计算？重度与密度之间的关系，熟练掌握等压条件下气体密度的简化计算式(1-13)。
4．何谓流体的压缩性和膨胀性？流体压缩性和膨胀性的大小如何度量？流体的体积压缩系数βp、体积弹性系数E及体积膨胀系数β
的单位是什么？如何用这三个系数的大小来判别流体压
T
缩性的大小？
5．理解和熟练掌握理想气体状态方程的形式和物理意义，以及方程中各物理量的单位。
6．可压缩流体和不可压缩流体是如何定义的？液体就是不可压缩流体、而气体就是可压缩流体吗？不可压缩流体是真是存在的流体吗？引入不可压缩流体的概念有何实际意义？在什么情况下可以认为流体是不可压缩的？
7．理解和掌握马赫数M的概念及其物理意义，为什么说当M＜0.3时，流体的可压缩性可以忽略不计？
8．何谓流体的粘性和粘性力(内摩擦力)？为什么流体会具有粘性？重点掌握流体的粘性是怎样产生的？流体与固体壁面间的粘性和粘性力是如何构成的？流体的内摩擦力与固体壁面间的摩擦力有何区别？它们所遵循的规律相同吗？
9．深入理解和熟练掌握牛顿内摩擦定律的内容、数学表达式的形式及其物理含义和工程应用。何谓速度梯度？
10．深入理解和熟练掌握流体的动力粘度和运动粘度的物理本质及含义、二者之间的区别与联系，分析影响流体的粘性的两大主要因素——压力和温度对流体的粘性的影响。
11．处于静止状态或等速运动状态下的流体是没有粘性的吗？何谓流体的粘性切应力？12．了解流体粘度的常用测量方法及恩氏粘度的概念，以及恩氏粘度如何转换成运动粘度和动力粘度。
13．何谓粘性流体？何谓理想流体？理想流体是真是存在的流体吗？把实际流体假设成为理想流体有何实际意义？何谓完全气体？何谓牛顿流体？何谓非牛顿流体？非牛顿流体又可分为哪几类？
14．何谓表面张力？表面张力是怎样产生的？表面张力的大小如何表示？它的单位是什么？影响表面张力的主要因素有哪些？表面张力所引起的附加法向压力应如何计算？
15．何谓毛细现象？产生毛细现象的根本原因是什么？毛细现象在工程上会造成什么影响？液体在毛细管内上升或下降的高度应如何计算？
第二章流体静力学
1．理解和掌握静止与相对静止的概念及区别，理解和掌握惯性参照系与非惯性参照系的概念及区别。
2．何谓表面力？表面力有哪几种？表面力在工程上通常以何种形式来表示，其单位是什么？表面力是沿着表面连续分布的力还是集中的力？何谓质量力？质量力有哪几种？在工程上质量力通常以何种形式来度量？何谓单位质量力？其单位是什么？深入理解和熟练掌握惯性力是一种什么样的力？
3．何谓流体的静压力？运动的流体具有静压力吗？流体的静压力具有哪两个基本特性？如何证明这两个基本特性？
4．深入理解和熟练掌握流体平衡微分方程式的推导过程、方程式的形式(包括全微分方程式的形式)、方程的物理意义和使用条件。
5．理解和掌握有势质量力及力的势函数的概念，满足什么条件的质量力才是有势的质量力？有势质量力所做的功与路径有关吗？力的势函数与流体静压力之间有何联系？
6．何谓等压面？等压面有哪几个主要特性？学会利用等压面的特性分析工程问题，熟练掌握等压面微分方程的形式和物理含义，以及该微分方程式的积分。
7．何谓重力流体？深入理解和熟练掌握流体静力学基本方程(包括水静力学基本方程)的推导过程、方程的形式、物理意义(包括力学意义、能量意义和几何意义)和使用条件。
8．深入理解和熟练掌握流体的静压、位压，比压力能、比位能、比势能，静压头、位压头、测压管压头的概念，物理意义以及各自的单位。
9．在工程应用中学会基准面的选取和等压面的确定。
10．理解和掌握绝对压力、相对压力的概念，正压、负压和零压的概念，真空度和真空高度的概念，以及它们之间的相互关系。
11．深入理解和熟练掌握大气浮力作用下气体静力学基本方程的推导过程、方程的形式、物理意义和使用条件。注意：该方程中使用的是相对压力。
12．特别提醒：要深入理解和熟练掌握密闭容器内热气体和冷气体的绝对压力及相对压力沿高度方向的变化规律，并能够做出深入分析。
13．根据水静力学基本方程，掌握测压管、U型管及斜管微压计等测压计的测量原理和测压方法。
14．深入理解和熟练掌握匀速直线运动液体、等加速运动液体、等角速度旋转液体在相对平衡时，其液体内部静压力的分布规律、等压面的形状和等压面方程、以及自由液面方程的推导方法和推导过程。注意分析密闭容器内充满液体时的特殊情况。
15匀速直线运动液体、等加速运动液体、等角速度旋转液体在相对平衡时，其液体内部静压力在深度方向的分布规律与静止液体中的静压力分布规律有何不同？
16．静止液体作用在平面上总压力的计算有哪两种方法？何谓面积矩(静面矩)和惯性矩？静力矩定理和面积矩的内容是什么？何谓平行力系求和原理？
17．如何确定作用在平面上的总压力的大小和方向？如何确定总压力的作用点(压力中心)？熟练常见图形(如矩形、三角形、圆形和椭圆形)的面积A、形心位置y c和惯性矩I xc计算公式。
18．何谓静压力分布图？如何用图解法来确定作用在平面上的总压力的大小和方向？简述图解法的适用条件，分析图解法的优缺点。
19．如何确定静止液体作用在曲面上的总压力的水平分力和垂直分力的大小和方向？总压力的方向和作用点应如何确定？
20．何谓压力体？何谓实压力体和虚压力体？
第三章流体动力学基础
1．造成流体流动的原因可分为哪两大方面？何谓自然流动？何谓强制流动。
2．研究流体运动的方法有哪两种？拉格朗日法和欧拉法各自的着眼点有何不同？用这两种方法来确定流体质点的位置、速度、加速度，以及其它流动参量对时间的变化率等公式有何不同？为什么在工程应用上常用的是欧拉方法而不用拉格朗日方法？
3．何谓当地加速度(或时变加速度)？何谓迁移加速度(或位变加速度)？在什么情况下流体质点的当地加速度为零？在什么情况下流体质点的迁移加速度为零？在什么情况下流体质点的总加速度为零？
4．流体质点其它流动参量对时间的总变化率及当地变化率和迁移变化率应如何计算？在什么情况下流动参量的当地变化率为零？在什么情况下流动参量的迁移变化率为零？在什么情况下流动参量对时间的总变化率为零？
5．何谓流场？何谓稳定流场和非稳定流场？何谓一维流场、二维流场和三维流场？如何区分稳定流场和非稳定流场？如何区分一维流场、二维流场和三维流场？何谓控制体和控制面？控制体的位置、形状和大小随流体的流动以及过程的进行而改变吗？控制面一定要是实际存在的表面吗？
6．何谓迹线？何谓流线？举例说明。迹线与流线各自具有什么特点？流线具有哪些重要性质？注意流线交点的三个特例—驻点、奇点和切点。熟练掌握流线微分方程的形式和含义，注意该方程的积分。
7．何谓流管和流束？流管和流束具有哪些重要性质？流体能够穿过流管流进流出吗？何谓微元流管和微元流束？何谓有效截面？何谓均匀流和非均匀流？对于均匀流来说，流体质点的迁移加速度为零吗？
8．熟练掌握流量(体积流量、质量流量和重量流量)的概念、单位及其计算；平均流速的概念，平均流速是一个假想的流速，引入平均流速有何实际意义？
9．连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的应用。深入理解和熟练掌握直角坐标系下可压缩流体稳定流动和不稳定流动的三维连续性方程、不可压缩流体的三维连续性方程的推导过程、方程的形式和物理意义及其适用条件。特别是直角坐标系下不可压缩流体的三维连续性方程的形式、物理意义和适用条件、以及工程应用。
10．理解和掌握圆柱坐标系下可压缩流体稳定流动和不稳定流动的三维连续性方程、不可压缩流体的三维连续性方程的推导过程、方程的形式和物理意义及适用条件。特别是圆柱坐标系下不可压缩流体的三维连续性方程的形式、物理意义和适用条件及其工程应用。
11．深入理解和熟练掌握可压缩流体和不可压缩流体一维稳定管流的连续性方程的形式、物理意义和适用条件及其工程应用，特别强调的是不可压缩流体一维稳定管流的连续性方程工程应
用。
12．理想流体的运动微分方程是牛顿第二定律在流体力学上的具体应用。深入理解和熟练掌握直角坐标系下理想流体的运动微分方程、圆柱坐标系下的理想流体运动微分方程和理想流体沿流线流动的运动微分方程的推导过程、方程的形式、物理意义和适用条件及其工程应用。注意压力梯度的概念。
13．深入理解和熟练掌握理想流体沿流线稳定流动的伯努利方程的推导过程、方程的几种不同形式、方程的物理意义(力学意义、能量意义和几何意义)和适用条件及其工程应用，更重要的是工程应用，需要加强工程训练。
14．运动流体的静压、位压、动压和总压或全压，运动流体的比压力能、比位能、比动能、比势能和比机械能(单位流体的总机械能)，运动流体的静压头、位压头、动压头、测压管压头和总压头的概念。特别需要注意的是上述各参量的物理意义和单位。
15．理想流体的伯努利方程体现了流体的机械能守恒和各种能量之间的相互转换关系。在应用伯努利方程解决工程问题时需要注意的问题：基准面的选取问题、方程中压力的取值问题等。16．理解和掌握理想流体沿流线非稳定流动的伯努利方程的推导过程、方程的形式、方程的物理意义和适用条件。
17．理解和掌握沿弯曲流线主法线方向上的流体运动微分方程的推导过程、方程的形式和物理意义，沿弯曲流线主法线方向上流体速度的变化规律，沿弯曲流线主法线方向上流体压力的变化规律，沿弯曲河道主法线方向上流体液位的变化规律。
18．流体的动量方程是动量守恒定律在流体力学中的具体应用。动量守恒定律有哪两种不同的表述方式？深入理解和熟练掌握流体的动量方程的推导过程、方程的形式、方程的物理意义和适用条件及其工程应用。特别是稳定流动流体的动量方程的应用。稳定流动的动量方程具有什么特点？何谓动量修正系数？其物理意义如何？
19．流体的动量矩方程是动量矩守恒定律在流体力学中的具体应用。动量矩守恒定律如何表述？动量矩方程的推导过程、方程的形式、方程的物理意义和适用条件，特别是稳定流动流体的动量矩方程。
20．在应用动量方程解决工程问题时应当注意那些问题？
第四章流体的有旋流动和无旋流动
1．流体微团的运动可以分解为哪几种简单的运动？流体微团的旋转角速度ω和涡量ξ应如何计算？何谓流体的无旋流动和有旋流动？判断流体微团是否有旋取决于流体微团的运动轨迹吗？何谓线变形运动？线变形速度和体积变形率(体积膨胀率)应如何计算？何谓角变形运动？角变形速度如何计算？
2．何谓涡量场？何谓涡线、涡管、涡束和涡旋截面？理解和掌握涡线微分方程形式、意义及应用。何谓旋涡强度(涡通量)？何谓速度环量？理解和掌握斯托克斯定理的内容、物理意义及工程应用。理解和熟练掌握有旋流动的运动学性质(亥姆霍兹定理)和推论。
3．注意区别：涡量场与速度场、涡线与流线、涡管与流管、涡束与流束、涡旋截面与过流截面、涡线微分方程与流线微分方程、旋涡强度(涡通量)与流量，这些形式上相类似的参量的意义。4．何谓平面流动？什么是流函数？流函数存在的充分和必要条件是什么？流函数与速度分量之
间存在着什么关系？
5．深入理解和熟练掌握流函数的几个重要性质的内容及工程应用。什么样的函数为调和函数？6．何谓有势流动(势流)？何为速度位势和速度势函数？速度势函数存在的条件是什么？速度势函数与速度分量之间存在着何种关系？
7．速度势函数的性质有哪些？应熟练掌握速度势函数函数的几个重要性质的内容及工程应用。何谓共轭调和函数？
8．何为流网？如何根据流网定性地得出流场中各点的速度分布和压力分布？
9．何谓均匀直线流？理解和掌握均匀直线流的流场结构、流线和等势线的形状、流线方程和等势线方程、速度分布和压力分布规律、流函数和速度势函数的形式等。
10．何谓源流和汇流？何谓点源和点汇？何谓源流强度和汇流强度？源流强度和汇流强度的单位是什么？点源和点汇在现实生活和工程实际中存在吗？理解和掌握源流和汇流的流场结构、流线和等势线的形状、流线方程和等势线方程、速度分布和压力分布规律、流函数和速度势函数的形式等。
11．何谓涡流和点涡？点涡(自由涡)在现实生活和工程实际中存在吗？理解和掌握涡流和点涡的流场结构、流线和等势线的形状、流线方程和等势线方程、速度分布和压力分布规律、流函数和速度势函数的形式等。
注意区别：涡核区内的流函数与势流区的流函数是不同的；涡核区内的压力分布规律与势流区的压力分布规律是不同的。同时需要注意，涡核内、外的压力降是相等的，都等于以涡核边缘的速度计算的动压。
12．理解和掌握有势流动的叠加原理和叠加方法。有势流动的叠加有何实用意义？
13．何谓螺旋流？螺旋流是由哪几种简单的有势流动叠加而成？螺旋流在工程上有何实用价值？理解和掌握螺旋流的流场结构、流线和等势线的形状、流线方程和等势线方程、速度分布和压力分布规律、流函数和速度势函数的形式等。
14．何谓偶极流？偶极流是由哪几种简单的有势流动叠加而成？偶极流是由同强度的点源和点汇简单叠加的结果吗？何谓偶极矩(偶极强度)？其单位为何？理解和掌握偶极流的流场结构、流线和等势线的形状、流线方程和等势线方程、速度分布和压力分布规律、流函数和速度势函数的形式等。
15均匀直线流绕圆柱体无环量的平面流动是由均匀直线流和偶极流叠加而成的组合平面流动吗？理解和掌握均匀直线流绕圆柱体无环量的平面流动的流场结构、流线和等势线的形状、流线方程和等势线方程、速度分布和压力分布规律、流函数和速度势函数的形式等。
16．何谓零值流线？理解和掌握均匀直线流绕圆柱体无环量的平面流动圆柱面上各点的速度分布和压力分布，无因次压力系数的概念？作用在圆柱体上的阻力和升力的计算。
注意：当理想流体的均匀直线流无环量地绕流圆柱体时，作用在圆柱体上的阻力和升力均为零。
第五章粘性流体的流动阻力与管路计算
1．何谓层流？何谓紊流？不同的流动状态对流体的流动阻力、传热及传质等现象有何不同影响？何谓上临界速度？何谓下临界速度？何谓雷诺数？上临界雷诺数和下临界雷诺数如何确定？上临界雷诺数有实用意义吗？如何判别流体的流动状态？
2．一定流量的流体通过固定的管道时，克服阻力所消耗的能量是压力能还是动能或位能？何谓压头损失？何谓压力损失？何谓比能损失？它们的单位是什么？何谓总流？何谓缓变流和急变流？缓变流具有哪些特性？何谓动能修正系数？说明其物理意义。对于圆管内的层流流动，其动能修正系数α=？
3．深入理解和熟练掌握粘性流体总流的伯努利方程和粘性流体总流相对于大气的伯努利方程的几种不同形式、各项的物理意义、方程的使用条件及其工程应用。更重要的是工程应用。4．何谓沿程阻力(或摩擦阻力)？何谓沿程损失(或摩擦损失)？沿程阻力或沿程损失是怎样产生的？在层流状态和紊流状态下，造成沿程阻力或沿程损失的原因是相同的吗？分析之。牢记计算沿程阻力的达希—威斯巴赫公式。分析影响沿程阻力系数或摩擦阻力系数的因素。
5．何谓局部阻力？何谓局部损失？局部阻力或局部损失是怎样产生的？局部损失中也包含由于摩擦而引起的损失吗？牢记计算局部阻力的经验公式。分析影响局部阻力系数的因素。
6．何谓附面层或边界层？何谓管内流动的起始段和充分发展段？何谓压力坡度或比摩阻？其单位为何?何谓水力坡度？它是无因次量还是有因次量？
7．粘性流体在圆管中作层流流动时，其切应力的大小与半径的几次方成正比？其速度分布规律为旋转抛物面吗？熟记管轴线上的最大速度及管截面上的平均速度的计算式和计算流量的哈根—泊肃叶公式。
8．注意：粘性流体在圆管中层流流动时，管截面上的平均速度仅等于轴心最大速度的一半，其流量与管径的四次方成正比；圆管层流流动沿程阻力系数λ=64/Re；圆管内层流流动的沿程阻力与平均流速的一次方成正比；沿程阻力系数λ仅与雷诺数Re有关，而与管壁的粗糙度无关；其动能修正系数α＝2，动量修正系数β＝4/3。
9．何谓紊流流动的时均值与脉动值？紊流流动的瞬时值与时均值和脉动值之间的关系如何？时均速度与截面上的平均速度是相同的吗？何谓稳定紊流和非稳定紊流？何谓紊流强度或紊流度？
10．何谓紊流附加切应力？紊流附加切应力是如何产生的？紊流附加切应力应当如何理解？粘性摩擦应力与紊流附加切应力两者有着何种本质区别？
10．普朗特混合长度理论的核心内容是什么？何谓涡动粘性系数？涡动粘性系数是流体的物性参数吗？在什么情况下，流体的粘性摩擦应力与紊流附加切应力相比可以忽略不计？
11．何谓层流底层？它对紊流流动的阻力、传热和传质等现象有何重要的影响？影响层流底层厚度的因素主要有哪两方面？何谓紊流过渡区和紊流核心？为什么说在工程实际中，强紊流流动可按理想流体处理？
12．何谓水力光滑？何谓水力粗糙？何谓“完全粗糙”？何谓绝对粗糙度和相对粗糙度及相对光滑度？何谓切应力当量速度？圆管内紊流(包括水力光滑管和水力粗糙管)速度分布的对数分布规律如何？
13．圆管内紊流速度分布的指数分布规律如何？管截面上的平均流速与管中心最大速度间的关系式为何？
14．在尼古拉兹实验曲线中和莫迪曲线中，分别将流动分成哪几个区域？各流动区域的分界线如何确定？各流动区域内的沿程阻力系数λ的影响因素相同吗？各流动区域内的沿程阻力系数
λ应如何计算？在各流动区域中沿程阻力与平均速度的几次方成正比？熟记布拉修斯公式(5－
52)、阿尔特索里公式(5－57)和尼古拉兹公式(5－60)。
15．何谓润湿周长(湿周)？何谓水力半径？水力半径与管道的半径相等吗？何谓当量直径？当量直径等于水力半径的两倍吗？非圆截面管道的雷诺数和沿程阻力应如何计算？在应用当量直径对矩形截面管道和圆环形截面管道的沿程阻力进行计算时应当注意哪些问题？
16．分析影响局部阻力系数K 的原因。掌握管道截面突然扩大时局部阻力产生的原因及局部阻力系数和局部阻力的计算；注意锐缘的管道出口的局部阻力系数K=1。掌握管道截面突然收缩时局部阻力产生的原因及局部阻力系数和局部阻力的计算；注意锐缘的管道入口的局部阻力系数K=0.5。掌握流体流过弯管时的局部阻力产生的原因及计算。
注意：对于复杂管件的局部阻力系数都是与其相应的计算速度相关联的，不能随便混用。
17．熟记管道截面突然扩大时的局部阻力理论计算公式：221j )(2
1u u p -=ρ?。 18．注意薄壁孔口和厚壁孔口的区别。理解和掌握孔口截面的缩流系数(收缩系数)、速度系数和流量系数的概念及其物理意义。为什么在相同条件下(A 和H 分别相同)，圆柱形外管嘴(μ=0.82)的流量比圆小孔口(μ=0.62)的流量要大？需要熟记经过圆小孔口稳定流出和经过管嘴稳定流出的速度和流量计算公式(5-85)-(5-87)，以及工业炉门逸气量和吸气量的计算公式(5-93)和(5-94)。
19．管路计算的目的是什么？管路计算的主要内容有哪些？工程中所遇到的管路计算问题可分为哪三类？何谓长管和短管？何谓管路阻抗？注意S H 和S P 的区别。
20．熟练掌握简单管路、串联管路、并联管路、分支管路、均匀泄流管路以及环状管网的流量和压头损失计算原则、方法和计算公式。
21．并联管路的重要性质：并联管路各条支路中流体的压头损失都相等。
但应注意：并联管路各条支路中流体的压头损失相等，是指各条支路的单位重量流体的机械能损失相等，但由于各条支路的流量并不一定相等，所以各条支路中全部流体的总机械能损失并不一定相等。
22．对于均匀泄流管路，比较式(5-117)和(5-99)，你会得出什么样的结论？
第六章 流体绕物体的流动
1.理解和掌握粘性流体运动微分方程的推导过程和方法，以及切向应力τ和法向应力σ的计算。理解和掌握粘性切应力的大小与流体微团角变形速度间的关系、附加法向应力的大小与流体微团线变形速率之间的关系。
2．理解和熟练掌握纳维—斯托克斯方程的物理意义和使用条件。注意：作用在流体微元六面体上的表面应力有十八个分力，但独立的分力只有六个。
3.何谓绕流运动？什么是附面层？附面层的厚度如何定义？附面层有哪些重要的基本特征？层流附面层、紊流附面层和混合附面层如何定义？判别层流附面层和紊流附面层的准则是什么？
4．当粘性流体绕物体流动时，为什么要将整个绕流流场划分为附面层区、尾涡区和外部势流区？对平板而言，层流转变为紊流的临界雷诺数是多少？工程上常取 Re xc =？
5．了解层流附面层微分方程的简化方法和过程以及层流附面层微分方程的使用条件。
注意：附面层的计算主要解决的是附面层厚度沿界面的变化、流体压力分布和流动阻力的计算等问题。
6．理解和掌握附面层动量积分方程的推导过程和推导所依据的原理，附面层动量积分方程的物理意义，附面层动量积分方程的使用方法，解附面层动量积分方程(6-21)时需要补充哪两个关系式？为什么？
7．理解和掌握附面层的位移厚度、动量损失厚度和能量损失厚度的概念、物理意义和计算公式。
8．理解和掌握平板层流附面层的解析计算方法、解析计算过程及解析计算公式；平板层流附面层的近似计算方法、近似计算过程和近似计算公式；特别需要熟知的是：附面层厚度δ、板面上x 处的摩擦切应力τw 、板面上x 处的摩擦阻力系数C fx 、板面上的总摩擦阻力F f 、板面上的总摩擦阻力系数C f 等随流程x 的变化关系。比如平板层流附面层的厚度随x 的变化曲线为二次抛物线，即δ随x 的增加而增大，随来流速度u ∞的增加而减小。
9．理解和掌握平板紊流附面层的近似计算方法、近似计算过程和近似计算公式；特别需要熟知的是：附面层厚度δ、板面上x 处的摩擦切应力τw 、板面上x 处的摩擦阻力系数C fx 、板面上的总摩擦阻力F f 、板面上的总摩擦阻力系数C f 等随流程x 的变化关系。
10．对上述平板层流附面层和平板紊流附面层的计算结果进行比较分析，找出它们的重要差别。
11．理解和掌握平板混合附面层的总摩擦阻力系数和总摩擦阻力的近似计算方法、近似计算过程和近似计算公式。
12．何谓附面层的分离？分析曲面附面层分离的原因；何谓压差阻力(旋涡阻力)？压差阻力是怎样产生的？当出现附面层分离后，随着雷诺数的增大，附面层的分离点是前移还是后移？旋涡区是增大还是减小？
13．粘性流体绕流圆柱体的流场结构有何特征？速度分布和压力分布有何变化？粘性流体绕流圆柱体的阻力F D 及阻力系数C D 如何确定？何谓“卡门涡街”现象和“阻力跌落”现象？“卡门涡街”现象在工程上会造成什么影响？
14．试分析图6-16和图6-19中曲线的变化规律。
15．何谓蠕流？理解和掌握斯托克斯对蠕流的解析结果和不同雷诺数下绕流球体的总阻力F D 及阻力系数C D 的计算；何谓自由沉降速度？何谓悬浮速度？不同雷诺数下的自由沉降速度如何计算？非球形物体的当量直径d e 和圆球度Ω是如何定义的？非球形物体自由沉降速度如何计算？减小绕流物体阻力的措施有哪些？绕流的摩擦阻力和压差阻力都是流体粘性直接作用的结果吗？
流体力学练习题
一、选择题 1、连续介质假设意味着 B 。 （A）流体分子互相紧连；（B）流体的物理量是连续函数； （C）流体分子间有间隙；（D）流体不可压缩 2、静止流体A 剪切应力。 （A）不能承受；（B）可以承受； （C）能承受很小的；（D）具有粘性是可承受 3、温度升高时，空气的粘度 B 。 （A）变小；（B）变大；（C）不变；（D）可能变大也可能变小 4、流体的粘性与流体的 D 无关。 （A）分子的内聚力；（B）分子的动量交换；（C）温度；（D）速度梯度5、在常温下，水的密度为 D kg/m3。 （A）1 ；（B）10 ；（C）100；（D）1000 6、水的体积弹性模量 A 空气的体积弹性模量。 （A）大于；（B）近似等于；（C）小于；（D）可能大于也可能小于 7、 C 的流体称为理想流体。 （A）速度很小；（B）速度很大；（C）忽略粘性力；（D）密度不变 8、 D 的流体称为不可压缩流体。 （A）速度很小；（B）速度很大；（C）忽略粘性力；（D）密度不变 9、与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是 B （A）切应力和压强；（B）切应力和剪切变形速率； （C）切应力和剪切变形；（D）切应力和速度。 10、水的粘性随温度升高而 B （A）增大；（B）减小；（C）不变；（D）不确定 11、气体的粘性随温度的升高而A （A）增大；（B）减小；（C）不变；（D）不确定。 12、理想流体的特征是C （A）粘度是常数；（B）不可压缩；（C）无粘性；（D）符合pV=RT。 13、以下关于流体粘性的说法中不正确的是 D
（A）粘性是流体的固有属性； （B）粘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）流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用； （D）流体的粘性随温度的升高而增大。 14、按连续介质的概念，流体质点是指 D （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。 15、理想流体与实际流体的主要区别在于（ A ）。 （A）是否考虑粘滞性；（B）是否考虑易流动性； （C）是否考虑重力特性；（D）是否考虑惯性 16、对于不可压缩流体，可认为其密度在流场中（D） （A）随压强增加而增加；（B）随压强减小而增加 （C）随体积增加而减小；（D）与压强变化无关 17、液体与气体都是流体，它们在静止时不能承受（C ）。 （A）重力；（B）压力；（C）剪切力；（D）表面张力 18、下列流体的作用力中，不属于质量力的是（ B ）。 （A）电磁力；（B）粘性内摩擦力；（C）重力；（D）惯性力 19、在连续介质假设下，流体的物理量（ D ）。 （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）是空间坐标及时间的连续函数 20、用一块平板挡水，平板形心的淹深为h c，压力中心的淹深为h D，则h c A h D。（A）大于；（B）小于；（C）等于；（D）可能大于也可能小于 21、静止流体的点压强值与 B 无关。 （A）位置；（B）方向；（C）流体种类；（D）重力加速度 22、油的密度为800kg/m3，油处于静止状态，油面与大气接触，则油面下0.5m 处的表压强为 D kPa。 （A）0.8 ；（B）0.5；（C）0.4；（D）3.9
流体力学试题及答案
全国2015年4月高等教育自学考试 --工程流体力学试题 一、单项选择题(每小题1分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.若流体的密度仅随( )变化而变化，则该流体称为正压性流体。 A.质量 B.体积 C.温度 D.压强 2.亚声速流动，是指马赫数( )时的流动。 A.等于1 B.等于临界马赫数 C.大于1 D.小于1 3.气体温度增加，气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 4.混合气体的密度可按各种气体( )的百分数来计算。 A.总体积 B.总质量 C.总比容 D.总压强 5.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示)，原设计操纵方法是：从B管进高压油，A管排油时平台上升(图一的左图)；从A管进高压油，B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原设计意图，将A、B两管联在一起成为C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油，能操纵油压机升降吗?你的判断：( ) A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升 6.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二)，当箱顶部压强p0=1个大气压时，两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使p0=2个大气压时。则△h应为( )
C.△h=760mm(Hg) D.△h=1520mm(Hg) 7.流体流动时，流场各空间点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为( ) A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 8.流体在流动时，根据流体微团( )来判断流动是有旋流动还是无旋流动。 A.运动轨迹是水平的 B.运动轨迹是曲线 C.运动轨迹是直线 D.是否绕自身轴旋转 9.在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 10.图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压P也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油动机的出力F1，F2，F3的大小关系是(忽略活塞重量)( ) A.F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1
流体力学复习题
32学时流体力学课复习题 一、填空题 1、流体是一种受任何微小的都会产生连续的物质。 2、牛顿内摩擦定律：，其中的比例系数称为。 3、作用在流体上的力可分为和两类。 4、水力学中，单位质量力是指作用在单位_____ 液体上的质量力。 5、单位质量力的量纲是。 6、对于不同的流体，体积弹性系数的值不同，弹性模量越，流体越不易被压缩。 7、某点处的绝对压强等于该处的减去该处的。 8、某点处的真空等于该处的减去该处的。 9、某点处的相对压强等于该处的减去该处的。 10、根据的大小，粘性流体的流动状态可分为和。 11、根据流体是否有粘性，流体可分为和。 12、根据流动参数随时间的变化，流体流动可分为流动和流动。 13、连续性方程是定律在流体力学上的数学表达形式。 14、总流伯努利方程是在流体力学上的数学表达形式。 15、计算局部阻力的公式为：；计算沿程阻力的公式为：。 16、相似条件包括、和。 17、沿程阻力主要是由于引起的，而局部阻力则主要是由于引起的。 18、连续性方程表示控制体的________守恒。 19、液体随容器作等角速度旋转时，重力和惯性力的合力总是与液体自由面___ _ 。 20、圆管层流中断面平均流速等于管中最大流速的。 二、简答题 1、简述液体与气体的粘性随温度的变化规律，并说明为什么？ 2、请详细说明作用在流体上的力。 3、简述连续介质假说。 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、流体静压力有哪两个重要特征？ 6、不同形状的敞开的贮液容器放在桌面上，如果液深相同，容器底部的面积相同，试问作 用于容器底部的总压力是否相同？桌面上受到的容器的作用力是否相同？为什么？ 7、相对平衡的液体的等压面形状与什么因素有关？ 8、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？ 9、叙述帕斯卡原理，试举例说明它在工程中的应用。 10、何谓压力体？压力体由哪些面围成的？ 11、试述文丘里管测量流量的原理，如果通过文丘里管的流量保持不变，试问管道倾斜放置 与水平放置的两种情况，测得差压计的液面高差是否会改变？为什么？ 12、简述沿程阻力系数随雷诺数的变化规律，并画出其趋势图。 13、流体在渐扩管道中，从截面1流向截面2，若已知在截面1处流体作层流流动。试问， 流体在截面2处是否仍保持层流流动？为什么？ 14、在串联管道、并联管道中，各管段的流量和能量损失分别满足什么关系？ 15、简述水力光滑管和水力粗糙管的定义。一根确定的管子是否永远保持为水力光滑管或水
(完整版)流体力学练习题及答案
流体力学练习题及答案 一、单项选择题 1、下列各力中，不属于表面力的是（ ）。 A ．惯性力 B ．粘滞力 C ．压力 D ．表面张力 2、下列关于流体粘性的说法中，不准确的说法是（ ）。 A ．粘性是实际流体的物性之一 B ．构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力 C ．流体粘性具有阻碍流体流动的能力 D ．流体运动粘度的国际单位制单位是m 2/s 3、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度包括当地加速度和迁移加速度，迁移加速度反映（ ）。 A ．由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率 B ．流体速度场的不稳定性 C ．流体质点在流场某一固定空间位置上的速度变化率 D ．流体的膨胀性 4、重力场中平衡流体的势函数为（ ）。 A ．gz -=π B ．gz =π C ．z ρπ-= D ．z ρπ= 5、无旋流动是指（ ）流动。 A ．平行 B ．不可压缩流体平面 C ．旋涡强度为零的 D ．流线是直线的 6、流体内摩擦力的量纲 []F 是（ ）。 A . []1-MLt B . []21--t ML C . []11--t ML D . []2-MLt 7、已知不可压缩流体的流速场为xyj zi x 2V 2+= ，则流动属于（ ）。 A ．三向稳定流动 B ．二维非稳定流动 C ．三维稳定流动 D ．二维稳定流动 8、动量方程 的不适用于( ) 的流场。 A ．理想流体作定常流动 in out QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑
B．粘性流体作定常流动 C．不可压缩流体作定常流动 D．流体作非定常流动 9、不可压缩实际流体在重力场中的水平等径管道内作稳定流动时，以下陈述错误的是：沿流动方向( ) 。 A．流量逐渐减少B．阻力损失量与流经的长度成正比C．压强逐渐下降D．雷诺数维持不变 10、串联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失（）。 A．一定不相等B．之和为单位质量流体的总能量损失C．一定相等D．相等与否取决于支管长度是否相等 11、边界层的基本特征之一是（）。 A．边界层内流体的流动为层流B．边界层内流体的流动为湍流 C．边界层内是有旋流动D．边界层内流体的流动为混合流 12、指出下列论点中的错误论点：（） A．平行流的等势线与等流线相互垂直B．点源和点汇的流线都是直线 C．点源的圆周速度为零D．点源和点涡的流线都是直线 13、关于涡流有以下的论点，指出其中的错误论点：涡流区域的( )。 A．涡流区域速度与半径成反比B．压强随半径的增大而减小 C．涡流区域的径向流速等于零D．点涡是涡流 14、亚音速气体在收缩管中流动时，气流速度（）。 A．逐渐增大，压强逐渐增大B．逐渐增大，压强逐渐减小 C．逐渐减小，压强逐渐减小D．逐渐减小，压强逐渐增大 15、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生（）现象。 A．离心泵内液体温度上升B．气缚 C．离心泵内液体发生汽化D．叶轮倒转
流体力学-基本概念
**流函数：由连续性方程导出的、其值沿流线保持不变的标量函数。**粘性：在运动状态下，流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以抵抗剪切变形，这种性质叫做粘性。粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子。粘度又分为动力黏度.运动黏度和条件粘度。 **内摩擦力：流体内部不同流速层之间的黏性力。 **牛顿流体：剪切变形率与切应力成线性关系的流体(水，空气)。**非牛顿流体：黏度系数在剪切速率变化时不能保持为常数的流体(油漆，高分子溶液)。 **表面张力：1.表面张力作用于液体的自由表面上。2.气体不存在表面张力。3.表面张力是液体分子间吸引力的宏观表现。4.表面张力沿表面切向并与界线垂直。5.液体表面上单位长度所受的张力。6.用σ 表示，单位为N/m。 **流线：表示某瞬时流动方向的曲线，曲线上各质点的流速矢量皆与该曲线相切。性质：a、同一时刻的不同流线，不能相交。b、流线不能是折线，而是一条光滑的曲线。c、流线簇的疏密反映了速度的大小。 **过流断面：与元流或总流的流向相垂直的横断面称为过流断面。(元流：在微小流管内所有流体质点所形成的流动称为元流。总流：若流管的壁面是流动区域的周界，将流管内所有流体质点所形成的流动称为总流。)
**流量：单位时间内通过某一过流断面的流体体积称为该过流断面的体积流量，简称流量。 **控制体：被流体所流过的，相对于某个坐标系来说，固定不变的任何体积称之为控制体。控制体的边界面，称之为控制面。控制面总是封闭表面。占据控制体的诸流体质点随着时间而改变。 **边界层：水和空气等黏度很小的流体，在大雷诺数下绕物体流动时，黏性对流动的影响仅限于紧贴物体壁面的薄层中，而在这一薄层外黏性影响很小，完全可以忽略不计，这一薄层称为边界层。 **边界层厚度：边界层内、外区域并没有明显的分界面，一般将壁面流速为零与流速达到来流速度的99％处之间的距离定义为边界层厚度。 **边界层的基本特征：(1) 与物体的特征长度相比，边界层的厚度很小。(2) 边界层内沿厚度方向，存在很大的速度梯度。(3) 边界层厚度沿流体流动方向是增加的，由于边界层内流体质点受到黏性力的作用，流动速度降低，所以要达到外部势流速度，边界层厚度必然逐渐增加。(4) 由于边界层很薄，可以近似认为边界层中各截面上的压强等于同一截面上边界层外边界上的压强值。 (5) 在边界层内，黏性力与惯性力同一数量级。 (6) 边界层内的流态，也有层流和紊流两种流态。 **滞止参数：设想某断面的流速以等熵过程减小到零，此断面的参数称为滞止参数。
流体力学试卷及答案
1．绝对压强p abs与相对压强p 、真空度p v、当地大气压p a之间的关系是： A. p abs =p+p v； B. p=p abs－p a C. p v= p a－p abs D. p=p abs+p a 2．如图所示 A. p0=p a； B. p0>p a； C. p0
f水银；D、不一定。 5．流动有势的充分必要条件是( )。 A. 流动是无旋的； B. 必须是平面流动； C. 必须是无旋的平面流动； D. 流线是直线的流动。 6．雷诺数Re 反映了( )的对比关系 A.粘滞力与重力 B.重力与惯性力 C. 惯性力与粘滞力 D. 粘滞力与动水压力7．一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下4.2m处测压管高度为2.2m，设当地大气压为1个工程大气压，则容器内气体部分的相对压强为___ 水柱（）。 A. 2m B. 1m C. 8m D. －2m 8．如图所示，下述静力学方程哪个正确？B 9．下列压强分布图中哪个是错误的？B 10．粘性流体总水头线沿程的变化是( ) 。 A. 沿程下降 B. 沿程上升 C. 保持水平 D. 前三种情况都有可能 一．名词解释（共10小题，每题2分，共20分） 1．粘滞性——流体在受到外部剪切力作用时发生变形(流 动)，其内部相应要产生对变形的抵抗，并以内摩擦力的形 式表现出来，这种流体的固有物理属性称为流体的粘滞性 或粘性 2．迹线——流体质点的运动轨迹曲线 流线——同一瞬时，流场中的一条线，线上每一点切线 方向与流体在该点的速度矢量方向一致 3．层流——流体运动规则、稳定，流体层之间没有宏观的横向掺混 4．量纲和谐——只有量纲相同的物理量才能相加减，所以正确的物理关系式中各加和
流体力学复习题
工程流体力学复习题 一、选择题 1、在常温下水的密度为（）kg/m3。 A 1 B 10 C 100 D 1000 2、连续介质假设意味着（）。 A 流体分子互相紧连 B 流体的物理量是连续函数 C 流体分子间有间隙 D 流体不可压缩 3、流体的体积压缩系数K p是在（）条件下单位压强变化引起的体积变化率。 A 等压 B 等温 C 等密度 4、温度为200C，压强为105P a的空气的密度为（）kg/m3。 A 341 B 17.42 C 1.19 D 0.041 5、空气的体积弹性模数E=（）。 A P B T C ρ D RT 6、水的体积弹性模数（）空气的弹性模数。 A 大于 B 近似等于 C 等于 7、（）是非牛顿流体。 A 水 B 空气 C 血液 D 沥青 8、静止流体（）剪切应力。 A 不能承受 B 可以承受
C 能承受很小的 D 具有粘性时可承受 9、温度升高时，空气的粘性系数（）。 A 变小 B 变大 C 不变 10、温度升高时，液体的粘性系数（）。 A 变小 B 变大 C 不变 11、运动粘性系数的单位是（）。 A s/m2 B m2/s C N·s/m2 D N·m/s 12、流体的粘性与流体的（）无关。 A 分子内聚力 B 分子动量交换 C 温度 D 速度梯度 13、润滑油的动力粘性系数μ=4*10-3N·s/m2，已测得剪切应力为0.1N/m2，流体微团的角变形速率则为（）。 A 4 B 1/4 C 25 D 0.04 14、动力粘性系数μ=1.5*10-3N·s/m2的流体沿平板壁面流动，测得离壁面y（m）处的速度分布为u=1-200（0.05-y）2,在y=5mm处的粘性切应力为（）N/m2。 A -2.97 B 0 C 8.9*10-4 D 0.027 15、（）的流体为理想流体。 A 速度很小 B 速度很大 C 忽略粘性切力 D 密度不变 16、表面张力系数σ的量纲是（）。 A N/m B Ns C N-1m D Nm-1
工程流体力学试卷答案
工程流体力学考试试卷 一． 解答下列概念或问题 （15分） 1． 恒定流动 2． 水力粗糙管 3． 压强的表示方法 4． 两流动力学相似条件 5． 减弱水击强度的措施 二． 填空 （10分） 1．流体粘度的表示方法有（ ）粘度、（ ）粘度和（ ）粘度。 2．断面平均流速表达式V =（ ）；时均流速表达式υ=（ ）。 3．一两维流动y 方向的速度为),,(y x t f y =υ，在欧拉法中y 方向的加速度为y a =（ ）。 4．动量修正因数（系数）的定义式0α=（ ）。 5．雷诺数e R =（ ），其物理意义为（ ）。 三． 试推求直角坐标系下流体的连续性微分方程。 （15分） 四． 已知平面不可压缩流体流动的流速为y x x x 422-+=υ， y xy y 22--=υ （20分） 1． 检查流动是否连续； 2． 检查流动是否有旋；
3．求流场驻点位置； 4．求流函数。 五．水射流以20s m/的速度从直径mm d100 =的喷口射出，冲击一对称叶片，叶片角度 θ，求：（20分） 45 = 1．当叶片不动时射流对叶片的冲击力； 2．当叶片以12s m/的速度后退而喷口固定不动时，射流对叶片的冲击力。 第（五）题图
六． 求如图所示管路系统中的输水流量V q ，已知H =24， m l l l l 1004321====， mm d d d 100421===， mm d 2003=， 025.0421===λλλ，02.03=λ，30=阀ξ。（20分） 第（六）题图 参考答案 一．1．流动参数不随时间变化的流动； 2．粘性底层小于壁面的绝对粗糙度（?<δ）； 3．绝对压强、计示压强（相对压强、表压强）、真空度； 4．几何相似、运动相似、动力相似； 5．a)在水击发生处安放蓄能器；b)原管中速度0V 设计的尽量小些；c)缓慢关闭；d)采用弹性管。 二．1．动力粘度，运动粘度，相对粘度； 第2 页 共2 页
流体力学复习题一及答案
流体力学复习题一 一、单项选择题(本大题共 10小题，每小题2分，共20分) 1．流体在静止时( )。 A ．既可以承受压力，也可以承受剪切力 B ．既不能承受压力，也不能承受剪切力 C ．不能承受压力，可以承受剪切力 D ．可以承受压力，不能承受剪切力 2．如图所示，密闭容器上装有U 型水银测压计。在同一水平面上1、2、3点上的压强关系为( )。 A ．p 1=p 2=p 3 B ．p 1＜p 2＜p 3 C ．p 1＞p 2＞p 3 D ．p 1＞p 2=p 3 3．恒定流一定是( )。 A ．当地加速度为零 B ．迁移加速度为零 C ．向心加速度为零 D ．质点加速度为零 4．在总流伯努利方程中，压强P 是渐变流过流断面上的( )。 A ．某点压强 B ．平均压强 C ．最大压强 D ．最小压强 5．圆管均匀流过流断面上切应力符合( )。 A ．均匀分布 B ．抛物线分布 C ．管轴处为零、管壁处最大的线性分布 D ．管壁处为零、管轴处最大的线性分布 6．如图所示，安装高度不同、其他条件完全相同的三根长管道的流量关系为( )。 A ．Q 1=Q 2=Q 3 B ．Q l ＜Q 2＜Q 3 C ．Q l ＞Q 2＞Q 3 D ．Q l ＜Q 2=Q 3 7．有压管流中，阀门瞬时完全关闭，最大水击压强?p 的计算公式为( )。 A ．g cv 0 B ．z gT l v 02 C ．z T T cv 0ρ D ．0cv ρ 8．只适用于明渠均匀流流动状态的判别标准是( )。 A ．微波波速 B ．临界底坡 C ．弗劳德数 D ．临界水深 9．矩形修圆进口宽顶堰在>H p 3.0的条件下，其流量系数( )。 A ．m ＜0.32 B ．m=0.32 C ．m=0.36 D ．m ＞0.36 10．用裘皮依公式分析普通完全井浸润线方程时的变量是( )。 A ．含水层厚度 B ．浸润面高度 C ．井的半径 D ．渗透系数
流体力学
()⊥ -++ +φφφ φφ1 4210 .01 Re 3 1Re 161 Re 8= 2 .0log 4.03 4 ∥ D C 其中，面积 颗粒在迎流方向上投影 计算颗粒表面积 等体积球横截面积 -2=∥φ 向上投影面积 计算颗粒在垂直迎流方 等体积球横截面积 =⊥φ The sphericity (Φ) represents the ratio between the surface area of the volume equivalent sphere and that of the considered particle, the cross-wise sphericity (Φ⊥) is the ratio between the cross-sectional area of the volume equivalent sphere and the projected cross-sectional area of the considered particle and the lengthwise sphericity (Φ||) is the ratio between the cross-sectional area of the volume equivalent sphere and the difference between half the surface area and the mean projected longitudinal cross-sectional area of the considered particle.
流体力学复习题
流体力学复习题 绪论 2.流体的压缩性与热胀性用什么表示？他们对液体的密度和容重有何影响？ 答：流体的压缩性用压缩系数表示. 流体的热胀性用热胀系数表示 影响：①流体在压力作用下，体积减小，密度增大，容重增大，由于液体的压缩系数很小，故工程上一般液体视为不可压缩的，但是在瞬间压强变化很大的特殊场合，则必须考虑其压缩性②温度升高，流体体积增大，密度减小，容重减小，液体热胀性非常小，一般工程中也不考虑液体的热胀性。但是在热水采暖工程中或其他特殊情况下，需考虑热胀性。 3.当气体远离液相状态时，可以近似看成理想气体，写出理想气体状态方程。当压强与温度改变时，对气体的密度有何影响？ 答：（1）理想气体状态方程： （2）理想气体从一个状态到另一个状态下的压强，温度，密度间的关系为： ①压强不变时，即则。气体密度与温度成反比，温度升高密度减小；温度降低，密度增大；但温度降低到液化温度时不成立。②温度不变时,即则 气体密度与压强成正比关系，压强增加，密度增大。压强达到极限压强后不再适用。 4.什么是流体的粘滞性？它对流体的运动有何影响？动力粘滞系数与运动粘滞系数有何区别于联系？液体与其体的粘滞性随温度的变化相同吗？为什么？ 答：（1）在流体内部产生内摩擦力以阻抗流体运动的性质称为流体的粘滞性。（2）粘滞性阻碍了流体的相对运动。（3）①联系：都是反映流体粘滞性的参数，表明流体的粘滞性越强。②区别：工程中大多数流体的动力粘滞系数与压力变化无关。但是对气体而言，压力变化，密度变化，故运动粘度随压力变化。（4）①变化不相同。温度升高时，所有液体粘滞性是下降的。而所有其体的粘滞性是上升的。②粘性取决于分子间的引力和分子间的动量交换，液体的粘滞性主要取决于分子间的引力，其体的黏性取决于分子间的动量交换。温度升高，分子间的引力减小而动量交换加剧，故变化规律不相同。 5.液体气化压强的大小与液体的温度和外界压强有无关系？根据液体气化压强的特性，流体在什么情况下会产生不利因素/ 答：①分子的活动能力随温度升高而升高，随压力的升高而减小，气化压强也随温度的升高而增大，随外界的压强的增大而减小。②流体在流动过程中，液体与固体的接触面处于低压区，并低于气化压强时液体气化，在固体产生气泡；随液体流动进入高压区，气泡中的气体便液化，液化产生的液体将冲击固体表面。若运动为周期性的，将造成固体表面疲劳并使其剥落产生气蚀。
流体力学综合练习四
1．在静水中取一六面体，分析其所受的外力：作用在该六面体上的力有（） 选择一项： A. 正压力、重力 B. 正压力 C. 切向力、正压力 D. 正压力、切向力、重力 反馈 Your answer is correct. 正确答案是：正压力、重力 题目2 正确 获得3.00分中的3.00分 标记题目 题干 2．在水箱上接出一条等直径圆管，末端设有阀门已控制流量，当水箱内水面不变、阀门开度一定时，管中水流为（） 选择一项： A. 恒定均匀流 B. 非恒定均匀流 C. 恒定非均匀流 D. 非恒定非均匀流 反馈 Your answer is correct. 正确答案是：恒定均匀流 题目3 正确 获得3.00分中的3.00分
标记题目 题干 3．等直径圆管中紊流的过流断面流速分布是（）选择一项： A. 呈对数线分布 B. 呈双线分布 C. 呈椭圆曲线分布 D. 呈抛物线分布 反馈 Your answer is correct. 正确答案是：呈对数线分布 题目4 正确 获得3.00分中的3.00分 标记题目 题干 4．流体内部某点存在真空，是指（） 选择一项： A. 该点的绝对压强为正值 B. 该点的相对压强为正值 C. 该点的相对压强为负值 D. 该点的绝对压强为负值 反馈 Your answer is correct. 正确答案是：该点的相对压强为负值
题目5 正确 获得3.00分中的3.00分 标记题目 题干 5．总水头线与测压管水头线的基本规律之一，是：（） 选择一项： A. 总水头线总是沿程下降的 B. 测压管水头线总是沿程下降的 C. 总水头线总是在测压管水头线的下方 D. 测压管水头线沿程升高 反馈 Your answer is correct. 正确答案是：总水头线总是沿程下降的 标记题目 信息文本 二、判断题（每小题2.5分，共15分） 题目6 正确 获得2.50分中的2.50分 标记题目 题干 1．理想流体与实际流体的区别仅在于，理想流体不具有粘滞性。选择一项：
流体力学
第十一讲流体力学 我们通常所说的流体包括了气体和液体。流体具有形状和大小可以改变的特征，这一点和弹性体是类似的，然而，流体仅仅具备何种压缩弹性，例如，用力推动活塞可以压缩密闭气缸中的气体，在撤消外力后，气体将恢复原状，将活塞推出；但流体不具备抵抗形状改变的弹性，在力的作用下，流体因流动而发生形状的改变，，撤消外力后，流体并不恢复原来的形状，流体的这种性质称为流动性。流体力学的任务在于研究流体流动的规律以及它与固体之间的相互作用。 一、理想流体 无论是气体还是流体都是可以压缩的，只不过在通常的情况下，气体较容易被压缩，而液体难以被压缩。但是，在一定的条件下，我们常常把流动着的流体看着是不可压缩的，这一点对于液体是比较好理解的，因为在对液体加压时，其何种的改变是极其微小的，是可以忽略的；我们之所以把流动着的气体也看作是不可压缩的，是因为气体的密度小，即使压力差不大，也能够迅速驱使密度较大处的气体流向密度较小的地方，使密度趋于均匀，这样使得流动的气体中各处的密度密度不随时间发生明显的变化，这样，气体的可压缩性便可以不必考虑。不过，当气流的速度接近或超过声速时，因气体的运动造成的各处的密度不均匀的差别不及消失，这时气体的可压缩性会变得非常的明显，不能再看作是不可压缩的。总之，在一定的问题中，若可不考虑气体的可压缩性，便可将它抽象为不可压缩的理想模型，反之，则需看作是可压缩的液体。 液体都的或多或少的粘性，在静止液体中，粘性无法表现，在流体流动时，，将明显地表现出粘性。所谓粘性，就是当流体流动时，层与层之间有阻碍相对运动的内摩擦力，如河流中心的水流速度较快，由于粘性，靠近河岸的水几乎不动。在研究流体时，若流体的流动性是主要的，粘性居于次要地位时，可认为流体完全没有粘性，这样的理想模型叫做非粘性流体，若粘性起着重要的作用，则需将流体看作粘性流体。 如果在流体的运动过程中，流体的可压缩性和粘性都处于极为次要的地位，就可以把流体看作是理想流体。理想流体是不可压缩又无粘性的流体。 二、静止流体内的压强 1．静止流体内一点的压强 首先，我们可以证明：在重力场中，过静止流体内一点的各不同方位无穷小的截面上的压强的大小都是相等的。这是流体内压强的一条重要的性质。基于这一点，我们对静止流体内的一点的压强作如下的定义：静止流体内的压强等于过此点任意一假想的微小截面上的压力与该截面的面积之比。 2．静止流体内压强的分布 a．在重力场中，静止流体内各等高点的压强相等。 b．沿直方向的压强的分布 在重力作用下，静止流体内的压强随流体高度的增加而减小。如果液体具有自由的表面，且自由表面处的压强为p0，则液体内部深度为h处的压强为 p=p0+ρgh (式中ρ为液体的密度) 对于气体来说，因密度很小，若高度范围不是很大，则可认为气体内各部分的压强
流体力学练习题及参考答案
水力学练习题及参考答案 一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×) 1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。（√） 2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。(×) 3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。(×) 4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当Fr＞1为急流。(√) 5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（×） 6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。（×） 6、达西定律适用于所有的渗流。（×） 7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。（√） 8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。(√) 9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。(√) 10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（×） 11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 12、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。(√) 13、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。(×) 14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们 的正常水深不等。(√) 15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。（√） 16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。(×) 17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。(√) 18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。(×) 19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（√） 20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。(×) 21、缓坡上可以出现均匀的急流。(√) 22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。(√) 24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。(√) 25、水深相同的静止水面一定是等压面。(√) 26、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（×） 27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 28、陡坡上可以出现均匀的缓流。(×) 29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。(√) 30、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。(×)
流体力学习题及答案-第一章
第一章 绪论 1-1 连续介质假设的条件是什么？ 答：所研究问题中物体的特征尺度L ，远远大于流体分子的平均自由行程l ，即l/L<<1。 1-2 设稀薄气体的分子自由行程是几米的数量级，问下列二种情况连续介质假设是否成立？ （1）人造卫星在飞离大气层进入稀薄气体层时； （2）假象地球在这样的稀薄气体中运动时。 答：（1）不成立。 （2）成立。 1-3 粘性流体在静止时有没有切应力？理想流体在运动时有没有切应力？静止流体没有粘性吗？ 答：（1）由于0=dy dv ，因此0==dy dv μτ，没有剪切应力。 （2）对于理想流体，由于粘性系数0=μ，因此0==dy dv μ τ，没有剪切应力。 （3）粘性是流体的根本属性。只是在静止流体中，由于流场的速度为0，流体的粘性没有表现出来。 1-4 在水池和风洞中进行船模试验时，需要测定由下式定义的无因次数（雷诺数）νUL =Re ， 其中U 为试验速度，L 为船模长度， ν为流体的运动粘性系数。如果s m U /20=，m L 4=，温度由C ?10增到C ?40时，分别计算在水池和风洞中试验时的Re 数。（C ?10时水和空气的运动粘性系数为410013.0-?和410014.0-?，C ?40时水和空气的运动粘性系数为4100075.0-?和410179.0-?）。 答：C ?10时水的Re 为：()() 72410154.6/10013.04)/(20Re ?=??==-s m m s m UL ν。 C ?10时空气的Re 为：()()72410714.5/10014.04)/(20Re ?=??==-s m m s m UL ν 。 C ?40时水的Re 为：()() 82410067.1/100075.04)/(20Re ?=??== -s m m s m UL ν。
流体力学
流体力学的背景及其发展 姓名：王灿学号：106030123 摘要：这篇文章主要描述流体力学的背景及其发展。从欧洲工业革命以后，资本经济的良性运作带动了自然科学的发展，在众多的自然科学起得耀眼成绩之下，流体力学也得到了空前的发展。许多科学家在流体的研究中起得的重大成果，并推动流体力学的发展。比如比较有代表性的科学家有：伽利略，帕斯卡，伯努利等伟大的科学家。他们关于流体力学的众多科学研究成果，关系到与流体有关的产业良好的发展。有了他们，才有了今天的航空工业水利工程，电力工业，石油工业等产业的发展，这些都离不开流体力学。尤其是航空航天事业的发展。 流体力的背景 从大约十四世纪左右，我们伟大的科学家们就开始了对流体的研究，并起得了许多重要的成就：伽利略的虚位移原理，并首先提出，运动物体的阻力随着流体介质的密度的增大和速度的提高而增大；帕斯卡提出密闭容器能传递压强原理；伯努利出版《流体的力学》，在书中提出流体位势能，压强势能和动能之间的转换关系著名的伯努利方程；等众多的科学家都提出了很多理论原理，为流体力学的发展做出了巨大的贡献。 流体的定义： 流体：在任何微小切力的作用下都能够发生联系性变形的物质叫做流体。通常所说的能流动的物质叫流体。液体，气体统称流体。液体，气体都有有利于流动的共同特征，但是也有不同的特征。气体分子与液体分子的大小并没有明显的差异，但是气体分子间的距离是液体分子间距离的1000倍左右，所以气体容易压缩，分子能高度地自由运动，而液体且不能像气体那样自由的运动，但是还是能在相比气体分子小的空间里自由运动，气体流动性比液体的好。在工业生产中，根据流体的不同特性选择不同的流体加以应用。流体的特征：当流体在受力的时候，将会产生联系性变形，即是流动的特征，这与固体是不同的。 流体力学研究的内容及其方法 流体力学是研究流体平衡和宏观运动规律的科学，它的平衡条件及压强分布的规律，流云的基本规律，流体扰流物体或者通过通道似的速度分布，压强分布，能量损失，流体与固体之间的相互作用。 流体力学的研究方法：理论分析法，实验研究法，数值计算法。人类在认识自然规律的时候，总是有简单到复杂，由浅入深，需要具体的实验去验证，也要有理论指导。对于流体力学，他不仅是一门新兴的学科，而且我认为这是一门经验性比强的学科，需要建立在大量统计分析的基础上的。定理只适用于一定的范围。任何定理都是这样的，因为我们所在的世界是相对的。 （一）帕斯卡定理 密闭容器内的液体能够向各个方向传递压强。 （二）伯努利定理 经过大量的实验和理论分析，伯努利总结得出，动能+重力势能+压力势能=常数，有如下关系： ρ=流体的密度，v=流动速度，p=流体所受的压强，h=流体处于的高度(从某参考点计)，
流体力学基本练习题
流体力学基本练习题 （西北农林科技大学 闫老师） 一、名词解释 1.流体质点: 宏观尺寸非常小但微观尺寸足够大的包含足够多的分子在内的一个物理实体，流体质点的形状可以任意划分。 流体的体膨胀系数:压强不变时，每增加单位温度所产生的流体体积相对变化率。 流体的等温压缩率:温度不变时，每增加单位压强所产生的流体体积相对变化率。 流体的体积模量: 温度不变时，每产生一个单位体积相对变化率所需要的压强变化量。（K 值越大，表示流体越不容易压缩。） 不可压缩流体:体膨胀系数和等温压缩率完全为零的流体。 流体的粘性: 流体流动时产生内摩擦力的性质称为流体的粘性。 牛顿流体:凡符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 理想流体:动力粘度和运动粘度均为0的流体。 2.质量力:大小与流体微团质量有关且集中作用在微团质量中心上的力。 表面力: 大小与表面积有关而且分布作用在流体表面上的力。 等压面: 流体中压强相等的各点所组成的平面或曲面叫做等压面。 等势面:质量力势函数等于常数的面叫做等势面。 3.质点导数: 运动中的流体质点所具有的物理量N （加速度、压强、密度、动能、动量等）对时间的变化率。 定常场: 流场中流体的运动参数不随时间而变化，而仅是位置坐标的函数。 均匀场: 迹线: 流体质点运动的轨迹线。 流线: 某一瞬时在流场中所做的一条曲线，在这条曲线上的各流体质点的瞬时速度方向都与该曲线相切；流线是同一时刻，不同流体质点所组成的曲线。 流管:由无数流体围成的一个管状假想表面。 流束:流管内部的全部流体。 过流断面（有效截面）: 在流束或者总流中，与所有流线都垂直的截面(曲或平) 流量: 在单位时间内流过有效截面积的流体的体积。 5.层流: 当流速较小时，各流层间流体质点互不掺混，这种流动形态称为层流。 湍流: 当流速较大时，各流层间的流体质点相互剧烈掺混，这种运动形态称为紊流。 层流起始段: 从入口到层流速度呈现抛物线稳定的距离。 粘性底层: 靠近壁面处的层流层称为粘性底层。 水力光滑管: 粘性底层的厚度＞绝对粗糙度。 0==T v k α
流体力学试题(含答案)
全国2002年4月高等教育自学考试 工程流体力学试题 课程代码：02250 一、单项选择题(每小题1分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.若流体的密度仅随( )变化而变化，则该流体称为正压性流体。 A.质量 B.体积 C.温度 D.压强 2.亚声速流动，是指马赫数( )时的流动。 A.等于1 B.等于临界马赫数 C.大于1 D.小于1 3.气体温度增加，气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 4.混合气体的密度可按各种气体( )的百分数来计算。 A.总体积 B.总质量 C.总比容 D.总压强 5.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示)，原设计操纵方法是：从B管进高压油，A管排油时平台上升(图一的左图)；从A管进高压油，B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原设计意图，将A、B两管联在一起成为C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油，能操纵油压机升降吗?你的判断：( ) A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升 6.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二)，当箱顶部压强p0=1个大气压时，两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使p0=2个大气压时。则△h应为( )
A.△h=-760mm(Hg) B.△h=0mm(Hg) C.△h=760mm(Hg) D.△h=1520mm(Hg) 7.流体流动时，流场各空间点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为( ) A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 8.流体在流动时，根据流体微团( )来判断流动是有旋流动还是无旋流动。 A.运动轨迹是水平的 B.运动轨迹是曲线 C.运动轨迹是直线 D.是否绕自身轴旋转 9.在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 10.图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压P也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油动机的出力F1，F2，F3的大小关系是(忽略活塞重量)( ) A.F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1
流体力学习题及参考答案
09流体力学习题1及参考答案 一、单项选择题（共15分，每小题１分） 1、下列各力中，属于质量力的是（ ）。 A ．离心力 B ．摩擦力 C ．压力 D ．表面张力 2、下列关于流体粘性的说法中，不准确的说法是（ ）。 A ．粘性是实际流体的固有属性 B ．构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力 C ．流体粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性 D ．动力粘度与密度之比称为运动粘度 3、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成，当地加速度反映（）。 A ．流体的压缩性 B ．由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率 C ．流体速度场的不稳定性 D ．流体速度场的不均匀性 4、重力场中流体的平衡微分方程为（ ）。 A ．gdz dp -= B ．gdz dp ρ= C ．dz dp ρ-= D ．gdz dp ρ-= 5、无旋流动是指（ ）的流动。 A ．速度环量为零 B ．迹线是直线 C ．流线是直线 D ．速度环量不为零 6、压强的量纲 []p 是（ ）。 A.[]2-MLt B.[]21--t ML C.[]11--t ML D.[]1 -MLt 7、已知不可压缩流体的流速场为 则流动不属于（ ）。 A ．非均匀流 B ．非稳定流动 C ．稳定流动 D ．三维流动 0 ),,() ,(?? ???===w t z x f z y f u υ
8、动量方程的适用条件是( ) 。 A ．仅适用于理想流体作定常流动 B ．仅适用于粘性流体作定常流动 C ．适用于理想流体与粘性流体作定常或非定常流动 D ．适用于理想流体与粘性流体作定常流动 9、在重力场中作稳定流动的系统，沿流动方向总水头线维持水平的条件是 ( ) 。 A ．管道是水平放置的 B ．流体为不可压缩流体 C ．管道是等径管 D ．流体为不可压缩理想流体 10、并联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失（ ）。 A ．不相等 B ．之和为总能量损失 C ．相等 D ．不确定 11、边界层的基本特征之一是（ ）。 A ．边界层内流体的流动为层流 B ．与物体的特征长度相比，边界层的厚度很小 C ．边界层厚度沿流动方向逐渐减薄 D ．边界层内流体的流动为湍流 12、指出下列论点中的错误论点：（） A ．平行流的等势线与流线相互平行 B ．涡流的径向速度为零 C ．无旋流动也称为有势流动 D ．点源的圆周速度为零 13、关于涡流有以下的论点，指出其中的错误论点：( )。 A ．以涡束诱导出的平面流动，称为涡流 B ．点涡是涡流 C ．涡流的流线是许多同心圆 D ．在涡流区域速度与半径成正比 14、超音速气体在收缩管中流动时，气流速度（）。 A ．逐渐增大 B ．不变 C ．不确定 D ．逐渐减小 15、为提高离心泵的允许安装高度，以下哪种措施是不当的？（ ） A ．提高流体的温度 B ．增大离心泵吸入管的管径 C ．缩短离心泵吸入管的管径 D ．减少离心泵吸入管路上的管件 参考答案：1.A 2.B 3.C 4.D 5.A 6.B 7.C 8.D 9.D 10.C 11.B 12.A 13.D 14.D in out QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑