工程流体力学简答
《工程流体力学》课程综合复习资料
《工程流体力学》综合复习资料一、判断题1、 根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。
2、 一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均值。
强的平均值。
3、 流体流动时，只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。
流体流动时，只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。
4、 在相同条件下，管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。
在相同条件下，管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。
5、 稳定（定常）流一定是缓变流动。
稳定（定常）流一定是缓变流动。
6、 水击产生的根本原因是液体具有粘性。
水击产生的根本原因是液体具有粘性。
7、 长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。
长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。
8、 所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。
所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。
9、 外径为D ，内径为d 的环形过流有效断面，其水力半径为4d D -。
1010、、 凡是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。
是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。
二、填空题1、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞--水压差计上读数cm h 4=D ，通过的流量为s L /2，分析当汞水压差计读数cm h 9=D ，通过流量为，通过流量为 L/sL/s L/s。
2、运动粘度与动力粘度的关系是、运动粘度与动力粘度的关系是 ，其国际单位是，其国际单位是，其国际单位是 。
3、因次分析的基本原理是：、因次分析的基本原理是： ；具体计算方法分为两种；具体计算方法分为两种；具体计算方法分为两种 。
4、断面平均流速V 与实际流速u 的区别是的区别是 。
5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为、实际流体总流的伯诺利方程表达式为 ，，其适用条件是其适用条件是其适用条件是 。
6、泵的扬程H 是指是指 。
工程流体力学
流体力学一、名词解释（简答题）1、流体的主要物理性质有哪些？答：有惯性、压缩性、膨胀性、黏性。
2、影响流体黏性的因素有哪些？答：有流体的种类、压力、温度。
3、按其度量基准﹙即零点﹚的不同，压力的表示方法有哪几种？答：有绝对压力、相对压力、和真空压力三种。
4、流体的流动状态有哪几种？如何判别？答：有层流和紊流两种。
用雷诺数Ｒｅ来判别，若Ｒｅ≤2000时为层流，若Ｒｅ＞2000时为紊流。
5、流动阻力损失有哪几种？答：有沿程阻力损失和局部阻力损失。
6、测压管水头测压管水头=位置水头+压强水头7、描述流体运动有哪两种方法？答：（1）拉格朗日法：通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法。
（2）欧拉法：通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法。
8、恒定流动指流场中流动参数不随时间变化而改变的流动。
9、流线在某一时刻，各点的切线方向与通过该点的流体质点的流速方向重合的空间曲线称为流线。
10、迹线：同一质点在各不同时刻所占有的空间位置联成的空间曲线称为迹线。
11、总水头位置水头、压强水头和流速水头之和称为总水头。
12、全压静压和动压之和，习惯上称为全压。
13、位压(γa-γ)(Z2-Z1)：容重差与高程差的乘积，称为位压,14、总压静压、动压和位压之和称为总压。
15、减小阻力的措施有哪些？（1）减小管壁的粗糙度（2）用柔性边壁代替刚性边壁倒萨3）添加剂减阻16、孔口淹没出流当液体通过孔口出流到另一个充满液体的空间时称为淹没出流。
17、孔口自由出流在容器侧壁或底壁上开一孔口,容器中的液体自孔口出流到大气中,称为孔口自由出流。
18、水击有压管中运动着的液体，由于阀门或水泵突然关闭，使得液体速度和动量发生急剧变化，从而引起液体压强的骤然变化，这种现象称为水击（水锤）。
阀门的突然关闭只是水击现象产生的外界条件，液体本身具有可压缩性和惯性才是发生水击现象的内在原因。
19、理想流体某些流体(如：空气和水)的粘度很小，流层间的速度梯度不大时，流体粘性切应力可忽略不计。
工程流体力学简答题答案
工程流体力学简答题答案
1、工程流体力学是研究物理流体的运动规律以及相关的流体
力学问题的科学。
它涉及流体的流动特性，流体的压力和流速，流体的流动状态，流体的流动机制，流体的热力学特性，流体的流变性等等。
2、工程流体力学的应用范围有：
（1）空气动力学：研究飞机、火箭和其他航空器的空气动力
学特性；
（2）水力学：研究水力发电、水利工程、水污染等；
（3）流体机械：研究离心泵、离心机、涡轮机、螺杆机等；
（4）流体传热学：研究热交换器、热力发电机组、传热管道等；
（5）流体结构力学：研究管道系统的稳定性、管道的耐压性
能等；
（6）流体传质学：研究水处理技术、石油工程、化工工程等。
流体力学名词解释和简答题（完整）
流体⼒学名词解释和简答题（完整）名词解释和问答题⼀、绪论1. 流动性：在微⼩剪⼒作⽤下，连续变形的特性。
2. 连续介质假设：把流体当作是由密集质点构成的、内部⽆空隙的连续体来研究，这就是连续介质假设。
连续介质：由密集质点构成的、内部⽆空隙的连续体。
3. 表⾯⼒：通过直接接触，作⽤在所取流体表⾯上的⼒，简称⾯⼒。
4. 质量⼒：作⽤在所取流体体积内每个质点上，⼤⼩与流体的质量成⽐例的⼒，⼜称体⼒。
5. 惯性⼒：当液体由于受作⽤⼒作⽤使运动状态发⽣改变时，液体由于惯性对外界反抗的⼒。
惯性：是物体保持原有运动状态的性质。
6. 黏性：是流体在运动过程中抵抗剪切变形的能⼒，是产⽣机械能损失的根源。
或，是流体的内摩擦特性。
或，是相邻流层在发⽣相对运动时产⽣内摩擦⼒的性质7. 理想流体：指⽆粘性，动⼒粘度0=µ或运动粘度0=ν的流体。
8. 不可压缩流体：流体的每个质点在运动全过程中，密度不变化的流体。
9. 动⼒黏度：是流体黏性⼤⼩的度量。
10. 纯剪切的胡克定律：弹性体纯剪切时，剪应⼒与剪应变成正⽐。
（1）什么是理想流体为什么要引⼊理想流体的概念简化流动分析。
（2）试从⼒学分析的⾓度，⽐较流体与固体对外⼒抵抗能⼒的差别。
固体⼤部分的⼒都能承受，⽽流体⼏乎不能承受拉⼒，静⽌的流体不能承受剪切⼒。
⼆、流体静⼒学1. 真空度：指绝对压强不⾜当地⼤⽓压的差值，即相对压强的负值。
2. 相对压强：以当地⼤⽓压为基准起算的压强。
3. 绝对压强：以没有⽓体分⼦存在的完全真空为基准起算的压强。
4. 测压管⽔头：gp z ρ+称为测压管⽔头，是单位重量流体具有的总势能。
或位置⾼度(或位置⽔头)与测压管⾼度(压强⽔头)之和。
5. 帕斯卡原理：在平衡状态下，液体任⼀点压强的变化将等值地传到其他各点。
6. 等压⾯：流体中压强相等的空间点构成的⾯(平⾯或曲⾯)。
7. 阿基⽶德原理：液体作⽤于潜体（或浮体）上的总压⼒，只有铅垂向上的浮⼒，⼤⼩等于所排的液体重量，作⽤线通过潜体的⼏何中⼼。
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。
工程流体力学
工程流体力学1 工程流体力学是什么工程流体力学（Engineering Fluid Mechanics，简写为EFM）是一门系统的学科，讨论的是涉及流体流动的物理原理及其在各种工程上的应用。
涵盖了气体和液体的流动，包括固体的流动。
它是材料科学，力学，电子学，电气工程，化学工程，热传导，机械工程等学科的综合。
它借助物理学和数学的方法来研究和分析流体物理过程，以及流体对各种物质，细节，器件和装置的影响。
2 流体力学的主要内容工程流体力学的主要内容包括静动力流体力学、压力与流量特性、热力学与流变学、不可压缩流体力学和固态流体力学。
其中，静动力流体力学研究流体的性质，及其在用于指定流体流经体系的一般条件下的性能；压力与流量特性研究的是特定的流体在给定的动压条件下的行为；热力学与流变学则是研究由于温度、压力和流速变化而引起的流体性质变化；而不可压缩流体力学则是研究气体的流动；固态流体力学则是研究固体材料的流动。
3 工程流体力学的应用工程流体力学的主要应用有液压传动，气动传动，涡轮机械和内燃机，压气机，增压机械，气体充填、分离、加热、蒸发、蒸馏及纯化等技术，空气动力学，水力学，污水处理，风力发电，水轮机械，水利工程等等。
工程流体力学的应用可以涉及空气动力学，流体压缩机和气动传动，涡轮机械，水体模型，机械设备等等。
它们可用于航空、轨道运输、宇宙空间技术、清洁能源技术、海洋技术、矿井技术等和其他工业等行业，复杂系统设计，军事科学及其它新技术中应用。
4 结论工程流体力学是涉及流体流动的物理原理及其在各种工程上的应用的系统学科，主要包括静动力流体力学、压力与流量特性、热力学与流变学、不可压缩流体力学和固态流体力学。
它的应用范围相当广泛，涉及到了航空、轨道运输、宇宙空间技术、清洁能源技术、海洋技术、矿井技术等等，作为工程科学技术的重要组成部分，它给人类带来了许多积极的影响。
工程流体力学简答题
工程流体力学简答题流动的特点：趋向最低能量状态存在流动的条件：分子间作用力较小。
剪切力的作用，可形成速度梯度。
密度：单位容积的流体所具有的质量称为密度，以符号ρ表示。
密度的大小与该种流体的温度与压力有关，即与可压缩性与温度膨胀性有关。
流体的可压缩性：流体受压力作用时发生体积变化的性质称为可压缩性，常用体积压缩系数βe表示。
其物理意义是单位压力变化所造成的流体体积的相对变化率。
流体的温度膨胀性：由温度膨胀系数βt表示。
βt是指单位温度升高值（1℃）所引起的流体体积变化率。
粘性：当流体在外力作用下，流体微元间出现相对运动时，随之产生阻碍流体层相对运动的内摩擦力，流体产生内摩擦力的这种性质称为粘性。
流体内摩擦定理：p16粘性力（粘性内摩擦力）产生的原因：这种阻力是由分子间的相互吸引力和分子不规则运动的动量交换产生的阻力组合而成。
分子间吸引力产生的阻力、分子不规则运动的动量交换产生的阻力液体与气体粘性力产生的主要因素：液体：低速流动时，不规则运动弱，主要取决于分子间的吸引力;高速流动时，不规则运动增强，变为不规则运动的动量交换引起。
气体：主要取决于分子不规则运动的动量交换。
压强和温度对流体粘性的影响：压强：由于压强变化对分子动量交换影响小，所以气体的粘度随压强变化很小。
而压强加大使分子间距减小，故压强对液体粘性的影响较大。
但低压下压强对液体粘度影响很小。
温度：对于液体，温度升高，分子间距增大，粘度将显著减小；对于气体，温度升高，分子不规则运动加剧，粘度增大。
比热容：单位质量流体温度变化1℃时所需交换的热量流体：在任何微小的剪切力的作用下都能够发生连续变形的物质称为流体。
层流：不同层之间的流体质点没有相互混杂，本层的流体质点总是沿着本层流动，流体质点的运动轨迹是一条光滑的曲线，这种流动称为层流。
紊流：流体在流动过程中层与层之间的质点互相混杂，流体质点的运动轨迹杂乱无章。
湿空气：含有水蒸气的空气称为湿空气绝对湿度绝对湿度：每立方米湿空气中所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度。
工程流体力学简答
当流体在外力作用下，流体微元间浮现相对运动时，随之产生妨碍流体层相对运动的内磨擦力，流体产生内磨擦力的这种性质称为粘性。
这种阻力是由份子间的相互吸引力和份子不规则运动的动量交换产生的阻力组合而成。
(a)份子间吸引力产生的阻力：当相邻两液体层有相对运动时，会引起相邻份子间距的加大。
这种间距的加大会使份子间吸引力明显表现出来，即快速运动的份子层拖动慢速的份子层使其加快运动，而慢速运动的份子层反过来阻滞快速层的运动，这种相互作用的宏观表现为粘性力。
(b)份子不规则运动的动量交换产生的阻力：当流体定向或者不定向流动时，由于份子的不规则运动，分子在层与层间有跳跃迁移，这种跳跃迁移将导致动量交换。
快速层与慢速层的份子相互跃迁进行动量交换，而动量交换的结果将使彼此相互牵制，宏观表现就是粘性力。
液体：低速流动时，不规则运动弱，主要取决于份子间的吸引力;高速流动时，不规则运动增强，变为不规则运动的动量交换引起。
气体：主要取决于份子不规则运动的动量交换。
压强：由于压强变化对份子动量交换影响小，所以气体的粘度随压强变化很小。
而压强加大使份子间距减小，故压强对液体粘性的影响较大。
但低压下压强对液体粘度影响很小。
温度：对于液体，温度升高，份子间距增大，粘度将显著减小；对于气体，温度升高，份子不规则运动加剧，粘度增大。
(1)流体静压强的方向沿作用面的内法线方向。
(2)流体静压强的数值与作用面在空间的方位无关，即在任一点的压强不论来自何方均相等。
一．等压面就是等势面。
二．在平衡的流体中，通过每一质点的等压面必与该点所受质量力垂直。
三．两互不相混的液体，当他们处于平衡状态时，其分界面必为等压面。
拉格朗日法研究流场中每一个流体质点的运动， 分析运动参数随时间的变化规律， 然后综合所有的流体 质点，得到整个流场的运动规律。
这个方法可以了解每一个流体质点的运动规律。
欧拉法研究某瞬时整个流场内位于不同位置上的流体质点的运动参数， 然后综合所有空间点， 用以描述 整个流场的运动。
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工程流体力学简答
1.流体的粘性
①什么是粘性？
当流体在外力作用下，流体微元间出现相对运动时，随之产生阻碍流体层相对运动的内摩擦力，流体产生内摩擦力的这种性质称为粘性。
②粘性力（粘性内摩擦力）产生的原因？
这种阻力是由分子间的相互吸引力和分子不规则运动的动量交换产生的阻力组合而成。
（a）分子间吸引力产生的阻力：当相邻两液体层有相对运动时，会引起相邻分子间距的加大。
这种间距的加大会使分子间吸引力明显表现出来，即快速运动的分子层拖动慢速的分子层使其加快运动，而慢速运动的分子层反过来阻滞快速层的运动，这种相互作用的宏观表现为粘性力。
（b）分子不规则运动的动量交换产生的阻力：当流体定向或不定向流动时，由于分子的不规则运动，分子在层与层间有跳跃迁移，这种跳跃迁移将导致动量交换。
快速层与慢速层的分子相互跃迁进行动量交换，而动量交换的结果将使彼此相互牵制，宏观表现就是粘性力。
③液体与气体粘性力产生的主要因素？
液体：低速流动时，不规则运动弱，主要取决于分子间的吸引力;
高速流动时，不规则运动增强，变为不规则运动的动量交换引起。
气体：主要取决于分子不规则运动的动量交换。
④压强和温度对流体粘性的影响？
压强：由于压强变化对分子动量交换影响小，所以气体的粘度随压强变化很小。
而压强加大
使分子间距减小，故压强对液体粘性的影响较大。
但低压下压强对液体粘度影响很小。
温度：对于液体，温度升高，分子间距增大，粘度将显著减小；
对于气体，温度升高，分子不规则运动加剧，粘度增大。
2.流体静压强的两个重要特征？
（1）流体静压强的方向沿作用面的内法线方向。
（2）流体静压强的数值与作用面在空间的方位无关，即在任一点的压强不论来自何方均相等。
3.等压面的三个特性
一．等压面就是等势面。
二．在平衡的流体中，通过每一质点的等压面必与该点所受质量力垂直。
三．两互不相混的液体，当他们处于平衡状态时，其分界面必为等压面。
4.拉格朗日法与欧拉法区别？
拉格朗日法研究流场中每一个流体质点的运动，分析运动参数随时间的变化规律，然后综合所有的流体质点，得到整个流场的运动规律。
这个方法可以了解每个流体质点的运动规律。
欧拉法研究某瞬时整个流场内位于不同位置上的流体质点的运动参数，然后综合所有空间点，用以描述整个流场的运动。
这个方法可以了解整个流场各空间点的状态。
因此，拉格朗日法描述着眼点在于流体质点，将运动参数看作随坐标与时间的函数；欧拉法描述着眼点在于空间点，将运动参数看作空间坐标和时间的函数，但两者都是描述流体质点的运动参数。
5.流线的性质
（1）在恒定流动中，流体与迹线是同一条曲线，彼此重合。
（2）流线不能彼此相交。
（3）流线不能突然转折，只能平缓过渡。
6.伯努利积分 C ρg
p -g v U-=22 假设限制条件：
（1）理想流体.
（2）流体不可压缩.
（3）恒定流动.
（4）作用于流体上的质量力仅有重力.
（5）对有旋运动，仅适用于同一流线；对无旋运动，整个流场都适合.
7.伯努利方程的意义 C g
v ρg p z =++22 （1）几何意义
方程每一项的量纲与长度相同，它表示单位重力流体具有的水头。
①Z 是位置水头，表示所研究点相对于某一基准面的几何高度。
②ρg
p 是压强水头，表示所研究点处压强大小的高度，具有长度量纲。
③g
v 22是速度水头，表示所研究点处速度大小的高度，具有长度量纲。
④g v ρg p z 22
++是总水头。
因此，方程表明对重力作用下的理想流体恒定运动，总水头是一常数。
如果流动无旋，则c 对流场中各点都相等。
连接所有三项之和的各点为一相对某一基准面的水平面。
如果流体有旋，则沿同一条流线上的三项之和连线为一水平线，不同的流线上各点具有不同的水力高度。
（2）能量意义
方程每一项表示单位重力流体具有的能量。
①Z 表示单位重力流体对某一基准面的位置势能。
②ρg
p 是压力位能，表示单位重力流体具有的压力能。
③g
v 22表示单位重力流体具有的动能。
④ρg
p z +表示单位重力流体具有的总位能。
⑤g v ρg p z 22
++是总机械能。
因此，方程表示单位重力流体的总机械能是一常数。
对于有旋流动，同一条流线上总机械能相同，不同流线则不同；对于无旋流动，流场中各点都相等。
8.亥姆霍兹三定理
第一定理：在同一瞬时沿涡管长度，漩涡强度保持不变。
第二定理：在有势质量力作用下的正压理想流体中，涡管永远保持相同的流体质点而不
被破坏。
第三定理：在有势质量力作用下的正压理想流体中，涡管的漩涡强度不随时间变化。
9.缓变流动的两个特征？
（1）流线之间夹角很小，几乎是平行的。
（2）流线具有很大的曲率半径，因此作缓变流动时流体的向心加速度r w 2很小，即流体只有不大的离心惯性力，可以认为质量力只有重力作用。
推导： 设缓变流动方向与x 轴重合，于是v v x =，0==v v z y 则有
010112=∂∂-=∂∂-=∇+∂∂-z
p ρf z y
p ρf y dt dv v υx p ρf x x x 由此可知，oyz 平面各点压强遵循重力作用下静力学的分布规律，即缓变流动过流断面上流动压强分布为： p z c g
ρ+=
不同过流断面c 不同。
10.自模化
当实验Re<Re c 时，流动为层流，这时模型与实物管路中的断面上的流速分布彼此相似，与Re 无关，称这种现象为“自模性”；Re>Re c 时，流动为紊流。
随着Re 增大，流速分布变化较大：当Re 大于某一值时，管道中流速分布相似，不在与Re 有关，这时流动又处于自模化状态。
当实物与模型都处于同一自模化区时，模型Re 不必与实物Re 相等。
11.雷诺实验
1-水箱 2-玻璃管 3-阀门 4-量筒 5-有颜色水瓶
6-阀门 7-溢流板
（1）阀门3微开，水以低速流过玻璃管2，打开阀门6，有色液体流入玻璃管，观察到的颜色水线为稳定的细直线。
此时为层流。
（2）缓慢开大阀门3，增加管内的水流速度，可以看到，在一定的范围内仍保持层流运动状态。
当速度增加到某一数值时，颜色水线出现波纹，而且局部地方出现中断现象。
（3）继续开大阀门3增加流速；或者同时用某种干扰来振动玻璃管，颜色水线迅速加大波动和断裂，随后颜色水完全掺混到水流中。
（4）逐渐关闭阀门3时，管中流体又从紊流逐渐变为层流。
流态的判别：
管中的流动状态可分为三种：层流、过渡状态和紊流。
而流动状态的判别可以根据雷诺数确定。
对应
于上、下临界速度有
'
'
Re cr
cr
dv
υ
=
，Re cr
cr
dv
υ
=，对于任一平均速度有Re
vd
υ
=，因此有Re Re cr
<为层流
'
Re Re Re
cr cr
<<为过渡状态
'
Re Re cr
>为紊流
12.为什么Re可以判断状态？
对于过流断面几何相似的流动，不论选用何种液体，也不论过流断面的几何尺寸大小如何变化，其临界雷诺数Re cr始终保持为一个常数。
实质上，雷诺数就是由力学相似流动导出的相似准数。
因此，对于几何相似的液流，可以用对各种尺寸的过流断面和各种不同流体计算对应于不同速度下的雷诺数，与临界雷诺数相比较，由此判定其流动状态。
13.尼古拉兹曲线
I区，为层流区，Re<2320。
在这一区域，损失因素λ与管内相对粗糙度∆无关，只与Re有关。
II区，为过渡区，2320<Re<4000。
这一区域层流向紊流过渡。