工程流体力学思考题章样本模板

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第一章绪论

1、什么叫流体? 流体与固体的区别?

流体是指能够流动的物质, 包括气体和液体。

与固体相比, 流体分子间引力较小, 分子运动剧烈, 分子排列松散, 这就决定了流体不能保持一定的形状, 具有较大流动性。

2、流体中气体和液体的主要区别有哪些?

（1）气体有很大的压缩性, 而液体的压缩性非常小;

（2）容器内的气体将充满整个容器, 而液体则有可能存在自由液面。

3、什么是连续介质假设? 引入的意义是什么?

流体充满着一个空间时是不留任何空隙的, 即把流体看作是自由介质。

意义: 不必研究大量分子的瞬间运动状态, 而只要描述流体宏观状态物理量, 如密度、质量等。

4、何谓流体的压缩性和膨胀性? 如何度量?

压缩性: 温度不变的条件下, 流体体积随压力变化而变化的性质。用体积压缩系数βp表示, 单位Pa-1。

膨胀性: 压力不变的条件下, 流体体积随温度变化而变化的性质。用体积膨胀系数βt表示, 单位K-1。

5、何谓流体的粘性, 如何度量粘性大小, 与温度关系?

流体所具有的阻碍流体流动, 即阻碍流体质点间相对运动的性

质称为粘滞性, 简称粘性。用粘度µ来表示, 单位N ·S/m 2或Pa ·S 。 液体粘度随温度的升高而减小, 气体粘度随温度升高而增大。 6、作用在流体上的力怎样分类, 如何表示?

（1） 质量力: 采用单位流体质量所受到的质量力

f 表示; （2） 表面力: 常见单位面积上的表面力

Pn 表示, 单位Pa 。

7、什么情况下粘性应力为零? ( 1) 静止流体 ( 2) 理想流体

第二章 流体静力学

1、 流体静压力有哪些特性? 怎样证明?

( 1) 静压力沿作用面内法线方向, 即垂直指向作用面。

证明: ○1流体静止时只有法向力没有切向力, 静压力只能沿法线方向;

○2流体不能承受拉力, 只能承受压力;

因此, 静压力唯一可能的方向就是内法线方向。

( 2) 静止流体中任何一点上各个方向静压力大小相等, 与作用方向无关。

证明:

2、 静力学基本方程式的意义和使用范围?

静力学基本方程式:Z+g P

ρ=C 或 Z 1+g P ρ1=Z 2+g

P ρ2 （1） 几何意义: 静止流体中测压管水头为常数

物理意义: 静止流体中总比能为常数

（2）使用范围: 重力作用下静止的均质流体

3、等压面及其特性如何?

在充满平衡流体的空间里, 静压力相等的各点组成的平面称为等压面。

性质: 静止流体中, 等压力与质量力相互垂直。

4、静力学基本公式说明哪些问题? 它的适用条件是什么?

( 1) 表明: ○1重力作用下均质流体内部静压力与深度h呈线性关系;

○2静止流体内部任意点的静压力由液面上静压力P0和

液柱形成静压力gh

两部分组成, 深度h相同的

点静压力相等。

○3静止流体边界上压力的变化将均匀的传递到流体中每一点( 帕斯卡定律) 。

( 2) 适用条件: 绝对静止和相对静止。

5、绝对压力、表压和真空度的意义及其相互关系如何?

绝对压力: 以物理真空为零点的标准称为绝对标准, 按照绝对标准计量的压力称为绝对压力, 用P ab表示。

表压: 以当地大气压为零点的标准称为相对标准, 按照相对标准计量的压力称为相对压力, 用P M表示。绝对压力大于当地大气压力时, 相对压力大于零, 称为表压。

真空度: 绝对压力小于当地大气压力时, 相对压力小于零, 称为

真空压力或真空度。

关系: 表压是绝对压力比当地大气压力大多少, 真空度是绝对压力比当地大气压力小多少。

6、液式测压计水力原理是什么? 工作液的选择与量程、精度关系?

( 1) 原理: 采用等压面法, 即静止的、相互连通的同种液体, 同一高度压力相等。

( 2) 关系: 工作液密度越大, 量程越大, 精度越低。

7、何谓相对静止流体, 与绝对静止流体有什么共性?

流体整体对地球有相对运动, 可是流体质点之间没有相对运动, 称为相对静止;

流体整体对地球没有相对运动, 称为绝对静止。

共性: 流体质点间都没有相对运动的状态。

8、何谓压力中心?

总压力的作用点称为压力中心。

9、何谓压力体? 确定压力体的方法与步骤?

压力体: 是由受力曲面、液体表面( 或其延长线) 以及两者之间的铅垂面所围成的封闭体积。

步骤: ( 1) 将受力曲面根据具体情况分成若干段

( 2) 找出各段的等效自由面

( 3) 画出每一段的压力体并确定虚实

( 4) 根据虚实相抵原则将各段压力体合成, 得到最终压力体。

10、潜体和浮体平衡条件? ( 略)

潜体的平衡条件

( 1) 重力和浮力大小相等, G=F

( 2) 重心和浮心要在一条垂直线上, 一定是重心在浮心之上

浮体的平衡条件

( 1) 重力和浮力大小相等, G=F

( 2) 重心和浮心要在一条垂直线上, 重心不一定在浮心之上

第三章流体运动学

1、描述流动的拉格朗日法和欧拉法有什么区别? 为什么常见欧拉法?

拉格朗日法是从分析单个流体质点的运动着手, 来描述整个流体的流动。它着眼流体质点, 设法描述单个流体质点的运动过程, 研究流体质点的速度、加速度、密度、压力等参数随时间变化规律, 以及相邻流体质点之间这些参数的变化规律。

欧拉法是从分析流体所占据的空间中各固定点处质点运动着手, 来研究这个流体的流动。它着眼的不是流体质点, 而是空间点, 即设法描述出空间点处质点的运动参数, 如速度和加速度随时间变化的规律, 以及相邻空间点之间这些参数的变化规律。

由于欧拉法只需要研究描述流体运动的物理量在空间的分布函数, 这样便能够运用数学分析理论和场论的方法来研究流场, 在数