工程流体力学复习题

第一章小结

1、流体的特征

与固体的区别：静止状态下，只能承受压力，一般不能承受拉力与抵抗拉伸变形。

在任意剪切力作用下，流体将发生连续的剪切变形（流动），剪切力大小正比于剪切变形速率。固体所受剪切力大小则正比于剪切变形量。

液体与气体的区别：难于压缩；有一定的体积，存在一个自由液面；

2、连续介质

连续介质模型：把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的一种连续介质，且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的一种假设模型。

流体质点：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。

3、粘性

流体在运动（流动）的状态下，产生内摩擦力以抵抗流体变形的性质。粘性是流体的固有属性。

牛顿内摩擦定律（粘性定律）：液体运动时，相邻液层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。

动力粘性系数 ：反映流体粘滞性大小的系数。

国际单位：牛·秒/米2， N.s/m2 或：帕·秒

运动粘性系数ν：ν=μ/ρ国际单位：米2/秒， m2/s

粘度的影响因素：温度是影响粘度的主要因素。当温度升高时，液体的粘度减小，气体的粘度增加。

粘滞性是流体的主要物理性质，它是流动流体抵抗剪切变形的一种性质，不同的流体粘滞性大小用动力粘度 或运动粘度v来反映。其中温度是粘度的影响因素：随温度升高，气体粘度上升、液体粘度下降。

复习题

1. 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) 流体分子间有空隙 (D) 流体不可压缩

2. 流体的体积压缩系数k 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

3. 水的体积弹性模数空气的弹性模数。

(A) 小于 (B) 近似等于 (C) 大于

4. 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

5. 温度升高时，空气的粘性系数。

(A) 变小 (B) 变大 (C) 不变

6. 运动粘性系数的单位是。

(A)s/m2 (B) m2/s (C)N·s/m2 (D) N·m/s

7. 动力粘性系数μ与运动粘性系数ν的关系为μ= 。

(A)ρν (B)ν/ρ (C) ν/p (D) pν

8. 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

思考题

1. 流体的切应力与剪切变形速率有关，而固体的切应力与剪切变形大小有关。

2.流体的粘度与哪些因素有关？它们随温度如何变化？

流体的种类、温度、压强。液体粘度随温度升高而减小，气体粘度随温度升高而增大。

3.为什么荷叶上的露珠总是呈球形？

表面张力的作用。

第二章小结

水静力学的核心问题是根据平衡条件来求解静水中的压强分布，并根据静水压强的分布规律，进而确定作用在平面及曲面上的静水总压力。

水静力学研究的静止状态，指的是流体内部任何质点以及流体与容器之间均无相对运动。

本章主要学习以下内容。

1.流体静压强的两个特性：

a.只能是压应力，方向垂直并指向作用面。

b.同一点静压强大小各向相等，与作用面方位无关。

2. 压强的表示方法：

a.根据压强计算基准面的不同，压强可分为绝对压强、相对压强和真空值。

b.由于计量方法不同，压强可用应力、液柱高和大气压表示压强大小。

3. 等压面的概念：

质量力垂直于等压面，只有重力作用下的静止流体的等压面为水平面应满足的条件是：相互连通的同一种连续介质。

4. 流体平衡微分方程

或 dp=ρ(Xdx+Ydy+Zdz) 全微分方程 dp=ρdW 其积分为： p=ρW ＋C 或 p=p 0＋ρ（W-W 0） 5. 流体静力学基本方程

重力作用下静压强的分布： 常数=+γp z ；p=p 0+γh

6. 平面上流体静压力

F p ＝γh c A

压力中心 A

y J y y c c D c +

=

7. 曲面上流体静压力

F px ＝γh 0A x F pz ＝γV

总压力 2

pZ 2px F F F +=

p

总压力的倾斜角 px

pz F F arctg

=α

与平面上求解总压力的计算方法相同。 V ——压力体的体积。压力体的组成：

（1）受压曲面本身；

（2）通过曲面周围边缘所作的铅垂面； （3）自由液面或自由液面的延长线。

第二章 复习题

1、静止流体的内任一点压强值与 无关。

(A) 位置 (B) 方向 (C) 流体种类 (D) 重力加速度

2、 如图所示的密闭容器中，液面压强p 0＝9.8kPa ，A 点压强为49kPa ，则B 点压强为 ,在液面下的深度为 。

3、流体能否达到绝对真空状态？若不能，则最大真空度为多少？

4、某点的真空度为65000 Pa ，当地大气压为0.1MPa ，该点的绝对压强为： A. 65000P a ； B. 55000P a ； C. 35000P a ； D. 165000P a

5、仅在重力作用下,静止液体中任意一点对同一基准面的单位重量势能为 ？

A. 随深度增加而增加； C. 随深度增加而减少；

B. 常数； D. 不确定。

6、若人所能承受的最大压力为 1.274MPa （相对压强），则潜水员的极限潜水深度为多少？

7、在如图所示的密闭容器上装有U 形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为：

A. p 1=p 2=p 3；

B. p 1>p 2>p 3；

C. p 1

D. p 2

8、如图所示两种液体盛在同一容器中，且ρ1<ρ2，在容器侧壁装了两根测压管，试问图中所标明的测压管中水位对否？

复习题答案：

1、实际流体中总水头线是沿程下降的，而测压管水头线在一定条件下会沿程上升。 对

2、伯努利方程中，压强标准可任意选取，可采用相对压强也可采用绝对压强。对同一问题亦可采用不同标准。 错

3、静水压强可以用测压管来测量，而动水压强则不能用测压管来测量。 错

4、缓变流任意两个过水断面的z+p/γ=常数。 错

5、伯努利方程的应用条件是： B 、C 、D

A 液体无粘滞性；

B 定常流动；

C 不可压缩流体；

D 质量力只有重力； 6、在_D___流动中，伯努利方程不成立。

(A)定常 (B) 理想流体 (C) 不可压缩 (D) 可压缩 7、速度水头的表达式为__D__ 。

(A)

h g 2 (B)2

ρ2

v

(C)

2

2

v

(D) g

v

22

8、在总流的伯努利方程中的速度v 是__B__速度。

(A) 某点 (B) 截面平均 (C) 截面形心处 (D) 截面上最大 9、应用总流的伯努利方程时，两截面之间__D__ 。

(A) 必须都是急变流 (B) 必须都是缓变流 (C) 不能出现急变流 (D) 可以出现急变流

问题1：实际流体在等直管道中流动，在过流断面1，2上有A ，B ，C 点，则下面