流体力学第二版 闻德荪名词解释 简答题
流体力学名词解释重点讲义资料
第一章绪论物质的三种形态:固体、液体和气体。
液体和气体统称为流体。
流体的基本特征:具有流动性。
所谓流动性,即流体在静止时不能承受剪切力,只要剪切力存在,流体就会流动。
流体无论静止或流动,都不能承受拉力。
连续介质假设:把流体当做是由密集质点构成的、内部无空隙的连续体。
质点:是指大小同所有流动空间相比微不足道,又含有大量分子,具有一定质量的流体微元。
作用在流体上的力按其作用方式可分为:表面力和质量力。
表面力:通过直接接触,作用在所取流体表面上的力(压力、摩擦力),在某一点用应力表示。
质量力:作用于流体的每个质点上且与流体质量成正比的力(重力、惯性力、引力),用单位质量力表示流体的主要物理性质:惯性、粘性、压缩性和膨胀性。
惯性:物体保持原有运动状态的性质,其大小用质量表示。
密度:单位体积的质量,粘性:是流体的内摩擦特性,或者是流体阻抗剪切变形速度的特性。
=0的流体。
不可压缩流体:指流体的每个质点在运动全过程中,密度不变化的流体。
压缩性:流体受压,分子间距减小,体积缩小的性质。
膨胀性:流体受热,分子压缩系数:在一定的温度下,增加单位压强,液体体积的相对减小值,,体积模量体膨胀系数:在一定的压强下,单位温升,液体体积的相对增加值,(简答)简述气体和液体粘度随压强和温度的变化趋势及不同的原因。
答:气体的粘度不受压强影响,液体的粘度受压强影响也很小;液体的粘度随温度升高而减小,气体的粘度却随温度升高而增大,其原因是:分子间的引力是液体粘性的主要因素,而分子热运动引起的动量交换是气体粘性的主要因素。
\第二章流体静力学绝对压强pabs:以没有气体分子存在的完全真空为基准起算的压强。
相对压强p:以当地大气压pa为基准起算的压强,各种压力表测得的压强为相对压强,相对压强又称为表压强或计示压强。
真空度pv:绝对压强小于当地大气压的数值。
测量压强做常用的仪器有:液柱式测压计和金属测压表。
液柱式测压计包括测压管、U形管测压计、倾斜式微圧计和压差计。
流体力学的名词解释
流体力学的名词解释流体力学是一门研究流体力学性质和行为的学科。
流体力学在科学和工程领域具有广泛的应用,从天气预报到航空航天技术,都离不开对流体力学的研究和理解。
本文将介绍一些流体力学的基本概念和名词解释,以便读者能够更好地理解和掌握这个领域。
1. 流体:流体是指可以流动并且没有固定形状的物质。
它可以是液体或气体。
液体具有一定的体积,但没有固定的形状,能够流动。
气体则没有固定的体积和形状,能够自由地膨胀和压缩。
2. 流动:流动是指流体在内部或外部施加力的作用下,沿着某个方向运动的过程。
流动可以分为层流和湍流两种状态。
层流指流体以有条理的方式流动,各层流体之间无交互扰动。
湍流则是混乱的,流体以旋涡和涡流的形式运动。
3. 雪崩效应:雪崩效应是指在液体或气体中,当流速达到一定临界值时,流动变得不稳定,涡旋和波动会产生。
这种效应常见于管道中的流体运动,也用于描述天气中的气流和水流的行为。
4. 流速:流速是指单位时间内流经某个给定截面的流体量。
它可以用公式Q =A × V来表示,其中Q是流体流量,A是截面积,V是平均流速。
流速的单位通常以单位时间内流过的体积来衡量,例如升每秒或立方米每秒。
5. 压力:压力是指单位面积上施加的力。
在流体力学中,压力是由流体分子碰撞物体表面产生的。
压力可以用公式P = F/A来表示,其中P是压力,F是施加在物体上的力,A是物体表面的面积。
压力的单位通常以帕斯卡(Pascal)来衡量。
6. 流速剖面:流速剖面是指流体在流动过程中速度在横截面上的分布情况。
通常,流体在边界处的流速较低,而在中心线上的流速较高。
流体在不同流速剖面之间的变化可以提供关于流动的重要信息。
7. 黏性:黏性是流体内部分子之间相互摩擦引起的阻力。
具有高黏性的流体在流动时会受到较大的阻力,流速较低。
相反,具有低黏性的流体在流动时会受到较小的阻力,流速较高。
黏性是流体力学中一个重要的参数。
8. 质量守恒定律:质量守恒定律也称为连续性方程,它指出在流体流动的过程中,质量保持不变。
流体力学名词解释和简答
一、名词解释。
1、雷诺数:是反应流体流动状态的数,雷诺数的大小反应了流体流动时,流体质点惯性力和粘性力的对比关系。
2、流线:流场中,在某一时刻,给点的切线方向与通过该点的流体质点的刘速方向重合的空间曲线称为流线。
3、压力体:压力体是指三个面所封闭的流体体积,即底面是受压曲面,顶面是受压曲面边界线封闭的面积在自由面或者其延长面上的投影面,中间是通过受压曲面边界线所作的铅直投影面。
4、牛顿流体:把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。
5、欧拉法:研究流体力学的一种方法,是指通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法。
6、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称为拉格朗日法。
7、湿周:过流断面上流体与固体壁面接触的周界称为湿周。
8、恒定流动:流场中,流体流速及由流速决定的压强、粘性力、惯性力等也不随时间变化的流动。
9、附面层:粘性较小的流体在绕过物体运动时,其摩擦阻力主要发生在紧靠物体表面的一个流速梯度很大的流体薄层内,这个薄层即为附面层。
10、卡门涡街:当流体经绕流物体时,在绕流物后面发生附面层分离,形成旋涡,并交替释放出来,这种交替排列、有规则的旋涡组合称为卡门涡街。
11、自由紊流射流:当气体自孔口、管嘴或条缝以紊流的形式向自由空间喷射时,形成的流动即为自由紊流射流。
12、流场:充满流体的空间。
13、无旋流动:流动微团的旋转角速度为零的流动。
14、贴附现象:贴附现象的产生是由于靠近顶棚流速增大静压减少,而射流下部静压大,上下压差致使射流不得脱离顶棚。
15、有旋流动:运动流体微团的旋转角速度不全为零的流动。
16、自由射流:气体自孔口或条缝向无限空间喷射所形成的流动。
17、浓差或温差射流:射流介质本身浓度或温度与周围气体浓度或温度有差异所引起的射流。
18、音速:音速即声速,它是弱扰动波在介质中的传播速度。
19、稳定流动:流体流动过程与时间无关的流动。
20、不可压缩流体:流体密度不随温度与流动过程而变化的液体。
流体力学简答题及答案
课堂练习---简答:1.写出流线微分方程和迹线微分方程的表达式。
2.写出流体静压特性。
3.水力光滑管和水力粗糙管是怎样定义的?是不是绝对粗糙度较大的管道一定是水力粗糙管?为什么?4.串联管路有哪些特点?并联管路有哪些特点?5.试解释水击现象,说明其危害,试讨论为了避免水击现象的发生可采取哪些措施?6、试说说拉格朗日法和欧拉法在观察流体流动时的不同着眼点在哪。
7、粘性流体伯努力方程的物理意义。
8.描述流体运动的方法主要有哪两种?两种方法的着眼点有何不同?9.流线和迹线是如何定义的?10.当孔口直径为d、孔口距液面深度为H时,如何区分大孔口和小孔口?11.请说名Re数的物理意义。
12.说说什么是当量直径,如何计算。
1.写出流线微分方程和迹线微分方程的表达式。
答: 流线微分方程:z y x v dz v dy v dx ==迹线微分方程:x v dt dx =,y v dt dy =,z v dt dz =2.写出流体静压特性。
答: 1)流体静压强垂直于作用面,方向指向该作用面的内法线方向;2)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,即同一点各个方向上的流体静压强均相等。
3.水力光滑管和水力粗糙管是怎样定义的?是不是绝对粗糙度较大的管道一定是水力粗糙管?为什么?答:当层流底层的厚度δ大于管壁的绝对粗糙度∆时,管壁的凹凸不平部分完全被层流底层所覆盖,紊流核心区与凸起部分不接触,流动不受管壁粗糙度的影响,因而流动的能量损失也不受管壁粗糙度的影响,这时的管道称为水力光滑管(3分)。
反之,称为水力粗糙管(1分)。
绝对粗糙度较大的管道不一定是“水力粗糙管”,因为当流速较小时,流动的层流底层厚度δ可能会很大,当δ大于∆时,尽管管道内壁很粗糙,也可能是水力光滑管(换一种说法:当δ>∆时,不管管子表面有多粗糙,都是水力光滑管)4.串联管路有哪些特点?并联管路有哪些特点?答:串联管路特点:各管段的流量相等;总的水头损失等于各管段水头损失之和; 并联管路特点:总流量等于各管段流量之和;各个支路水头损失相等。
流体力学简答题
1.为什么液体的动力粘度u随温度升高二降低,而气体的随温度升高而增加? 答:因为液体分子间的距离很小,分子间的引力即内聚力,是形成粘性的主要因素,温度升高,分子间距离增大,内聚力减小,粘度随之减小;气体分子间的距离远大于液体,分子热运动引起的动量交换,是形成粘性的主要因素,温度升高,分子间热运动加剧,动量交换加大,粘度随之增大。
2.沿程阻力系数分区及影响因素。
答:①层流区。
λ与相对粗糙度ks/d无关,只与雷诺数Re有关。
②层流过渡区。
λ与相对粗糙度ks/d无关,只与雷诺数Re有关。
③水力光滑区。
λ与相对粗糙度ks/d无关,只与雷诺数Re有关。
④紊流过渡区。
λ既与相对粗糙度ks/d 有关,又与雷诺数Re有关。
⑤阻力平方区。
λ只与相对粗糙度ks/d有关,与雷诺数Re无关。
3. 说明一定水头作用下的孔口出流改为同直径的圆柱形外官咀出流后,出流阻力和流量的变化及产生原因。
分析官咀正常工作的基本条件。
答:在孔口断面处接一直径与孔口完全相同的圆柱形短管,其长度L=(3-4)d,这样的短管称为圆柱形外管嘴。
在相同条件下,管嘴的过流能力是孔口的1.32倍。
圆柱形外管嘴在收缩断面处出现了真空,其真空度为0.75H。
这相当于把管嘴的作用水头增大了75%,这就是相同直径、相同作用水头下的圆柱形外管嘴的流量比孔口大的原因。
管嘴正常工作条件是:(1)作用水头H<=9m;(2)管嘴长度L=(3---4)d4.无压管流中,满管时的流量和流速是否达到最大值?为什么?答:不是。
无压圆管均匀流在水深h=0.95d,即充满度ah=0.95时,输水能力最优;在水深h=0.81d,即充满度ah=0.81时,过流速度最大。
因为在水深很小时,水深增加,水面增宽,过流断面面积增加很快,接近管轴处增加最快。
水深超过半管后,水深增加,水面宽减小,过流断面面积增势减慢,在满流前增加最慢。
所以,在满流前,输水能力达到最大值,相应的充满度是最优充满度。
(完整版)流体力学简答题
流体力学1流体的粘滞性(1)流体粘性概念的表述①运动流体具有抵抗剪切变形的能力,就是粘滞性,这种抵抗体现在剪切变形的快慢(速率)上。
②发生相对运动的流体质点(或流层)之间所呈现的内摩擦力以抵抗剪切变形(发生相对运动)的物理特性称为流体的黏性或黏滞性。
③黏性是指发生相对运动时流体内部呈现的内摩擦力特性。
在剪切变形中,流体内部出现成对的切应力,称为内摩擦应力,来抵抗相邻两层流体之间的相对运动。
④粘性是流体的固有属性。
但理想流体分子间无引力,故没有黏性;静止的流体因为没有相对运动而不表现出黏性。
2毛细管现象①将直径很小两端开口的细管竖直插入液体中,由于表面张力的作用,管中的液面会发生上升或下降的现象,称为毛细管现象。
②毛细管现象中液面究竟上升还是下降,取决于液体与管壁分子间的吸引力(附着力)与液体分子间的吸引力(内聚力)之间大小的比较:附着力> 内聚力,液面上升;附着力< 内聚力,液面下降。
③由液体重量与表面张力的铅垂分量相平衡,确定毛细管中液面升降高度h,④为减小毛细管现象引起误差,测压用的玻璃管内径应不小于10mm。
3流体静压强的两个基本特性①静压强作用的垂向性:静止流体的应力只有内法向分量一静压强(静止流体内的压应力)。
②静压强的各向等值性:静压强的大小与作用面的方位无关一静压强是标量函数。
4平衡微分方程的物理意义(1 )静压强场的梯度p 的三个分量是压强在三个坐标轴方向的方向导数,它反映了标量场p在空间上的不均匀性(inhomogeneity)。
(2)流体的平衡微分方程实质上反映了静止(平衡)流体中质量力和压差力之间的平衡。
(3)静压强对流体受力的影响是通过压差来体现的5测压原理(1)用测压管测量测压管的一端接大气,可得到测压管水头,再利用液体的平衡规律,可知连通的静止液体区域中任何一点的压强,包括测点处的压强。
如果连通的静止液体区域包括多种液体,则须在它们的分界面处作过渡6拉格朗日法:着眼于流体质点,跟踪质点描述其运动历程。
流体力学名词解释
流体力学概念总结1.连续介质模型:在流体力学的研究中,将实际由分子组成的结构用流体微元代替。
流体微元有足够数量的分子,连续充满它所占据的空间,这就是连续介质模型。
2.质量力:处于某种力场中的流体,所有质点均受有与质量成正比的力,这个力称为质量力。
3.表面力:指作用在所研究流体外表面上与表面积大小成正比的力。
4.流体的相对密度:某均质流体的质量与4℃同体积纯水的质量的比称为该流体的相对密度。
5.压缩率:当流体保持温度不变,所受压强改变时,其体积的相对变化率。
6.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间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。
7.动力粘度:单位速度梯度时内摩擦力的大小μ=τ∕(dv∕dh)8.运动粘度:动力粘度和流体密度的比值。
υ=μ/ρ9.理想流体:一种假想的没有粘性的流体。
10.牛顿流体:在流体力学的研究中,凡切应力与速度梯度成线性关系,即服从牛顿内摩擦定律的流体,称为牛顿流体。
11.表面张力:引起液体自由表面欲成球形的收缩趋势的力称为表面张力。
12.静压强:当流体处于绝对静止或相对静止状态时,流体中的压强称为流体静压强。
13.有势质量力:质量力所做的功只与起点和终点的位置有关,这样的质量力称为有势质量力。
14.力的势函数:某函数对相应坐标的偏导数,等于单位质量力在相应坐标轴上的投影,该函数称为力的势函数。
15.等压面:在充满平衡流体的空间,连接压强相等的各点所组成的面称等压面。
16.压力体:由所研究的曲面,通过曲面周界所作的垂直柱面和流体的自由表面(或其延伸面)所围成的封闭体积叫做压力体。
17.实压力体:当所讨论的流体作用面为压力体的内表面时,称该压力体为实压力体。
18.虚压力体:当所讨论的流体作用面为压力体的外表面时,称该压力体为虚压力体。
19.浮力:液体对潜入其中的物体的作用力称为浮力。
20.时变加速度(当地加速度):位于所观察空间的流体质点的速度随时间的变化率。
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《流体力学》名词解释路过的~温柔QQ:7905878661:.连续介质假设:流体力学和固体力学中的基本假设之一。
它认为真实流体或固体所占有的空间可以近似地看作连续地无空隙地充满着“质点”:2:.沿程水头损失:水流沿流程克服摩擦力作功而损失的水头。
3:.短管:当水流的流速水头和局部水头损失都不能忽略不计的管道称为短管4.紊流:速度、压强等流动要素随时间和空间作随机变化,质点轨迹曲折杂乱、互相混掺的流体运动5.水跃现象:明渠水流从急流状态过渡到缓流状态时,水面骤然跃起的局部水力现象。
6水跌现象:明渠水流从缓流过渡到急流,水面急剧降落的局部水力现象。
7.渗透系数:土中水流呈层流条件下,流速与水力梯度呈正比关系的比例系数。
反应土的性质和流体的性质综合影响渗流的系数,6.等压面:在流体中压强相等的点组成的面称为等压面。
7定常流动:流场中各空间点上所有物理参数均与时间变量t无关,称作定常流动。
8.水力光滑管与水力粗糙管流体在管内作紊流流动时,用符号△表示管壁绝对粗糙度,δ0表示粘性底层的厚度,则当δ0>△时,叫此时的管路为水力光滑管。
δ0 <△时,叫此时的管路为水力9.恒定流:任一定点处的流动要素不随时间改变的流动。
10.水力半径:过水断面面积与湿周的比值11堰流:流经过水建筑物顶部下泄,溢流上表面不受约束的开敞水流12.渗流模型:渗流模型是研究渗流力学问题中的相关问题的模拟求解。
13.均匀流:流速的大小和方向沿流线不变的流动。
14.层流:流体中液体质点彼此互不混杂,质点运动轨迹呈有条不紊的线状形态的流动15.临界水深:一定流量下,断面比能达最小值时的水深。
16.不可压缩流体:虽有压强或温度变化而不改变其密度或体积的流体17.流线:流体中的一条曲线,在该曲线上的任一点的切线方向与该点处的速度方向相同。
25.自流井:地下水有两种不同的埋藏类型,即埋藏在第一个稳定隔水层之上的潜水和埋藏在上下两个稳定隔水层之间的承压水。
流体力学简答题总结
流体力学简答题总结简答题1.什么是等压面?等压面有什么性质?压强相等的点组成的面。
性质:1)等压面与质量力正交。
2)质量力只有重力作用的流体的等压面是水平面。
3)等压面就是等势面。
4)自由液面和液体的交界面是等压面。
2.什么是绝对压强,什么是相对压强?绝对压强是以绝对真空为基准的压强,相对压强是以当地大气压强为基准的压强。
3.压力体的构成是什么?如何确定实压力体和虚压力体?压力体的构成1)曲面本身。
2)自由液面或自由液面的延长面。
3)曲面边缘向自由液面或自由液面的延长面所引的垂面。
确定实、虚压力体压力体与曲面本身相接处的部分如果有液体存在就是实压力体,压力方向向下;否则为需压力体,压力方向向上。
4.“恒定流与非恒定流”,“均匀流与非均匀流”,“渐变流与急变流”是如何定义的?(1)液体运动时,若任何空间点上所有的运动要素都不随时间而改变,这种水流称为恒定流。
若任何空间点上所有的运动要素随时间发生了变化,这种水流称为非恒定流。
(2)在恒定流中,液流同一流线上液体质点流速的大小和方向均沿程不变地流动,称为均匀流。
当流线上各质点的运动要素沿程发生变化,流线不是彼此平行的直线时,称为非均匀流。
(3)流线接近于平行直线的流动称为渐变流,流线的曲率较大,流线之间的夹角也较大的流动,称为急变流。
5.试用能量方程解释飞机的升力是如何产生的。
答:飞机机翼呈上凸下凹状,当空气流经机翼时,其上侧流速较大,压力较小;下侧流速较小压力较大,从而在机翼上下产生了一个压力差,此即为飞机的升力。
6.用伯努利能量方程解释为什么在炎热的夏天,当火车开动后,车厢里顿时会有风从车厢两侧吹进?答:当火车开动后,车厢内的空气获得一定的流速,该流速远大于火车周围的空气流速。
由伯努利方程Z P\Y V2\2g=C可知,越靠近车厢处,空气的压强就越小。
从而产生了一个指向车厢的压力差。
在此压力差的作用下,空气就经由车窗被吹进了车厢内。
7.总流能量方程的物理意义是什么?试说明方程中各项的物理意义?答:总流的能量方程表述为:Z1 P1\Y a1V12\2g=Z2.....它的物理意义是:水流只能从总机械能大的地方流向总机械能小的地方。
流体力学名词解释
1.流动性:(宏观)琉璃不能承受拉剪力,无边界条件下,由于压力梯度产生运动。
2.(微观)相同体积的流体和固体,流体内分子数少,分子间距大,分子间范德华力小,易运动。
3.扩散性:流体有高浓度区向低浓度区流过。
4.供热性:流体由高温区向低温区传递能量。
5.均质流体:流体内任意两点间密度相同。
6.粘性:运动流体内部产生切应力的性质。
7.牛顿流体:满足牛顿内摩擦定律的流体。
8.表面张力:液体自由表面分子作用范围,引力大于斥力。
9.质量力:与流体质量有关,作用在之心上的力。
10.表面力:与液体表面积有关,作用于表面上的力。
11.流体静力学:研究流体平衡规律的科学。
12.等压面:平衡流体中压强相等的各点组成的平面。
性质:等压面也是等势面;等压面与单位质量力方向垂直;两种不相混合流体的交界面是等压面。
13.绝对压强:以绝对真空为起点计算的压强。
14.相对压强:一标准大气压为起点计算的压强。
15.合理投影定理:合力在坐标轴上的投影等于每个分力在同一轴上投影的代数和。
16.合力矩定理:合力对于一点的矩等于每一个分力对同一点矩的代数和。
17.拉格朗日法:以流体内某一质点为研究对象,研究质点物理量随时间变化规律,进而分析整个流体。
18.欧拉法:以空间中某一固定位置为研究对象,研究每个流体质点经过时物理量变化规律,进而分析整个流体。
19.定常场:场内物理量不随时间变化。
20.均匀场:场内物理量不随空间位置变化。
21.迹线:流体质点的运动轨迹,描述出某时刻质点的速度方向。
22.流线:流场中某一瞬时曲线,曲线上没一点的速度方向与切线方向重合。
23.流管:几何管状面(没有质量、体积)。
24.元流:刘管内的流线总和(有质量、体积、物理量)。
25.总流:许多元流的有限集合体。
26.过流断面:与元流或总流所有流线正交的横断面。
27.流量:单位时间通过某过流断面流体的体积/质量。
28.静通量:通过某封闭曲面流体的流量。
29.质量体:流体内某封闭曲面内所包含的有限流体。
流体力学简答题
流体力学简答题1、简述流体静力学的物理意义并解释流体静压力的含义。
答:1)在同一静止液体中,许多点的测压管水头是相等的,许多的静压水头也是相等的。
在这些点处,单位重量的比位能可以不相等,比压能也可以不相同,但其比位能与比压能可以相互转换,比势能总是相等的。
这就是流体静力学基本方程的几何意义与能量意义,即物理意义。
2)作用在静止流体上的表面力只有沿受压表面内法线方向的压力,称为流体静压力2.什么叫绝对压强?什么叫相对压强?分别有什么特点?以绝对真空或完全真空为基准计算的压强称为绝对压强。
以大气压强为基准计算的压强称为相对压强。
绝对压强恒为正或零,而相对压强可正可负或零。
3.力学相似应该包括哪几个方面?答:应包括三个方面(1)几何相似,即模型流动与实物流动有相似的边界形状,一切对应的线性尺寸成比例;(2)运动相似,即实物流动与模型流动的流线应该几何相似,而且对应点上的速度成比例;(3)动力相似,即实物流动与模型流动应该受同种外力作用,而且对应点上的对应力成比例。
4.定常不可压缩完全扩展段的管中层流具有哪些方面的特点/答:有五方面特点。
(1)只有轴向运动;(2)流体运动定常、不可压缩;(3)速度分布的轴对称性;(4)等径管路压强变化的均匀性;(5)管路中质量力不影响流体的流动性能。
5.什么是表面力?什么是质量力?表面力:大小与物体表面积有关分布作用在流体表面上的力,它是相邻流体或固体作用于流体表面上的力。
质量力:与流体微质量大小有关并且集中作用在微团质量中心上的力6.说出黏性流体运动的伯努利方程221112221//2//2'z p r u g z p r u g h ++=+++中的每一项各具有的能量意义。
答:z 和p/r 分别表示单位重量流体流经某点时所具有的位能(比位能)和压能(比压能),2u /2g 表示单位重量流体流经给定点时的动能(比动能),'1h 是单位重量流体在流动过程中所损耗的机械能(能量损失)。
流体力学第二版 闻德荪名词解释 简答题
一、名词解释1.流体:是液体和气体的总称(可以承受一定压力,几乎不能承受拉力)。
2.绝对压强:以绝对真空为零点起算的压强。
3.流线:表示某一瞬时流体各质点运动趋势的曲线,曲线上任一点的切线方向与该点的流速方向重合。
(对欧拉法的描绘)4.迹线:某一质点在某一时段内的运动轨迹。
(对拉格朗日法的描绘)5.自由出流:容器中的液体自孔口出流到大气中,称为孔口自由出流6.淹没出流:容器中的液体经孔口流入另一个充满液体的空间,称为孔口淹没出流7.质量力:质量力是作用在流体的每个质点上的力。
8.等压面:同种,静止,连续的液体的水平面为等压面。
9.恒定流:各空间点上的运动要素(速度、压强、密度等)皆不随时间变化的流动10.非恒定流:各空间点上的运动要素(速度、压强、密度等) 存在一个或一个以上随时间变化的流动11.压缩性:流体受压,体积缩小,密度增大的性质12.热胀性:流体受热,体积膨胀,密度减小的性质13.粘滞性:流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以反抗相对运动的性质,此内摩擦力称为流体的粘滞力.(流体微团发生相对运动时所产生的抵抗变形、阻碍流动的性质。
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。
)14.理想流体:没有粘性的流体。
15.过流断面:流束上与流线正交的横断面称为过流断面。
16.相对粗糙度:是专指管壁粗糙凸起高度(绝对粗糙度)Δ与管内径d的比值17.密度:单位体积流体所具有的质量。
18.有旋流动:流场中流体微团的旋转角速度不完全为零19.牛顿流体:符合牛顿内摩擦定律的流体20.非牛顿流体:不符合牛顿内摩擦定律的流体21.临界雷诺数:转变点处的雷诺数。
22.层流:液体质点在流动时互不掺混而分层有序的流动23.紊流:流速增大,流层逐渐不稳定,质点互相掺混,流体质点运动轨迹极不规则的流动24.有势流动:流场中流体微团旋转角速度为零25.粘(滞)性:流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以反抗相对运动的性质,此内摩擦力称为流体的粘滞力.(流体微团发生相对运动时所产生的抵抗变形、阻碍流动的性质。
流体力学简答题
流体力学简答题1. 什么是流体力学?流体力学是研究液体和气体运动及其相关现象的学科。
它涵盖了流体的力学性质、流动方程、边界条件以及流体在各种条件下的行为分析。
2. 流体力学的基本方程包括哪些?流体力学的基本方程包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。
质量守恒方程描述了质量的流动变化,动量守恒方程描述了力对流体运动的影响,而能量守恒方程描述了流体内部和周围的能量转换。
3. 流体的黏性是什么?流体的黏性是指流体内部分子或分子团之间相互碰撞的阻力。
黏性决定了流体的粘稠度,即流体的黏度。
4. 什么是雷诺数?雷诺数是一个无量纲数,用于描述流体的运动方式。
它是流体惯性力和黏性力之比的量度。
如果雷诺数小于一定临界值,称为层流;而大于临界值,则称为湍流。
5. 流体流动的控制方程是什么?流体流动的控制方程是由质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程构成的一组偏微分方程。
这些方程描述了流体内部的物理规律,如连续性、动量平衡和能量变化。
6. 流体力学的应用领域有哪些?流体力学广泛应用于各个领域,包括航空航天、化工、能源、环境工程等。
在航空航天领域,流体力学用于研究飞行器的空气动力学性能;在化工领域,它用于设计反应器和分离装置;在能源领域,它用于优化发电厂和燃烧系统的能效;在环境工程领域,它用于研究水流和大气的运动及其对环境的影响。
7. 流体力学中的边界层是什么?边界层是指流体靠近固体表面的一层流动区域。
在边界层内,流体速度由静止到最大值的变化非常快,且黏性力起到主要作用。
边界层的特性对于流体与固体表面的相互作用和摩擦有重要影响。
8. 流体的扩散和对流有什么区别?流体的扩散是指流体中物质由高浓度区域向低浓度区域的传递过程。
而对流是指流体中物质由动力学性质(如温度差、压力差)引起的流动而带来的物质传输。
扩散主要由浓度差驱动,而对流主要由动力学力驱动。
9. 流体静力学是什么?流体静力学是研究静止流体和受力平衡的流体系统性质的学科。
闻德荪《工程流体力学》考研笔记
闻德荪《工程流体力学》考研笔记闻德荪教授的《工程流体力学》考研笔记是一本备受广大考研学子称赞的教材。
该笔记内容丰富、系统、易懂,对于工程流体力学这门学科的理解和运用有着重要的指导作用。
以下是本文对该笔记的简要介绍。
《工程流体力学》考研笔记以流体力学的基本概念和原理为线索,深入浅出地介绍了流体静力学、流体动力学、流体表面张力、湍流等基本内容。
首先,笔记从流体静力学入手,讲解了流体受力平衡的原理以及应用方式。
接着,通过数学推导和实际案例,介绍了流体动力学的基本原理,包括连续性方程、动量方程和能量方程等。
通过这些内容,学生能够全面了解流体的运动规律和特性。
在介绍完基本的流体力学原理之后,笔记详细探讨了流体运动的各个方面,如流体的旋转、倾斜、加速和减速等。
同时,笔记注重实践应用,将这些原理与实际工程中的问题联系起来,让学生能够将所学的理论知识应用到实际中。
此外,笔记还介绍了一些重要的流体特性,如表面张力和湍流。
这些内容不仅加深了学生对流体力学的理解,还有助于学生更好地应对考试中的相关问题。
除了基础理论之外,笔记还对一些常见的流体力学实验方法进行了介绍。
例如,通过对静力学、动力学和表面张力实验的分析,学生可以更好地理解实验原理和步骤,并能够正确分析实验结果。
这对于提高学生的实验能力和科学研究水平具有重要意义。
另外,闻德荪教授的《工程流体力学》考研笔记还配备了大量的习题和解析,可以帮助学生检测和巩固所学的知识。
这些习题包括选择题、填空题和计算题等多种形式,覆盖了教材中的各个知识点。
通过反复练习,学生可以更好地掌握流体力学的相关知识,并提高解题能力。
同时,笔记还提供了详细的解答和解析,使学生能够更好地理解题目的解题思路和方法。
总之,闻德荪教授的《工程流体力学》考研笔记凭借其全面、易懂、实用的特点,成为众多考研学子备考的重要参考资料。
通过系统学习这份笔记,学生能够全面掌握流体力学的基本概念和原理,并能够将所学知识应用到实际工程问题中。
流体力学 专业 名词解释
《流体力学》名词解释粘性:流体层间发生相对滑移运动时产生切向力的性质。
粘性系数:切应力与速度梯度成正比的比例系数。
牛顿流体:切应力与角变形速率(速度梯度)之间存在线性关系的流体。
非牛顿流体:切应力与角变形速率(速度梯度)之间不存在线性关系的流体。
理想流体:假想的粘性为零的(=0)的流体。
体积压缩系数:单位压力变化所对应的流体体积的相对变化值。
体积弹性模数:流体体积的单位相对变化所对应的压力变化值。
表面张力:液体表面任意两个相邻部分之间的垂直与它们的分界线的相互作用的拉力。
表面张力系数:单位长度分界线上的张力。
质量力:作用于流体质量上的非接触力。
表面力:由毗邻的流体质点或其它的物体所直接施加的表面接触力。
帕斯卡定理:流体静止平衡时施加于不可压流体表面的压力,以同一数值沿各个方向传递到所有流体质点。
正压流场:整个流场中流体密度只是压力的函数。
绝对压力:以真空为基准的压力。
相对压力:以大气压力为基准的压力,又称为表压。
位置水头:流体质点距离某基准面的高度。
压力水头:单位重量流体的压力势能,可用压力所对应的液柱高度来表示。
静水头:位置水头和压力水头之和,又称测压管水头。
等压面:流体静止平衡时,压力相等的曲面(或平面)。
迹线:流体质点的轨迹线;流线:用欧拉法描述速度场时的速度矢量线;串线:相继通过空间某一固定点的流体质点依次串联而成的线;流体线:由确定的流体质点组成的连续线;线变形速率:单位时间内微元流体线的相对伸长率;体积膨胀率:单位时间内微元流体团的体积膨胀率;角变形速率:正交流体线的夹角对时间的变化率的1/2;流体微团整体转动角速度:过某流体质点A的所有流体线转动角速度的平均值,可用正交微元流体线的角平分线的转动角速度来衡量;无旋流场:的流场,又称有势场;速度势:当流场无旋时,存在称为速度势;控制体:相对于坐标系固定不动的封闭体积,它是欧拉方法描述流动用的几何体。
系统:包含固定不变物质的集合,它是拉格朗日方法描述流动的质量体,其形状,大小,位置,随时间变化。
流体力学名词及简答参考答案
一、名词解释1.缓变过流断面、缓变流动缓变过流断面为流束或总流中与所有流线都相垂直的横断面。
流束内流线的夹角很小、流线的曲率半径很大,近乎平行直线的流动,称为缓变流。
2.流管与流束在流场中做一个不是流线的封闭周线,过该周线上的所有流线组成的管状表面称为流管。
充满流管的一束流体称为流束。
3.动能、动量修正系数动能修正系数是用来衡量过流断面上流速分布的均匀程度的;动量修正系数是用来修正实际流速和平均流速计算的动量通量的差别。
4.水力光滑管和水力粗糙管稳流完全感受不到管壁粗糙度的影响,流体好像在完全光滑的管子中流动一样。
这种情况的管内流动称作“光滑管”。
关闭的粗糙凸出部分有一部分或大部暴露在紊流区中,当流体流过凸出部分时,将产生漩涡,造成新的能量损失,管壁粗糙度将对紊流产生影响。
这种情况的关内紊流称作“粗糙管”。
5.等压面与压力体在流体中压强相等的点组成的面称为等压面。
压力提是一个数学概念,与该体积内有无液体或者是否充满液体无关,它是曲面和自由液面或者自由液面的延长面包容的体积。
6.系统与控制体所谓系统就是一群流体质点的集合。
控制体是为了研究问题方便起见所取的特定空间区域。
7.流线与迹线流线和极限都是流场中的曲线,并且方程的形式是相同的,但是,它们有着本质的区别,流线是流场中瞬时曲线,描述的是某一瞬时处在该曲线上的众多流体质点的运动方向;迹线则是和时间过程有关的曲线,描述的是一个流体质点在一段时间内由一点运动到另一点的轨迹。
8.断面平均流速与时间平均流速断面平均流速是一个假想的流速,假设过流断面上各点的流速均等于ω,这时通过该断面的流量应等于实际流速通过该断面的流量,此流速v称断面平均流速平均时间流动是实际的一段时间内流体轴向速度的平均值。
9.层流与紊流流线为直线,流体质点只有沿圆管轴向的运动,而没有径向运动,这种流动状态为层流。
流体质点不仅有轴向运动,也具有径向运动,处于一种无序的紊乱状态,此种流动状态为紊流。
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一、名词解释
1.流体:是液体和气体的总称(可以承受一定压力,几乎不能承受拉力)。
2.绝对压强:以绝对真空为零点起算的压强。
3.流线:表示某一瞬时流体各质点运动趋势的曲线,曲线上任一点的切线方向与该点的流速方向重合。
(对欧拉法的描绘)
4.迹线:某一质点在某一时段内的运动轨迹。
(对拉格朗日法的描绘)
5.自由出流:容器中的液体自孔口出流到大气中,称为孔口自由出流
6.淹没出流:容器中的液体经孔口流入另一个充满液体的空间,称为孔口淹没出流
7.质量力:质量力是作用在流体的每个质点上的力。
8.等压面:同种,静止,连续的液体的水平面为等压面。
9.恒定流:各空间点上的运动要素(速度、压强、密度等)皆不随时间变化的流动
10.非恒定流:各空间点上的运动要素(速度、压强、密度等) 存在一个或一个以上随时间变化的流动
11.压缩性:流体受压,体积缩小,密度增大的性质
12.热胀性:流体受热,体积膨胀,密度减小的性质
13.粘滞性:流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以反抗相对运动的性质,此内摩擦力称为流体的粘滞力.(流体微团发生相对运动时所产生的抵抗变形、阻碍流动的性质。
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。
)14.理想流体:没有粘性的流体。
15.过流断面:流束上与流线正交的横断面称为过流断面。
16.相对粗糙度:是专指管壁粗糙凸起高度(绝对粗糙度)Δ与管内径d的比值
17.密度:单位体积流体所具有的质量。
18.有旋流动:流场中流体微团的旋转角速度不完全为零
19.牛顿流体:符合牛顿内摩擦定律的流体
20.非牛顿流体:不符合牛顿内摩擦定律的流体
21.临界雷诺数:转变点处的雷诺数。
22.层流:液体质点在流动时互不掺混而分层有序的流动
23.紊流:流速增大,流层逐渐不稳定,质点互相掺混,流体质点运动轨迹极不规则的流动24.有势流动:流场中流体微团旋转角速度为零
25.粘(滞)性:流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以反抗相对运动的性质,此内摩擦力称为流体的粘滞力.(流体微团发生相对运动时所产生的抵抗变形、阻碍流动的性质。
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。
)
26.静水压力:静止液体作用在与之接触的表面上的水压力
27.过水断面:某一研究时刻的水面线与河底线包围的面积
28.不可压缩流体:流体密度不随压强变化的流体。
(流体密度随压强变化很小,可视为常数的流体)
29.均质流体:流体力学性质完全一样的单一流体
30.一元流动:运动要素是一个空间坐标的函数的流动
31.湿周:过流断面上与流体接触的那部分固体边界的长度。
32.等压面:液体压强相等的各点组成的面。
33.有压流:无自由表面,表面压强不等于零的流动。
34.无压流:有自由表面;或虽然无自由表面,但是表面压强等于零的流动。
35.沿程阻力:沿流程的摩擦阻力
37.沿程水头损失:单位重量流体的沿程损失
38.局部损失:流体为克服局部阻力所损失的能量
36.局部阻力:流体的边界在局部地区发生急剧变化时,迫使主流脱离边壁而形成漩涡,流体质点间产生剧烈的碰撞,所形成的阻力称为局部阻力。
39.短管:水流的流速水头和局部水头损失都不能忽略不计的管道
40.长管:管流的流速水头和局部水头损失的总和与沿程水头损失比较起来很小,因而计算时常常按沿程水头损失某一百分数估算或完全忽略不不计。
41.表面力:流体以外的其它物体对流体的作用力
42.无旋流动:流场中流体微团旋转角速度为零
43.相对压强:以当时当地大气压强为零点计算的压强
44.真空度:系统压强实际数值低于大气压强的数值
45.流量:单位时间内通过某一过流断面的流体数量
46.均匀流:水流流线为相互平行的直线
47.断面平均流速:在同一断面上流速不同,为方便计算假设的速度分布均匀
48. 水力坡度:水面单位距离的落差
49. 量纲:物理现象或物理量的度量
50. 水力半径:过水断面面积与湿周之比即为水力半径
51. 等势线:流速势取同一数值的各点的连线
52. 流场:流体运动所占据的空间
53.控制体:是空间的一个固定不变的区域,是根据问题的需要所选择的固定的空间体积。
它的边界面称为控制面
54.渐变流:各流线接近与平行直线的流动。
二、简答题
1.流体的研究方法有哪些?(理论研究方法:力学模型→物理基本定律→求解数学方程→分析和揭示本质和规律。
实验方法:相似理论→模型实验装置数值方法。
计算机数值方法是现代分析手段中发展最快的方法之一)
2.流体静压强的特性是什么?
a.静压强方向沿作用面的内法线方向
b.任一点静压强的大小与作用面的方位无关
3.请写出实际流体一元总流伯努里方程,并说明方程中各项的几何意义和物理意义。
Z1+p1/ρ1*g+α1v1^2/2*g= Z2+p2/ρ2*g+α2v2^2/2*g + hw
物理意义:z-单位位能,p/ρg-单位压能,v^2/2*g-单位动能,hw-能量损失
几何意义:z-位置水头,p/ρg-压强水头,v^2/2*g-速度水头,hw-水头损失,z +p/ρg-测压管水头
4.薄壁小孔口自由出流的流量公式是什么,解释其中各项的含义?
Q=μA√(2gH0)μ-孔口流量系数A-孔口面积H0-作用水头
5.什么是连续介质假设?
认为流体充满一定体积时不留任何空隙,其中没有真空,也没有分子间隙,认为流体是连续介质
6.流体静力学基本方程是什么?并解释各项含义?
Z+p/ρ*g=c 同上
7.解释能量方程式各项的几何意义和能量意义.
Z1+p1/ρ1*g+α1v1^2/2*g= Z2+p2/ρ2*g+α2v2^2/2*g + hw
物理意义:z-单位位能,p/ρg-单位压能,v^2/2*g-单位动能,hw-能量损失
几何意义:z-位置水头,p/ρg-压强水头,v^2/2*g-速度水头,hw-水头损失,z +p/ρg-测压管水头
8.简述尼古拉兹试验成果
对圆管有压流进行了系统的沿程阻力系数和断面流速分布的测定。
层流区临界过渡区紊流光滑区都只与Re有关
紊流过渡区与Re和K/d都有关。
紊流粗糙区(阻力平方区)只与K/d有关。
9.什么是理想流体假设?假设流体为无粘性的理想流体。
10.什么是绝对压强,什么是相对压强?以绝对真空为零点起算的压强,以当时当地大气压强为零点计算的压强。
11.测量流量的方法有哪些,试简述其测量原理?
12.动量方程式形式及各项意义是什么?
Σ F=ρQ(β2v2-β1v1)F-流体所受合外力ρQβ2v2-流出流量ρQβ1v1-流进流量13.牛顿内摩擦定律的公式是什么?解释其中各项的意义。
流体液层间的摩擦力与液层接触面上正压力有关吗?
τ=μ*du/dy μ-动力粘度du/dy-速度梯度
14.作用在流体上的力可以分为哪些?
质量力,表面力
15.三个主要的流体力学模型是什么?1)连续介质;(2)无粘性流体;(3)不可压缩流体。
16.计算沿程损失的达西公式中各项的含义是什么?
h f=λ*(L/d)*(v^2/2g),λ——沿程阻力系数
18.1个工程大气压值以帕(N/m2)、米水柱(mH2O)、毫米水银柱(mmHg)表示,其值各为多少?
0.98*10^5pa 10m水柱736mmHg
19.何谓“恒定流”?何谓“均匀流”?若某流动为恒定均匀流,其流动的加速度是多少?各空间点上的运动要素(速度、压强、密度等)皆不随时间变化的流动,水流流线为相互平行的直线,加速度为零
20.在相同的水力条件下,孔口的过流能力与管嘴的过流能力相比较,哪一个大?为什么会产生这种现象?管嘴较大,沿程阻力系数较小,流量系数较大
21.何谓“理想流体”?何谓“不可压缩流体”?
没有粘性的流体,流体密度不随压强变化的流体。
(流体密度随压强变化很小,可视为常数的流体)
22.1个标准大气压值以帕(N/m2)、米水柱(mH2O)、毫米水银柱(mmHg)表示,其值各为多少?1。
013*10^5pa ,10.33m水柱,760mm Hg
23.何谓小孔口出流?孔口高度e<H/10
24.雷诺实验揭示了流体存在两种流态,即层流和紊流,它们是如何定义的?判别水力流态的准则是什么?说明其物理意义。
对有压管流,判别准则的临界值为多小?
层流和紊流时沿程水头损失h f 与流速v 之间各呈什么关系?
层流:流体质点作有条不紊的线状运动,彼此互不混掺的流动
紊流:流体质点在流动过程中彼此混掺的流动
准则:雷诺数 物理意义:惯性力和粘性力作用之比 临界值:2000左右 正比关系:
25.写出实际流体一元总流伯努里方程的适用条件。
1、流体运动是恒定流;
2、符合连续原理;
3、作用于流体上的质量力只有重力;
4、取得两断面在渐变流或均匀流区域,但两断面不必是;
5、没有流量汇入与汇出,没有能量输入与输出;
g v d l h f 22λ=。