流体力学判断按章节
(完整版)流体力学知识点总结汇总

流体力学知识点总结 第一章 绪论1 液体和气体统称为流体,流体的基本特性是具有流动性,只要剪应力存在流动就持续进行,流体在静止时不能承受剪应力。
2 流体连续介质假设:把流体当做是由密集质点构成的,内部无空隙的连续体来研究。
3 流体力学的研究方法:理论、数值、实验。
4 作用于流体上面的力(1)表面力:通过直接接触,作用于所取流体表面的力。
作用于A 上的平均压应力作用于A 上的平均剪应力应力法向应力切向应力(2)质量力:作用在所取流体体积内每个质点上的力,力的大小与流体的质量成比例。
(常见的质量力:重力、惯性力、非惯性力、离心力)单位为5 流体的主要物理性质 (1) 惯性:物体保持原有运动状态的性质。
质量越大,惯性越大,运动状态越难改变。
常见的密度(在一个标准大气压下): 4℃时的水20℃时的空气(2) 粘性ΔFΔPΔTAΔAVτ法向应力周围流体作用的表面力切向应力A P p ∆∆=A T ∆∆=τAF A ∆∆=→∆lim 0δAPp A A ∆∆=→∆lim 0为A 点压应力,即A 点的压强 ATA ∆∆=→∆lim 0τ 为A 点的剪应力应力的单位是帕斯卡(pa ),1pa=1N/㎡,表面力具有传递性。
B Ff m =2m s 3/1000mkg =ρ3/2.1mkg =ρ牛顿内摩擦定律: 流体运动时,相邻流层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。
即以应力表示τ—粘性切应力,是单位面积上的内摩擦力。
由图可知—— 速度梯度,剪切应变率(剪切变形速度) 粘度μ是比例系数,称为动力黏度,单位“pa ·s ”。
动力黏度是流体黏性大小的度量,μ值越大,流体越粘,流动性越差。
运动粘度 单位:m2/s 同加速度的单位说明:1)气体的粘度不受压强影响,液体的粘度受压强影响也很小。
2)液体 T ↑ μ↓ 气体 T ↑ μ↑ 无黏性流体无粘性流体,是指无粘性即μ=0的液体。
无粘性液体实际上是不存在的,它只是一种对物性简化的力学模型。
(完整版)流体力学 第一章 流体力学绪论

第一章绪论§1—1流体力学及其任务1、流体力学的任务:研究流体的宏观平衡、宏观机械运动规律及其在工程实际中的应用的一门学科。
研究对象:流体,包括液体和气体。
2、流体力学定义:研究流体平衡和运动的力学规律、流体与固体之间的相互作用及其在工程技术中的应用.3、研究对象:流体(包括气体和液体)。
4、特性:•流动(flow)性,流体在一个微小的剪切力作用下能够连续不断地变形,只有在外力停止作用后,变形才能停止。
•液体具有自由(free surface)表面,不能承受拉力承受剪切力( shear stress)。
•气体不能承受拉力,静止时不能承受剪切力,具有明显的压缩性,不具有一定的体积,可充满整个容器。
流体作为物质的一种基本形态,必须遵循自然界一切物质运动的普遍,如牛顿的力学定律、质量守恒定律和能量守恒定律等。
5、易流动性:处于静止状态的流体不能承受剪切力,即使在很小的剪切力的作用下也将发生连续不断的变形,直到剪切力消失为止。
这也是它便于用管道进行输送,适宜于做供热、制冷等工作介质的主要原因.流体也不能承受拉力,它只能承受压力.利用蒸汽压力推动气轮机来发电,利用液压、气压传动各种机械等,都是流体抗压能力和易流动性的应用.没有固定的形状,取决于约束边界形状,不同的边界必将产生不同的流动。
6、流体的连续介质模型流体微团——是使流体具有宏观特性的允许的最小体积。
这样的微团,称为流体质点。
流体微团:宏观上足够大,微观上足够小。
流体的连续介质模型为:流体是由连续分布的流体质点所组成,每一空间点都被确定的流体质点所占据,其中没有间隙,流体的任一物理量可以表达成空间坐标及时间的连续函数,而且是单值连续可微函数。
7流体力学应用:航空、造船、机械、冶金、建筑、水利、化工、石油输送、环境保护、交通运输等等也都遇到不少流体力学问题。
例如,结构工程:钢结构,钢混结构等.船舶结构;梁结构等要考虑风致振动以及水动力问题;海洋工程如石油钻井平台防波堤受到的外力除了风的作用力还有波浪、潮夕的作用力等,高层建筑的设计要考虑抗风能力;船闸的设计直接与水动力有关等等。
流体力学基本知识

第一章流体力学基本知识解析第一节流体及其空气的物理性质流动性是流体的基本物理属性。
流动性是指流体在剪切力作用下发生连续变形、平衡破坏、产生流动,或者说流体在静止时不能承受任何剪切力。
易流动性还表现在流体不能承受拉力。
(一) 流体的流动性通风除尘与气力输送涉及的流体主要是空气。
流体是液体和气体的统称,由液体分子和气体分子组成,分子之间有一定距离。
但在流体力学中,一般不考虑流体的微观结构而把它看成是连续的。
这是因为流体力学主要研究流体的宏观运动规律它把流体分成许多许多的分子集团,称每个分子集团为质点,而质点在流体的内部一个紧靠一个,它们之间没有间隙,成为连续体。
实际上质点包含着大量分子,例如在体积为10-15cm3的水滴中包含着3×107个水分子,在体积为1mm3的空气中有2.7×1016个各种气体的分子。
质点的宏观运动被看作是全部分子运动的平均效果,忽略单个分子的个别性,按连续质点的概念所得出的结论与试验结果是很符合的。
然而,也不是在所有情况下都可以把流体看成是连续的。
高空中空气分子间的平均距离达几十厘米,这时空气就不能再看成是连续体了。
而我们在通风除尘与气力输送中所接触到的流体均可视为连续体。
所谓连续性的假设,首先意味着流体在宏观上质点是连续的,其次还意味着质点的运动过程也是连续的。
有了这个假设就可以用连续函数来进行流体及运动的研究,并使问题大为简化。
(二)惯性(密度)流体的第一个特性是具有质量。
流体单位体积所具有流体彻底质量称为密度,用符号ρ表示。
在均质流体内引用平均密度的概念,用符号ρ表示:Vm =ρ式中: m ——流体的质量[Kg];V ——流体的体积[m 3]; ρ——流体密度Kg/m 3。
但对于非均质流体,则必需用点密度来描述。
所谓点密度是指当ΔV →0值的极限(dV dm V m V 0 lim ),即:dV dm V m lim V =∆∆=→∆0ρ公式中,ΔV →0理解为体积缩小为一点,此点的体积可以忽略不计,同时,又必须明确,这点和分子尺寸相比必然是相当大的,它必定包括多个分子,而不至丧失流体的连续性。
流体力学选择(附答案)按章节(天津城建学院)知识讲解

流体力学选择(附答案)按章节(天津城建学院)绪 论1.在一个标准大气压下,4℃以上水的容重随温度的升高而( C )A .增大 B.不变 C.减小 D.不一定2、容重与密度 c 。
a .是单位不同的同一个物理量;b .前者是矢量后者是标量;c .前者反映单位质量力的大小,后者反映单位体积的物质量;d .两者的值总是相等的。
3.液体不能承受的力是(C )A .剪切力 B.压力 C.拉力 D.表面张力4、下列说法正确的是( B )。
A 、液体不能承受拉力,也不能承受压力;B 、液体不能承受拉力,但能承受压力;C 、液体能承受拉力,但不能承受压力;D 、液体能承受拉力,也能承受压力。
5.理想液体与实际液体最主要的区别是(D )A .不可压缩 B.不能膨胀 C.没有表面张力 D.没有粘滞性6.理想流体是一种( A )的假想流体。
A.动力粘度μ为0B.速度梯度dy du为0C.速度u 为一常数D.流体没有剪切变形7.理想流体的总水头线沿程的变化规律为( C )。
A.沿程下降B.沿程上升C.沿程不变D.前三种情况都有可能8.理想流体边界层在( D )中存在。
A.圆柱绕流B.均匀流中顺流放置的薄平板C.管道进口段D.任何边界中都不可能9、 理想流体的特征是( B )。
A) 粘度为常数;B) 无粘性;C) 不可压缩;D) 符合RT p ρ=10、水的粘滞性会随着温度的升高____(1)___ 。
(1)变小 (2)变大 (3)不变 (4)不一定11.液体粘性系数值随温度的升高而( C )A .增大B .不变C .减小D .可增大,可减小12.气体与液体的粘度随着温度的升高分别( D )。
A.减小、减小B.减小、增大C.增大、增大D.增大、减小13、不同的液体其粘滞性______, 同一种液体的粘滞性具有随温度_______而降低的特性。
答案(D )。
A 、相同 降低;B 相同 升高;C 、不同 降低;D 、 不同 升高14.在常压下,气体的动力粘度随温度和压强的变化关系是(B )A.温度升高,动力粘度变小B.温度升高,动力粘度变大C.压强升高,动力粘度变小D.压强升高,动力粘度变大15.某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( B )A.3.75×10-9Pa·sB.2.4×10-3Pa·sC.2.4×105Pa·sD.2.4×109Pa·s16.如图所示,一平板在油面上作水平运动。
第一章 流体力学基础

第一章流体力学基础流体包括液体和气体。
流体力学是力学的一个分支,研究流体处于平衡、运动状态时的力学规律及其在工程中的应用。
按研究介质不同流体力学分为液体力学(水力学)和气体力学。
水力学研究的对象是液体,但是,当气体的流速和压力不大,密度变化不大,压缩性可以忽略不计时,液体的各种平衡和运动规律对于气体也是适用的。
流体力学在建筑设备工程中有着广泛的应用。
给水、排水、供热、供燃气、通风和空气调节等工程设计、计算和分析都是以流体力学作为理论基础的。
因此,必须了解和掌握流体力学的基本知识。
第一节流体的主要物理性质流体的连续性假说流体毫无空隙地连续地充满它所占据的空间。
因此,描述流体平衡和运动的参数都是空间坐标的连续函数,从而就可以应用数学分析中的连续函数这一工具,分析流体在外力作用下的机械运动。
流体的力学特性(1)流体不能承受拉力;(2)静止流体不能承受切力,受微小切力作用流体就会流动,这就是流体易流动性的原因,运动的实际流体能承受切力;(3)静止或运动的流体能承受较大的压力。
一、惯性及万有引力特性惯性——物体保持原有运动状态的性质。
惯性的大小用质量表示。
万有引力——地球上的物体均受地球引力的作用,表现为重力。
质量为物体的重力为(N)(1-1)式中——重力加速度,取m/s2。
1.密度对于均质流体,单位体积流体具有的质量,记为。
对于质量为,体积为的流体有(kg/m3)(1-2)2.容重(重度)对于均质流体,单位体积流体具有的重量,记为。
对于重量为,体积为的流体有(N/m3)(1-3)干空气在标准大气压mmHg和20℃时,kg/m3,N/m3。
水在标准大气压和4℃时,kg/m3,N/m3。
水银在标准大气压和20℃时,kg/m3,N/m3。
二、粘滞性如图1-1所示,为管中断面流速分布。
由于流体各流层流速不同,当相邻层间有相对运动时,在接触面上就会产生相互作用的内摩擦力(切力),摩擦生热,耗散在流体中,流体的机械能就会损失一部分。
2020年智慧树知道网课《流体力学(山东联盟)》课后章节测试满分答案

第一章测试1【判断题】(2分)质点应满足宏观上无穷大、微观上无穷小。
A.错B.对2【判断题】(2分)当流体不可压缩时,重度必为常数。
A.对B.错3【单选题】(2分)设水的体积压缩系数。
当水所受压强等温增加时,其密度增加()。
A.0.4%B.0.8%C.1%D.2.5%4【判断题】(2分)粘性产生的原因之一是分子热运动。
A.对B.错5【判断题】(2分)牛顿内摩擦定律的适用条件是:牛顿流体做层流运动。
A.错B.对6【单选题】(2分)有一底面积为60cm×40cm的木板,质量为5kg,沿一与水平面成30˚角的斜面下滑。
油层厚度为0.6mm,如以等速0.84m/s下滑时,油的动力粘度为()。
A.0.146Pa·sB.0.136Pa·sC.0.007Pa·sD.0.073Pa·s7【单选题】(2分)下列各力中,属于质量力的是()。
A.表面张力B.惯性力C.摩擦力D.压力第二章测试1【单选题】(2分)某点的真空度为65000Pa,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为()。
A.35000PaB.6500PaC.65000PaD.165000Pa2【单选题】(2分)在密闭容器上装有U形水银测压计,其中1,2,3点,位于同一水平面上,如图所示,其压强关系为()。
A.B.C.D.不确定3【单选题】(4分)边长1.2m的正方形放于水中,为使压力中心低于形心75mm,顶边离水面的距离x为()(矩形惯性矩)。
A.0.5mB.1mC.0.75mD.0.075m4【单选题】(4分)两个半圆球形壳用螺钉相连接,球内部充满水,顶端通大气,作用在上半球壳和下半球壳上的静水总压力之比为()。
A.1:3B.1:2C.1:1D.1:55【单选题】(4分)油箱宽为B,高为H,向右做等加速直线运动,其中所装汽油为油箱容量的1/3,当汽油自由液面刚好接触油箱底边时,加速度a=()。
A.2gH/(3B)B.gH/BC.gH/(3B)D.gH/(2B)第三章测试1【单选题】(2分)变水头收缩管出流()。
2020年智慧树知道网课《流体力学(兰州理工大学)》课后章节测试满分答案

第一章测试1【单选题】(2分)通常情况下,气体和液体的粘性随温度的降低分别()。
A.不变;不变B.增大;减小C.减小;增大D.不变;减小2【判断题】(2分)理想液体与实际液体的主要差别在于压缩性。
A.错B.对3【单选题】(2分)压力和粘滞力分别属于()。
A.质量力、质量力B.表面力、表面力C.质量力、表面力D.表面力、质量力4【判断题】(2分)液体表面正压力的大小与牛顿内摩擦力大小无关。
A.对B.错5【判断题】(2分)流体运动粘度的单位是N·m2/s。
A.对B.错6【判断题】(2分)流体力学的研究方法主要有理论分析、实验研究和数值模拟。
A.对B.错7【判断题】(2分)有两平板,上板以0.25m/s的速度自左向右运动,下板固定不动,两板距离为0.5mm,充满粘性流体。
若上板单位面积上的作用力为2N/m2,则可由牛顿内摩擦定理计算得到该流体的动力粘度为0.004Pas。
A.对B.错8【判断题】(2分)一块质量为m=5kg、面积为A=1500px×1000px的板沿着与水平面成θ=30°的斜面以速度u=0.3m/s下滑,下滑时油层厚度δ=0.6mm。
根据上述条件可以求解出油液的动力粘度为0.049Pa·s。
A.错B.对9【单选题】(2分)静止流体可以承受一定的()。
A.拉力B.剪切力C.均不对D.压力10【单选题】(2分)牛顿切应力公式也可表述为:各流层间的切应力与流体微团的角变形速度成()规律分布。
A.反比B.正比C.对数D.倒数第二章测试1【判断题】(2分)当某点的绝对压强小于当地大气压时,则该点的相对压强为负值,该点存在着真空。
A.错B.对2【判断题】(2分)金属测压计的读数为计示压强。
A.对B.错3【多选题】(2分)满足()的液体中,等压面就是水平面。
A.静止B.同种C.运动D.连续4【判断题】(2分)如图所示,U形管测压计和容器A连接。
已知h1=0.25m,h2=1.61m,h3=1m,则容器中水的绝对压强和真空度分别为33.3kPa和68.0kPa。
流体力学章1~4知识点概括

一、第一章 流体惯性:(1)、流体的比容:指单位质量流体的体积。
kg m v /13ρ=(2)、流体的重度:指单位体积的流体所具有的重量(所受的重力)。
3/m N gργ= 水的密度:1000kg/m3 重度:9800N/m3流体粘性:(1)、流体的粘性:粘性是流体阻止其发生剪切变形的一种特性,是由流体分子的结构及分子间的相互作用力所引起的。
流体的粘性是流体的固有属性。
(2)、牛顿内摩擦定律: A )流体的内摩擦切应力:当相邻两层流体发生相对运动时,各层流体之间将因其粘性而产生摩擦力(剪切力),摩擦应力的大小为:切应力是粘性的客观表现。
速度梯度和流体的变形密切相关,速度梯度愈大,变形愈快,粘性力愈大。
B )牛顿通过实验证明:内摩擦力的大小与两层之间的速度差及流层接触面积的大小成正比,而与流层之间的距离成反比,即:dyduAF μ±= (3)、粘度:流体粘性的大小用粘度来表示,粘度是流体粘性的度量,它是流体温度和压力的函数。
A)动力粘度μ:是指速度梯度为1/=dy du 时的流层单位面积上的内摩擦力τ。
动力粘度μ表征了流体抵抗变形的能力,即流体粘性的大小。
与流体的种类、温度和压强有关的比例系数,在一定温度和压强下,是常数。
单位:s Pa ⋅;B)运动粘度:ρμυ=。
单位:s m /2(4)温度对粘性的影响:温度对液体和气体粘性的影响截然不同。
温度升高时,液体的粘性降低。
温度升高时,气体的粘性增加。
毛细高度:在20度时的上升高度水:h=30/d(mm) 酒精:h=10/d(mm) 二、第二章3、压强微分公式)(dz f dy f dx f dp z y x ++=ρ4、等压面0)(=++=dz f dy f dx f dp z y x ρyu A F d d μτ==5、流体静力学基本方程C g pz =+ρ gp z g p z ρρ2211+=+1)几何意义:Z 为位置水头,gpρ为压强水头,g p z ρ+为静压水头。
流体力学章节划分

绪论(0)第一章:流体的基本性质(4)§1 流体力学的基本概念§2 流体的连续介质假设§3 状态方程(热力学特性)§4 作用在流体上的力第二章:流体静力学(4)§1流体静压力及其特性§2 流体平衡方程§3 流体静力学基本公式及其应用§4 静止流体作用在平面上的总压力§5 静止流体作用在曲面上的总压力§6 物体在液体中的潜浮原理第三章:流体运动学(6)§1描述流动的两种方法(2)§2流动的分类§3流体运动学的基本概念(2)§4流体微团运动分析(2)第四章:流体力学基本方程组(8)§1输运定理§2质量守恒方程§3动量定理§4能量守恒方程§5初边界条件第五章:理想流体力学(6)§1 欧拉方程§2伯努利方程§3伯努利方程基本应用第六章:粘性流体力学基础(工流)(8)§1 管路中流动阻力的成因及分类§2 两种流动状态及判别标准§3 粘性流体的运动方程§4 圆管中的层流流动§5 紊流的理论分析§6 圆管紊流的沿程水头损失§7 局部水头损失第七章:压力管路孔口和管嘴出流(4)§1 简单长管的水力计算§2 复杂管路的水力计算§3 短管的水力计算§4 水击现象第八章:非牛顿流体力学(4)第九章:气体动力学基础(6)第十章:实验流体力学基础(4)。
第一篇 流体力学第一章 流体的基本知识

第二节 作用在流体上的力
• 因为流体几乎不能承受拉力,所以,作用于流体上的表面力只可分解为 垂直于表面的法向力和平行于表面的切向力.法向力即压力,切向力即 内摩擦力.
• 表面力用单位面积上的表面力来表示.单位面积上的压力称为压应力( 压强),单位面积上的切向力称为切应力.压应力和切应力的单位均为 Pa.
• 1.液体的压缩性和热胀性 • 液体的压缩性一般用压缩系数β 来表示.压缩系数是指压强变化1Pa
时,液体体积或密度的相对变化率.
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第一节 流体的主要力学性质
• 液体的热胀性一般用热胀系数α 来表示.热胀系数是指温度变化1 K(℃)时,液体体积或密度的相对变化率.
• 液体的压缩性和热胀性都很小,一般情况下可忽略不计.只有在某些特 殊情况下,例如水击、热水采暖等问题,才需要考虑水的压缩性和热胀 性.
第一节 流体的主要力学性质
• 不同的流体有不同的黏度.同一种流体的黏度也会随温度而改变,但液 体和气体的黏度随温度变化的规律是不同的.液体的黏度随温度的升 高而减小,而气体的黏度随温度的升高而增大.水和空气在一个大气压 下的黏度分别见表1-2和表1-3.
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第二节 作用在流体上的力
• 一、质量力
• 图1-1所示为流体在圆管中流动时的流速分布图. • 当流体在管道内流动时,紧贴管壁的流体质点附着在管壁上,其流速为
零.管轴心处的流体质点受管壁的影响最小,速度最大.从管壁到轴心,流 体速度逐渐增加,形成了抛物线形的速度分布. • 牛顿通过大量的试验研究,提出了牛顿内摩擦定律.
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• 固体具有抗拉、抗压、抗切的能力.要将某一固体拉裂、压碎或切断, 必须施加足够的外力,否则是拉不裂、压不碎、切不断的.但是流体则 大不相同,要分裂或切断水体,几乎不用费什么力气,这说明流体抗拉能 力极弱,抗切能力也很微小.静止的流体只要受到微小的切力作用就会 发生不断的变形,各质点之间发生不断的相对运动.流体的这一特性就 被称为流动性.这也是流体便于用管道、渠道进行输送,适宜作为工作 介质的主要原因.
《流体力学》各章节复习要点

《流体力学》各章节复习要点第一章:流体力学基本概念1.流体力学的研究对象是流体运动的性质、规律和力学行为。
2.流体和固体的区别,流体的分类和性质。
3.流体的基本力学性质,包括压强、密度和粘度等。
4.流体的运动描述,包括质点、流线、流管和速度场等概念。
5.流体的变形和应力,包括剪切应力、正应力、黏性和流变性等。
第二章:流体静力学1.流体静压力的基本特征,流体静力学方程和压强的传递规律。
2.流体的浮力,浸没体和浮力的计算方法。
3.子液面、大气压和液体柱的压强和压力计的应用。
4.流体的液面,压强分布和压力容器。
第三章:流体动力学基本方程1.流体运动描述的方法,包括拉格朗日方法和欧拉方法。
2.质点、质点流函数和速度场等的关系。
3.流体的基本方程,包括连续性方程、动量方程和能量方程。
4.流体的不可压缩性和可压缩性假设。
第四章:定常流动和流动的形态1.定常流动和非定常流动的概念和特点。
2.流体流动的形态,包括层流和紊流。
3.流体的压强分布和速度分布。
4.流体的速度分布和速度云。
第五章:流体的动能和势能1.流体的动能、动能方程和功率。
2.流体的势能、势能方程和能率。
3.流体的势能和扬程。
第六章:粘性流体力学基本方程1.粘性流体的三个基本性质,包括黏性、切变应力和流变规律。
2.线性流体的黏性流动,包括牛顿黏性流体模型和黏性损失。
3.非线性流体的黏性流动,包括非牛顿流体和粘弹性流体。
第七章:边界层流动1.边界层的概念和特点。
2.压强分布和速度分布的边界层。
3.边界层和物体间的摩擦阻力。
第八章:维持边界层流动的力1.维持边界层流动的作用力,包括压力梯度、粘性力和凸面力。
2.维持边界层流动的条件和影响因素。
第九章:相似定律和模型试验1.流体力学中的相似原理和相似定律。
2.物理模型和模型试验的概念和应用。
第十章:流体力学的应用1.流体力学在水利工程中的应用,包括水力学、河流动力学和波动力学等。
2.流体力学在能源领域中的应用,包括风力发电和水力发电等。
【智慧树知到】《流体力学(青岛理工大学)》章节测试题及答案

【智慧树知到】<<流体力学(青岛理工大学)〉>章节测试题及答案第一章测试l、静止流体()剪切应力。
A、可以承受B、不能承受C、能承受很小的D、具有粘性是可承受正确答案:B2、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、速度梯度正确答案:D3、()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、密度不变正确答案:D4、水的粘性随温度升高而()。
A、增大B、减小C、不变D、不确定正确答案:B5、理想流体的特征是()。
A、粘度是常数B、不可压缩C、无黏性D、符合pV=RT正确答案:C6、关于流体粘性的说法不正确的是()。
A、粘性是流体的固有属性B、粘性是在流动状态下具有抵抗剪切变形速率能力的度量C、流体粘性具有传递运动和阻止运动的双重作用D、流体粘性随温度升高而增大正确答案:D7、下列流体的作用力中,不属于质量力的是()。
A、直线运动惯性力B、粘性内摩擦力C、重力D、压力正确答案:BD8、压强和切应力单位是()。
A、N/m2B、NC、KND、kg正确答案:A9、为便于分析,将作用在流体上的力按作用方式分为质量力和表面力。
()A. 正确B. 错误正确答案:A10、流体在静止时不能承受切力、抵抗变形的性质称为易流动性。
()A. 正确B. 错误正确答案:A第二章测试l、静止流体的点压强值与()无关。
A、位置B、方向C、流体种类D、该点淹没深度正确答案:B2、压力体内()。
A、必定充满液体B、肯定不会有液体C、至少部分有液体D、可能有也可能没有液体正确答案:D3、巳知大气压为100000Pa,如果某点真空度为49000Pa,该点绝对压强为()Pa。
A、51000B、149000C、150000D、105000正确答案:A4、)由的密度为800kg/m3,处于静止状态时,表面与大气接触,则油面一下0.5m 处的相对压强为()kPa。
A、0.8B、0.5C、0.4D、3.9正确答案:D5、在重力作用下的静止液体中,等压面是水平面的条件是()。
流体力学四章节流体运动学

(4.6)
w
iw x
jw y
k
w
z
w
w
2 x
w
2 y
w
2 z
ppx,y,z,t
(4.7)
x,y,z,t
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(4.8)
第四章 流体运动学
第一节 流体运动的描述
因为质点在流场内是连续的,所以流体加速度的各分量为
同样
dwx wx wx x wx y wx z dt t x t y t z t
A
a
t0 et0
1
B
b
t0 1 et0
将A,B,C值代入前式得到
Cc
xaett00 1et t1
ybet0t01et t1 zc
这就是流场中的迹线方程式,也就是质点空间坐标的拉格朗日表达式,它
表示一迹线族。若某一个质点,当 t0 0时其起始位置 a 1,b2,c 3,
则这个质点的迹线方程式为 x2et t1 y3et t1 z 3
D D B t B tw x B xw y B yw z B zB t wBtwB (4.11)
(三)两种描述方法的关系 拉格朗日法和欧拉法两种表达式可以互换。例如,从拉格朗日法的坐标 位置表达式(4.1),可以求出用x,y,z,t 表示的拉格朗日变数a,b, c 的关系式
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第四章 流体运动学
y,
z, t
wz
z t
wz x,
y,
z,
t
(b)
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第四章 流体运动学
第一节 流体运动的描述
将(b)式进行积分,则
x F1C1, C2, C3, t
流体力学 章节重点内容

第一章小结主要内容:(1)流体的力学定义:受任何微小剪切力都能连续变形的物质 (2)流体的连续介质模型、不可压缩模型、理想流体模型连续介质模型:①把流体视为没有间隙地充满所占据的整个空间的一种连续介质,物理量:f =f (t,x,y,z )。
②流体微团(流体质点)作为最小研究对象:1)宏观上无限小;2)微观上足够大3)有确定物理量;不可压缩模型:通常情况下液体、流速不高、压强变化小气体,如空气流速小于102m/s ,烟道 (常数)理想流体:0=μ(3)流体的压缩性、膨胀性、粘性流体的压缩性:①压强增加体积缩小的性质; ②压缩系数k :单位压强增大体积的相对减小值 ③体积模量K :和流体种类、t 、p 有关,工程中水近似取K=2.0GPa流体的膨胀性:①温度升高体积增大的性质;②体胀系数V α: 流体的粘性(黏性):在运动的状态下,流体所产生的抵抗剪切变形的性质μ动力粘度,简称粘度。
与流体的种类、t 和p 有关。
单位为Pa 〃s ,衡量粘性大小(4)作用在流体上的力:表面力、质量力1)表面力:作用在隔离体表面上的直接施加的接触力。
按作用方向可分为:法向力(垂直于作用面ΔP ),切向力(平行于作用面ΔT ) 应力:单位表面积上的表面力, 或Pa法向应力,压强p : 切向应力τ:2)质量力:作用于每一流体质点上与质量成正比的力,均质流体,质量力与体积成正比,又称体积力。
单位为N 。
单位质量力:单位质量流体所受到的质量力,单位:m/s 2 ,与加速度单位一致 直角坐标系最常见的质量力有:重力、惯性力第二章小结重点掌握以下内容:(1)流体静压强特性:①方向沿作用面的内法线方向;②大小与作用面的方位无关,即任一点上各方向上的流体静压强都相同。
即p x =p y =p z =p ),,(z y x p p =(2)流体静力学基本方程及其物理和几何意义,静压强的分布 基本方程式 Const =ρpdp d dp V dV ∆∆==-=ρρρρκ)1,(2Pa N m dVVdp K -==κ1Pa ρρα∆∆-==t V dV dt V 11)1,1(CK ︒hUA F ∝h U A F μ=2m N A P p A ∆∆=→∆0lim A T A ∆∆=→∆0limτkf j f i f m Ff z y x++==p z p z +=+2211可得:1)静止流体中,p 随h 线性变化;2)任一点压强由两部分组成:一部分是p 0;另一部分是ρgh ,气体,高差不大时,可忽略;3)Pascal 原理: p 0任何变化,将以同一数值沿各个方向传递到流体中每一点。
第一节 流体力学基础知识

练习
水在截面不同的水平管中作稳定流动,出口处的截面积为 管的最细处的3倍。若出口处的流速为2m/s,问最细处的 压强为多少?若在此最细处开一小孔,水会不会流出来? • 由连续性方程S1v1=S2v2,得最细处的流速v2=6m/s, • 再由伯努利方程在水平管中的应用,管的最细处的压强 为:P2=0.85×105 Pa • 小于大气压强1.01×105Pa,所以水不会流出来。
A1
1 A2 2
u1 dQ
dA1
1u1dA1 2u2dA2 1Q1 2Q2 1 1 A1v1 2 A2v2
质量流量的连续性方程
u2 2 dA2
dQ u2
Q 1 Q2
dA1
1
v1 A 1 v2 A 2
作业
• 如图所示,用U形水银压差计测量水管A、B两点的压强差, 水银面高hp=10cm, A、B两点压强差为多少kPa。
2.绝对压强与相对压强
p pa
A
A点相对压强 p
A点绝对压强 pA
B点真空度pk
大气压强 (98kN/m2)
B
B点绝对压强pB 绝对压强
0
0
• 绝对压强:是以完全真空为零点计算的压强,用P'表示。
质量。以Q表示,单位:kg/s。
(5)断面平均流速 断面上各点流速的平均值,以 v 表示。
u
Q v
v
v
Q
练习
1、恒定流是( B )。 A.流动随时间按一定规律变化的流动 B.流动中任意空间点的运动要素不随时间变化的流动 C.各过流断面的速度分布相同的流动 D.各过流断面的压强相同的流动 2、非恒定流,以下对于流线和迹线的正确说法是( C )。 A.流线和迹线正交 B.流线和迹线重合 C.流线曲线上任意一点的速度矢量与曲线相切 D.流线越密速度越小
流体力学判断按章节

绪论1、在连续介质假定的条件下,液体中各样物理量的变化是连续的。
(√ )2、在连续介质假定的条件下,能够不研究液体分子的运动。
(√ )3.连续介质观点的意义在于将液流中的全部物理量都可视为空间和时间的不连续函数。
(√)4、流体质点指流体内的固体颗粒。
(× )5、不论液体处于何种状态下,其粘滞性是存在的。
(√)6、流速梯度 du/dy 发生变化时,动力黏度不变的液体均属于牛顿液体。
(√)7、关于不行压缩液体,动力黏度相等的液体,其运动黏度也相等。
(√ )8、液体的内摩擦力与液体的速度呈正比。
(×)9、牛顿液体是液体的切应力与剪切变形速度呈线性关系的液体。
(√ )10、不论是静止的仍是运动的液体,都不存在切力。
(×)11、凡是切应力与剪切变形速度不呈线性关系的液体,都是非牛顿液体。
(√)12、在常温、常压下水的运动黏度比空气的运动黏度大。
(×)13、两种不一样种类的液体,只需流速梯度相等,它们的切应力也相等。
(×)14、液体随和体的运动黏度均随温度的高升而减小。
(×)15、液体的粘性是液体拥有抵挡剪切变形的能力。
(√)16、液体剪切变形的大小与剪切作用时间的长短没关。
(√)17、公式合用于牛顿液体和非牛顿液体。
(×)18、液体在静止状态下和运动状态下都能拥有粘滞性(√)19、理想液体是自然界中存在的一种不拥有粘性的液体。
(×)20、理想液体就是不考虑粘滞性的本质不存在的理想化的液体。
(√ )21.液体的粘滞系数值随温度的高升而增大。
(×)22、体积模量 K 值越大,液体越简单压缩。
(× )23、往常状况下研究液体运动时,可不考虑表面张力的影响。
(√)24、液体表面的曲率半径越大,表面张力的影响越大。
(×)25、选择测压管管径的大小,要考虑液体表面张力的影响。
(√)26、作用在液体上的力分为质量力和面积力两大类。
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绪论1、在连续介质假设的条件下,液体中各种物理量的变化是连续的。
(√ )2、在连续介质假设的条件下,可以不研究液体分子的运动。
(√)3.连续介质概念的意义在于将液流中的一切物理量都可视为空间和时间的不连续函数。
(√)4、流体质点指流体内的固体颗粒。
(×)5、无论液体处于何种状态下,其粘滞性是存在的。
(√)6、流速梯度du/dy发生变化时,动力黏度不变的液体均属于牛顿液体。
(√)7、对于不可压缩液体,动力黏度相等的液体,其运动黏度也相等。
(√)8、液体的内摩擦力与液体的速度呈正比。
(×)9、牛顿液体是液体的切应力与剪切变形速度呈线性关系的液体。
(√)10、无论是静止的还是运动的液体,都不存在切力。
(×)11、凡是切应力与剪切变形速度不呈线性关系的液体,都是非牛顿液体。
(√)12、在常温、常压下水的运动黏度比空气的运动黏度大。
(×)13、两种不同种类的液体,只要流速梯度相等,它们的切应力也相等。
(×)14、液体和气体的运动黏度均随温度的升高而减小。
(×)15、液体的粘性是液体具有抵抗剪切变形的能力。
(√)16、液体剪切变形的大小与剪切作用时间的长短无关。
(√)17、公式适用于牛顿液体和非牛顿液体。
(×)18、液体在静止状态下和运动状态下都能具有粘滞性(√)19、理想液体是自然界中存在的一种不具有粘性的液体。
(×)20、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。
(√)21.液体的粘滞系数值随温度的升高而增大。
(×)22、体积模量K值越大,液体越容易压缩。
(×)23、通常情况下研究液体运动时,可不考虑表面张力的影响。
(√)24、液体表面的曲率半径越大,表面张力的影响越大。
(×)25、选择测压管管径的大小,要考虑液体表面张力的影响。
(√)26、作用在液体上的力分为质量力和面积力两大类。
(√)27.重力、惯性力是常见的表面力。
(╳)28、作用于两种不同液体接触面上的压力是质量力。
(╳)29.静止液体内可能存在切应力。
(╳)流体静力学1、静水压强的大小与受压面的方位无关。
(√)2、静水压强的方向与受压面平行。
(╳)3、由于静水压力具有大小和方向,所以静水压强是液体空间坐标和方向的矢量函数。
(╳)4、静水压强的方向指向受压面,因而静水压强是矢量。
(╳)5、当液体中某点的绝对压强小于当地大气压强时必定存在真空。
(√)6、静水压强的方向一定垂直指向受压面。
(√)7、静水压强仅是由质量力引起的。
(√)8.静水压强的方向指向受压面,故静水压强是矢量。
(╳)9、相对压强可以大于、等于或小于零。
(√ )10.相对压强必为正值。
(╳)11、水力学的真空现象是指该处没有任何物质。
(╳)12、当液体发生真空时,其相对压强必小于零。
(√)13、某点相对压强为-5千帕、真空度为千帕是可能的。
(╳)14、绝对压强可以为正值也可以为负值。
(╳)15、某点存在真空,是指该点的绝对压强小于大气压强。
(√)16、真空压强可以为正值也可以为负值。
(╳)17、静水压强仅仅是空间坐标的函数。
(√)18、等压面必为等势面,等压面与质量力正交。
(√)19、相对静止液体中的等压面可以是倾斜平面或曲面。
(√ )20、相对静止液体的等压面一定是水平面。
(╳)21、重力与其它质量力同时作用时,等压面为水平面。
(╳)22、静止液体的等压面一定是水平面。
(√)23、等压面与质量力垂直。
(√)24、同一种液体的同一水平面都是等压面。
(╳)25.同一种静止液体中,某点的测压管水头值将随该点的位置变化。
(× )26、静止液体中任一点的机械能相等。
(前提条件:静止、同种、连续)(× )27、某轻质油(牛顿液体)处于静止状态,则液体内各点的为常数。
(╳)28、重力和其他质量力同时作用时,相对静止液体中的任一点的压强可用公式表示。
(╳)29、均质、连通的静止液体内任何一点的测压管水头等于常数。
(√)30、在重力作用下平衡的液体中,各点的单位势能相等。
(╳)31、等角速度旋转容器中液体的等压面为旋转抛物面。
(√)32、平面上静水总压力的大小等于压力中心点的压强与受压面面积的乘积。
(╳)33、曲面上静水总压力的水平分力等于曲面的铅垂投影面上所受静水总压力。
(√)34、作用在任意平面上的静水总压力的作用点与平面的形心重合。
(╳)35、任意受压面上的平均压强等于受压面形心点的压强。
(╳)36、静止液面下的矩形平板的总压力作用中心与闸板形心重合。
(╳)37、圆柱曲面上静水总压力的作用点就是曲面的中心。
(╳)38、和大气相通容器的测压管液面一定与容器内液面高度相同。
(√)39、曲面静水压力的铅直分力的大小和方向均与压力体中液体受到的重力相同。
(╳)40、曲面上静水总压力的铅直分力的大小等于压力体的体积。
(╳)41、静止流体中某点压强的大小,不仅与其淹没深度有关还与受压面的方位有关。
( ╳ )42、二向曲面上静水总压力的作用点就是静水总压力的水平分力和垂直分力的交点。
(√)43、曲面上静水总压力的铅直分力等于曲面的水平投影面上所受的静水总压力。
(╳)44、静止液体中受压面的形心可以是静水总压力的作用点。
(√)45、不论平面在静止液体中如何放置,其静水总压力的作用点永远在平面形心之下。
(╳)46、只有当受压面水平放置时,静水总压力的作用点才与受压面的形心点重合。
(√)47.压力中心是指受压面的形心(╳)48.压力体一定由实际水体所构成。
(╳)流体动力学1、欧拉法不跟踪质点运动的过程,只考虑某时刻的状况。
(√)2、以每个流体质点运动规律为研究对象的方法称为拉格朗日法。
(√ )3、欧拉法的着眼点是空间点。
(√ )4、在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。
(×)5、若某水流中任意质点的运动要素是沿程变化的,则该水流必为非恒定流。
( × )6.非均匀急变流的同一过水断面上,各点测压管水头相等。
(╳)7.均匀流是指过水断面上流速均匀分布的水流。
(╳)8、恒定流一定是均匀流。
( × )9. 均匀流与渐变流一定是恒定流,急变流一定是非恒定流。
(× )10.渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。
( √ )11、液体流动时流线相互平行,该流动一定为均匀流动。
(×)12、只有过水断面上各点流速相等的流动才是均匀流。
(× )13、非均匀渐变流同一过水断面上,各点流速相等。
(× )14、渐变流与急变流均属非均匀流。
(√ )15、若某水流中任意质点的运动要素是沿程变化的,则该水流必为非恒定流。
(╳)16、均匀流必为层流(√);紊流一定是非恒定流。
(√)17、恒定流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。
(× )18、均匀流的同一过水断面上,各点流速相等。
(× )19、粘性流体的测压管水头线有可能沿程上升。
(× )20、恒定管流的总水头线沿流程下降,而测压管水头线沿流程可升可降。
(√)21、恒定渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。
(√ )22、水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。
( √ )23、水流一定从流速大的位置向流速小的位置流动。
(× )24、水流一定从压强大的位置向压强小的位置流动。
(× )25、测压管水头线总是沿程下降的。
(╳ )26、水头就是总机械能。
(×)27.应用恒定总流的能量方程时,所选取的两个过水断面应符合渐变流条件,两断面之间水流也必需是渐变流。
(╳)28、毕托管是量测流体点流速的一种仪器。
(√ )29、总流连续方程对恒定流和非恒定流均适用。
(× )30、总流连续性方程是从能量守恒方程推导出来的。
(× )31、总流动量方程中的动量变化,指的是单位时间内从上游断面流进的动量减掉从下游断面流出的动量。
(×)32、均匀流的动量较正系数。
(× )能量损失1、当管流过流断面流速符合对数规律分布时,管中水流为层流。
( × )2.管道突然扩大的局部水头损失系数ζ的公式是在没有任何假设的情况下导出的。
(×)3、有压管流的水力半径就是圆管的半径。
(×)4、牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。
(╳)5、阻力平方区的沿程水头损失系数 与断面平均流速v的平方成正比。
(× )6、当管流过水断面流速按抛物线规律分布时,管中水流为紊流。
(╳)7、紊流实质上是非恒定流。
(√ )8、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。
(√ )9、尼古拉兹试验是研究管道沿程水头损失随雷诺数和相对粗糙度的变化关系的试验。
(╳)11、牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。
(╳)12、当管流过水断面流速符合对数规律分布时,管中水流为层流。
(×)13、当管流过水断面流速按抛物线规律分布时,管中水流为紊流。
(×)14、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。
(√)15、粘滞性和固体边界的影响是液体产生能量损失的内因。
(╳)16.紊流边界层是指边界层内流体以紊流运动为主。
(×)17.水力光滑管是指层流底层厚度大于管壁粗糙度、粗糙峰对流动无影响的流动。
(√)18.紊流阻力平方区的沿程水头损失只与雷诺数有关。
(╳)19.其它条件一定时,圆管水流的雷诺数与水温成反比。
(╳)20.作层流运动的牛顿液体,相邻液层单位面积上所作用的内摩擦力与流速梯度成反比。
(╳)21.圆管层流的动能修正系数小于紊流的动能修正系数。
(╳)22.层流的流速分布比紊流的流速分布均匀。
(╳)泵与风机6、泵与风机在管路系统中工作时,必须满足能量的供求平衡。
(√)72、台泵只要满足了几何相似和运动相似,就可以称为相似泵。
(√)99、比转数的大小既能反映泵或风机结构特征,又能反映其工作性能特点。
(√)126、水泵的安装高度不取决于带动水泵的原动机功率的大小。
(√)57、水泵的扬程就是指水泵的提水高度。
(×)孔口和管嘴53.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。
( × )63、管嘴收缩断面的真空度与作用水头成正比,作用水头越大,收缩断面的真空度越大,泄流量也越大。
(√)65、孔口淹没出流时,孔口淹没越深,其出流的流速和流量就越大。
(×)68、若两孔口形状、尺寸完全相同,作用水头相同,一个为自由出流,一个为淹没出流,二者的流量是相同的。
(√)124、在作用水头相等、孔径和管径相同时,管嘴出流的流量大于孔口出流的流量。
(√)133.叶片出口方向与叶轮的旋转方向相反,这种叶型叫做前向叶型。
(×)156、通过改变风机叶片安装角来改变气流进入叶轮的方向,使风机性能曲线形状改变而变更工作点的调节方式称为入口导流器调节。