流体力学问答题复习进程
流体力学期末复习资料
1、流体运动粘度的国际单位为m^2/s 。
2、流体流动中的机械能损失分为沿程损失和局部损失两大类。
3、当压力体与液体在曲面的同侧时,为实压力体。
4、静水压力的压力中心总是在受压平面形心的下方。
5、圆管层流流动中,其断面上切应力分布与管子半径的关系为线性关系。
6、当流动处于紊流光滑区时,其沿程水头损失与断面平均流速的1.75 次方成正比。
7、当流动处于湍流粗糙区时,其沿程水头损失与断面平均流速的2 次方成正比。
8、圆管层流流动中,其断面平均流速与最大流速的比值为1/2 。
9、水击压强与管道内流动速度成正比关系。
10、减轻有压管路中水击危害的措施一般有:延长阀门关闭时间, 采用过载保护,可能时减低馆内流速。
11、圆管层流流动中,其断面上流速分布与管子半径的关系为二次抛物线。
12、采用欧拉法描述流体流动时,流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成。
13流体微团的运动可以分解为:平移运动、线变形运动、角变形运动、旋转运动。
14、教材中介绍的基本平面势流分别为:点源、点汇、点涡、均匀直线流。
15、螺旋流是由点涡和点汇两种基本势流所组成。
16、绕圆柱体无环量流动是由偶极流和平面均匀流两种势流所组成。
17、流动阻力分为压差阻力和摩擦阻力。
18、层流底层的厚度与雷诺数成反比。
19、水击波分为直接水击波和间接水击波。
20、描述流体运动的两种方法为欧拉法和拉格朗日法。
21、尼古拉兹试验曲线在对数坐标中的图像分为5个区域,它们依次为:层流层、层流到紊流过渡区、紊流区、紊流水力粗糙管过渡区、紊流水力粗糙管平方阻力区。
22、绕流物体的阻力由摩擦阻力和压差阻力两部分组成。
二、名词解释1、流体:在任何微小剪力的持续作用下能够连续不断变形的物质2、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。
3、等压面:在流体中,压强相等的各点所组成的面称为等压面。
4、流线:流线是某一瞬时在流场中所作的一条曲线,在这条曲线上的各流体的速度方向都与该曲线相切。
《流体力学》复习提纲
《流体力学》复习提纲《流体力学》2017复习提纲1. 考试题型(1)判断题(15分,15小题,每小题1分)(2)选择题(20分,10小题,每题2分)(3)填空题(20分,20个空,每空1分)(4)简答题(30分,5小题,每小题7分)(5)计算题(10分,1小题)2.自带计算器等文具,考试过程中不允许借用计算器等文具,3.考试过程中不允许上卫生间;第一章绪论1.流体力学研究内容、研究方法2.流体、流体质点的定义3.流体的连续性假设4.作用在流体上力分质量力(重力、惯性力、离心力)、表面力(压应力、切应力、摩擦力)5.流体的比体积、相对密度、压缩性、膨胀性、不可压缩流体、汽化压强的定义6.粘性、粘性切应力、速度梯度的定义;粘度的分类和单位7. 牛顿内摩擦定律的公式及应用(例题1-1)8.牛顿流体、非牛顿流体的定义和举例;9.粘性流体和理想流体的定义第二章流体静力学1.液体平衡的定义、特性和分类。
2.流体静压强的定义、2个基本特性(方向,各向同性)3.欧拉平衡微分方程(★)和适用条件(式2-1a、b、c,式2-3,适用于绝对静止状态和相对静止状态,适用于可压缩流体和不可压缩流体。
)4. 质量力势函数的定义,及与压强差的关系(式2-5★)5. 等压面的定义和性质6. 流体静力学基本方程(★,式2-8a、b)及其物理意义(位置势能、压强势能、总势能)、几何意义(位置水头、压强水头、测压管水头)7. 不可压缩流体的静压强的计算公式(式2-9,★),帕斯卡定律(静压强传递定律)8. 静压强分布图定义9. 压强的分类:绝对压强(相对于绝对真空)、计示压强(相对于大气压,为负时称为真空度)10.压强的3种单位:应力单位Pa,液柱高单位(水柱高、汞柱高),大气压单位11. 常用的液柱式测压计的原理12. 国基标准大气压的定义13. 液体的相对平衡的定义(1)容器与液体一起作等加速α的直线运动,等压面(含自由液面)为一组斜平面族,a g;与水平面夹角为arctan(/)(2)容器与液体一起作等角速都ω的回转运动,等压面(含自由液面)为一组旋转抛物面;14. 平面上液体的总压力(1)作用在平面上的总压力F等于平面形心处的压强与面积的乘积(式2-14★)(2)压力中心的定义和求取。
各章问答题
化工原理各章问答题第1章流体流动1. 什么是流体稳定流动,什么是流体流动的连续性方程,它是如何得到的,能够解决什么问题?2. 什么叫化工单元操作?常用的化工单元操作有哪些?3. 在相同管径的两条园形管道中,同时分别流动着油和清水(μ油>μ水),若雷诺数相同,且密度相近,试判断油速大还是水速大?为什么?4. 何谓层流流动?何谓湍流流动?用什么量来区分它们?5. 输送相同体积的水和油,哪一种能耗较大,为什么?6. 何为等压面,构成等压面的条件是什么?7. 流体流动阻力有几种表现形式,产生阻力的主要原因是什么?应分别如何计算?8. 一定量的液体在园形直管内作稳定连续滞流流动。
若管长及液体的物性不变,而管径减至原来的一半,问因流动阻力而产生的能量损失为原来的若干倍?9. 何为绝对压力、表压力、真空度,它们的关系为何?10.何为流体静力学基本方程,其适用的条件是什么,由流体静力学基本方程可以得到什么结论?11.何为机械能衡算方程,应用时应注意什么?12.何为牛顿粘性定律,何为粘度,其意义为何,温度对粘度如何影响?13.试根据莫狄磨擦系数图的4个区域,讨论各个区域影响磨擦系数的因素14.根据流体力学原理(柏努利方程)制作的几种流量计有哪几种?第2章流体输送机械1. 离心泵起动时,为什么要把出口阀关闭?2. 离心泵为什么会出现气蚀现象?3. 何谓离心泵的“气缚”和“气蚀”现象,它们对泵的操作有何危害?应如何防止?4. 原用以输送水的离心泵,现改用来输送相对密度为1.2的水溶液(而其粘度与水相近)。
若管路布局不变,泵的前后两个开口容器液面间的垂直距离不变,试说明泵的流量、扬程、出口处压力表的读数和轴功率有何变化?5. 何为离心泵的性能曲线,它们是在什么条件下绘制得到的?6. 现想测定某一离心泵的性能曲线,将此泵装在不同的管路上进行测试时,所得性能曲线是否一样?为什么?7. 当离心泵启动后不吸液,其原因主要有哪些?8. 按图写出离心泵开泵及停泵操作程序。
流 体 力 学 复 习 题
流体力学复习题一、选择题1、在常温下水的密度为()kg/m3。
A 1B 10C 100D 10002、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 流体分子间有间隙D 流体不可压缩3、流体的体积压缩系数K p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4、温度为200C,压强为105P a的空气的密度为()kg/m3。
A 341B 17.42C 1.19D 0.0415、()是非牛顿流体。
A 水B 空气C 血液D 沥青6、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7、温度升高时,空气的粘性系数()。
A 变小B 变大C 不变8、温度升高时,液体的粘性系数()。
A 变小B 变大C 不变9、运动粘性系数的单位是()。
A s/m2B m2/sC N·s/m2D N·m/s10、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11、润滑油的动力粘性系数μ=4*10-3N·s/m2,已测得剪切应力为0.1N/m2,流体微团的角变形速率则为()。
A 4B 1/4C 25D 0.0412、动力粘性系数μ=1.5*10-3N·s/m2的流体沿平板壁面流动,测得离壁面y(m)处的速度分布为u=1-200(0.05-y)2,在y=5mm 处的粘性切应力为()N/m2。
A -2.97B 0C 8.9*10-4D 0.02713、()的流体为理想流体。
A 速度很小B 速度很大C 忽略粘性切力D 密度不变14、表面张力系数σ的量纲是()。
A N/mB NsC N-1mD Nm-115、温度升高时,表面张力系数σ()。
A 增大B 减小C 不变16、毛细液柱高度h与()成反比。
A 表面张力系数B 接触角C 管径D 粘性系数17、静止流体的点压强值与()无关。
A 位置B 方向C 流体种类D 重力吧加速度18、油的密度为800kg/m3,静止的油的自由面与大气接触,油面下0.5m的深处的表面压强为()KP a。
流体力学复习题
上册 流体力学第一章1什么是流体的压缩性和膨胀性?流体的压强在一定情况下温度升高,,体积膨胀,密度减小的性质,称为流体的膨胀性,流体在一定情况下压强增大,体积缩小,密度增大的性质,称为流体的压缩性。
2流体的粘性产生机理是什么?液体主要是由于液体分子之间的吸引力产生的,气体主要是因为气体分子做不规则运动的动量交换产生阻力而产生的。
3如何定义质量力和表面力,它们分别有哪些表现形式?作用于流体的每一个质点上,与流体的质量成正比的力,称为质量力。
质量力又分为重力和惯性力。
作用于所研究的流体表面上,与表面积成正比的力称为表面力。
表面力分为切向分力和法向分力两种表达形式。
1某采暖系统中,装有40L 的水,在压强不变的情况下,将水从温度为10℃加热到90℃,如果水的膨胀系数α=0.0005,问水的体积膨胀是多少?系统如何保证安全运行?解:由βT =dT VV d 1 ∴VV d =βT dT ,积分⎰βT dT=dV 1'40⎰V V ,∴βTdT 2739027310⎰++=lnV ’-ln40得V ’=41.63L ΔV=V ’-V=1.63L∴膨胀量为1.632L ,保证系统安全运行要保证体积至少为41.63L 。
2如图1所示为一轴和轴承,已知转轴的直径d =0.36m 、轴承的长度l =1m ,当不计重力影响时,可认为轴与轴承之间的径向间隙均匀。
若径向间隙的宽度δ=0.2mm ,间隙中润滑油的动力粘度0.72Pa s μ=⋅,轴的转速200r min n =。
试求轴在轴承中转动时克服润滑油的粘性阻力所消耗的功率。
2解:由牛顿内摩擦定律,轴与轴承之间的剪切应力()60d d n d ur πτμμδ==粘性阻力(摩擦力):F S dl ττπ=⋅= 克服润滑油的粘性阻力所消耗的功率:()32223023060d d n d n n lP M F dl πππμωτπδ==⋅⋅=⨯⨯= ()32233.140.360.722001600.210-⨯⨯⨯=⨯⨯ 57777.2(W)=第二章二、 简答题1.简述流体静压强的特点。
流体力学问答题
二、简答题1、等压面是水平面的条件有那些?仅受重力作用下的精止液体,水平面就是等压面。
2、流体静压强的有哪两个特性?特性1、流体静压强的作用方向垂直并指向作用面。
特性2、静止流体内任意一点的流体静压强的大小与其作用面的方位无关,也就是说,流体内任意一点的流体静压强在各方向上相等3、研究流体运动的方法有哪两种?它们的着眼点各是什么?拉格朗日法是以流体质点为研究对象,通过观察每一个流体质点的运动规律,来得到整个流体运动的规律。
欧拉法是以观察不同的流体质点经过各固定的空间点是的运动情况,来了解流体在整个空间的运动规律。
4、何谓不可压缩流体?在许多场合,可以忽略压缩性的影响,认为液体的密度是一个不变的常数,这时可以将这种液体成为不可压缩流体。
(在压力作等温变化的过程中密度保持不变的液体(它的可压缩系数为0)。
体积不随压强而变化的流体。
虽有压强或温度变化而不改变其密度或体积的流体。
)5、何谓绝对压强?何谓计示压强?如果以不存在任何气体的绝对真空为零作为起量点而计量的压强,成为绝对压强,一般以p’表示。
如果以当地大气压强为零作为起量点而计量的压强,成为相对压强,一般以p表示。
6、试述理想流体和粘性流体的概念。
理想流体----一种设想的没有黏性的流体,在流动时各层之间没有相互作用的切应力,即没有内摩擦力。
(2)指无黏性而不可压的流体,这种流体的密度在流体运动中的个别变化为零,速度散度也为零。
粘性流体---粘性效应不可忽略的流体。
7、试述流线和迹线的概念。
流线是指某一瞬时空间的一条曲线,在该曲线上任一点的流速方向和该点的曲线切线方向重合。
(同一时刻由不同流体质点所组成的空间曲线)迹线就是流体质点在空间运动时留下的轨迹所连成的曲线。
8、试解释水击现象.当有压管道中的阀门等装置快速调节时,引起管道内流量的迅速改变,使得液体的流速骤然增加或减少,同时拌有压强的剧烈波动,并在整个管道内传播。
这种现象称为水击。
引起水击的基本原因是:当压力管道的阀门突然关闭或开启时,当水泵突然停止或启动时,因瞬时流速发生急剧变化,引起液体动量迅速改变,而使压力显著变化。
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。
流体力学试题及答案..(可编辑修改word版)
一、填空题流体力学复习题-----2013 制1、1mmH2O= 9.807 Pa2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。
3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。
4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时粘性力与惯性力的对比关系。
5、流量Q1 和Q2,阻抗为S1 和S2 的两管路并联,则并联后总管路的流量Q 为Q= Q1 + Q2,总阻抗S 为。
串联后总管路的流量 Q 为 Q= Q1 =Q2,总阻抗 S 为S1+S2 。
6、流体紊流运动的特征是脉动现行,处理方法是时均法。
7、流体在管道中流动时,流动阻力包括沿程阻力和局部阻力。
8、流体微团的基本运动形式有:平移运动、旋转流动和变形运动。
9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,他反映了惯性力与弹性力的相对比值。
10、稳定流动的流线与迹线重合。
全11、理想流体伯努力方程z + p + u 2= 常数中,其中 + p 称为 z测压管 水头。
r 2g r12、一切平面流动的流场,无论是有旋流动或是无旋流动都存在 流线,因而一切平面流动都存在 流函数 ,但是,只有无旋流动才存在势函数。
13、雷诺数之所以能判别 流态 ,是因为它反映了惯性力 和 粘性力的对比关系。
14、流体的主要力学性质有 粘滞性 、 惯性 、 重力性、表面张力性 和 压缩膨胀性。
15、毕托管是广泛应用于测量 气体和 水流一种仪器。
16、流体的力学模型按粘性是否作用分为理想气体和 粘性气体 。
作用与液上的力包括 质量力, 表面力。
17、力学相似的三个方面包括 几何相似 、 运动相似与 动力相似 。
18、流体的力学模型是连续介质 模型。
19、 理 想 气 体 伯 努 力 方 程 p +- +u 2中 ,(z 1 - z 2)( g ) 2p +(z 1 - z 2)( -g ) 称势 压, u 2p +2压, p +- +u 2称总压(z 1 - z 2)( g ) 220、紊流射流的动力特征是 各横截面上的动量相等。
研究生课程计算流体力学知识点复习题
一、问答题1. 什么是流体?什么是流体微团答:流体:在任何微小剪切力持续作用下连续变形的物质叫做流体(易流动性是命名的由来)。
流体微团(流体质点):流体微团(流体质点):在研究流体的机械运动中所取的最小流体单元,它的体积无穷小却又包含无数多个流体分子。
2. 什么是连续介质模型,该模型的引入对流体的研究有何意义?答:连续介质模型:认为流体是由无数质点(流体微团)组成、质点之间没有空隙、连续地充满其所占据空间的连续体。
物理意义:将流体看成是连续介质,描述流体运动的各物理要素可用连续函数来表征,从而利用微积分的方法研究流体的受力和运动规律。
3. 作用在流体上的力分为哪些、表达式,各有何特点?答:根据力的作用方式不同,作用在流体上的力分为质量力(体积力)和表面力(面积力)。
质量力:是作用在流体每一个质点(或微团)上与受作用流体的质量成正比的力,常采用单位质量力的坐标分量来表示,Zk Yj Xi f ++=4. 表面力:是作用在所考察的流体(或称分离体)表面上与受作用流体的表面积成正比的力,常用单位面积上表面力,分为切向力τ(内摩擦力)和法向力p (压强)来表示。
5. 什么是流体的粘性,粘性有何特征?答:流体的粘性:流体内部相邻质点间或流层间存在相对运动时,在其接触面上会产生内摩擦力(内力)以反抗(阻碍)其相对运动的性质。
粘性的特征:粘性是流体的固有属性,粘性阻碍或延缓液体相对运动的过程而不能消除,静止流体的粘性无法表现表现。
6. 牛顿内摩擦定律及其各项含义是什么?描述流体粘性的物理参数及其关系是什么?答:牛顿内摩擦定律:dy du /μτ=τ :单位面积上的内摩擦力; dy du :速度梯度,表示速度大小沿垂直于速度方向y 的变化率,单位为s -1;μ :动力粘度(动力粘滞系数)。
单位N /(m 2·s )或Pa ·s ,表征单位速度梯度时的切应力;ν :运动粘度(运动粘滞系数),单位s m 2,ν = μ/ρ。
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。
流体力学问答题知识讲解
流体力学问答题第一章流体及其物理性质1.试述流体的定义,以及它与固体的区别。
2.与气体有哪些共同的特性?它们各有什么不同的特性?试分别举例说明,在空气和水中相同与不同的一些流体力学现象。
3.何谓连续介质?引入连续介质模型的目的意义何在?4.流体的密度、比容以及相对密度之间有何关系?这三者的单位如何?5.流体的压缩性与膨胀性可以用哪些参量来描述?6.完全气体的状态方程是什么?请说明方程中每一个参量的意义。
7.何谓不可压缩流体?在什么情况下可以忽略流体的压缩性?8.何谓流体的粘性?流体的粘度与流体的压强和温度的关系如何?9.流体的粘性力与固体的摩擦力有何本质区别?10.试述牛顿内摩擦定律,根据此定律说明,当实际流体处于静止或相对静止状态时,是否存在切向应力?11.何谓理想流体?引入理想流体模型的意义何在?12.试述表面张力的定义,及其产生表面张力的机理。
13.何谓附着力,何谓内聚力?试分析水和水银在毛细管中上升或下降的现象。
14.作用在流体上的力可以分为哪两种?第二章流体静力学1.试述流体静压强的两个重要特性。
2.静力学的全部内容适用于理想流体还是实际粘性流体?或者两者都可?为什么?3.何谓流体的平衡状态与相对平衡状态?它们对应的平衡微分方程有何相同之处与不同之处?4.试写出欧拉平衡微分方程式,叙述该方程的适用范围以及方程中每一项的物理意义。
5.何谓质量力有势?试写出重力的势函数。
6.不可压缩流体处于平衡状态时,对作用在它上面的质量力有什么要求?7.试写出静止流体的压强差公式,并叙述其物理意义,此公式对于相对静止流体是否适用?8.试写出静止流体的等压面的微分方程式,此方程式对于相对静止流体是否适用?9.试述等压面的重要性质。
10.流体静力学的基本方程式的物理意义和几何意义各是什么?11.何谓绝对压强、计示压强与真空?它们之间有何关系?12.静压强的计量单位有哪几种?它们的换算关系如何?13.在一U型管中,盛有两种不相溶的、不同密度的液体,试问,在同一水平面上的液体压强是否相同?为什么?14.叙述帕斯卡原理,试举例说明它在工程中的应用。
流体力学复习题及答案
流体力学复习题及答案流体力学是一门研究流体(液体和气体)运动规律及其与固体边界相互作用的科学。
以下是一些流体力学的复习题及答案,以帮助学生更好地掌握这门学科的基本概念和计算方法。
一、选择题1. 流体力学中的流体包括哪些类型?A. 液体B. 气体C. 液体和气体D. 固体答案:C2. 流体静压的特点是?A. 随深度线性增加B. 随深度线性减少C. 与深度无关D. 随深度非线性变化答案:A3. 流体的粘性对流动有什么影响?A. 增加流动阻力B. 减少流动阻力C. 无影响D. 取决于流体的密度答案:A二、填空题4. 流体力学中的雷诺数(Re)是无量纲数,用于描述流体流动的_________。
答案:惯性力与粘性力的相对重要性5. 根据流体的流动速度和压力分布,流体流动可以分为_________和_________。
答案:层流;湍流三、简答题6. 描述伯努利定理的基本内容。
答案:伯努利定理指出,在理想流体(不可压缩、无粘性)的稳定流动中,沿流线的压力能、动能和势能之和是常数。
7. 什么是流体的压缩性,它对流体流动有什么影响?答案:流体的压缩性是指流体在压力作用下体积变化的能力。
压缩性高的流体在压力变化下体积变化较大,这会影响流体的流动特性,例如在高速流动中可能导致激波的形成。
四、计算题8. 假设有一个水平管道,内径为0.1米,水的流速为2米/秒,求管道内水的雷诺数。
答案:首先,我们需要知道水的密度(ρ)和动力粘度(μ)。
假设水的密度为1000 kg/m³,动力粘度为1.002×10⁻³ Pa·s。
雷诺数的计算公式为:Re = (ρVD) / μ,其中V是流速,D是管道直径。
将已知数值代入公式,得到Re = (1000 × 2 × 0.1) /(1.002×10⁻³) ≈ 199600。
五、论述题9. 论述流体力学在工程应用中的重要性。
(流体力学)太原理工大学继续教育学院
太原理工大学继续教育学院(采矿工程专业)流体力学与流体机械复习题一、填空题:(每空1分,共20分)2.流体的静压强不是一个量而只是一个量,它的大小只决定于空间点的。
4.流体的运行形式分为和非定常流动两种类型。
5.水的饱和蒸汽压随________而变化,即________愈高蒸发作用愈强,________蒸发作用愈小。
6.矿井通风的作用就是不断地向井下各个作业地点供给足够数量的新鲜空气,稀释并排除各种________、________、________和________。
7.通风机噪声产生的原因有:由于________所产生;由于________所产生;由于________所产生。
8.流体的主要物理性质有、、、、和。
9.静止流体中凡的各点组成的面称为等压面。
10.常用的液体测压计有 __ _ 、、、和四种类型。
11.水泵的吸水高度除受吸水口速度损失外,还会受_________、_________、_________等的影响。
一般只有5—7m。
12.矿井通风机按布置的方式不同,可分为_________、_________和_________三种方式。
对角式又可分为_________和_________。
二、判断题:(对的打“√”,错的打“×”;每小题1分,共10分)1.流体质点的运动轨迹称为迹线。
()2.均匀流的流线是曲线()3.圆管层流中,越向管心其流速愈大。
()4.流量模数K与粗糙系数N无关。
()5.流量系数是实际流量与理想流量之比。
()6.对于明渠中流动状态,Re>300时,流动为紊流。
()7.沿程水头损失产生的原因,是因为流体克服挤压应力而做工所引起的。
()8.矿井排水设备的总耗电量很大,一般会占到全矿总耗电量的60%以上。
()9.矿井通风机反风时需达到正常风量的40%。
()10.《煤矿安全规程》规定:通风机的噪声不应超过90dB。
()11. 流体质点的运动轨迹称为流线。
()12. 均匀流动只有沿程水头损失,无局部损失。
流体力学期末复习资料
1、流体运动粘度的国际单位为m^2/s 。
2、流体流动中的机械能损失分为沿程损失和局部损失两大类。
3、当压力体与液体在曲面的同侧时,为实压力体。
4、静水压力的压力中心总是在受压平面形心的下方。
5、圆管层流流动中,其断面上切应力分布与管子半径的关系为线性关系。
6、当流动处于紊流光滑区时,其沿程水头损失与断面平均流速的1.75 次方成正比。
7、当流动处于湍流粗糙区时,其沿程水头损失与断面平均流速的2 次方成正比。
8、圆管层流流动中,其断面平均流速与最大流速的比值为1/2 。
9、水击压强与管道内流动速度成正比关系。
10、减轻有压管路中水击危害的措施一般有:延长阀门关闭时间, 采用过载保护,可能时减低馆内流速。
11、圆管层流流动中,其断面上流速分布与管子半径的关系为二次抛物线。
12、采用欧拉法描述流体流动时,流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成。
13流体微团的运动可以分解为:平移运动、线变形运动、角变形运动、旋转运动。
14、教材中介绍的基本平面势流分别为:点源、点汇、点涡、均匀直线流。
15、螺旋流是由点涡和点汇两种基本势流所组成。
16、绕圆柱体无环量流动是由偶极流和平面均匀流两种势流所组成。
17、流动阻力分为压差阻力和摩擦阻力。
18、层流底层的厚度与雷诺数成反比。
19、水击波分为直接水击波和间接水击波。
20、描述流体运动的两种方法为欧拉法和拉格朗日法。
21、尼古拉兹试验曲线在对数坐标中的图像分为5个区域,它们依次为:层流层、层流到紊流过渡区、紊流区、紊流水力粗糙管过渡区、紊流水力粗糙管平方阻力区。
22、绕流物体的阻力由和两部分组成。
二、名词解释1、流体:在任何微小剪力的持续作用下能够连续不断变形的物质2、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。
3、等压面:在流体中,压强相等的各点所组成的面称为等压面。
4、流线:流线是某一瞬时在流场中所作的一条曲线,在这条曲线上的各流体的速度方向都与该曲线相切。
流体力学复习题及答案
流体力学复习题及答案流体力学是研究液体和气体静力学和动力学性质的学科。
它在工程学、物理学和地球科学等领域中起着重要的作用。
在学习流体力学的过程中,复习题是一种非常有效的学习方法。
本文将为大家提供一些流体力学的复习题及其答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握这门学科。
一、静力学1. 什么是静力学?答:静力学是研究流体在静止状态下的力学性质的学科。
2. 什么是压强?答:压强是单位面积上的力的大小,即单位面积上受到的压力大小。
它的公式为P = F/A,其中P表示压强,F表示作用在面积A上的力。
3. 什么是压力?答:压力是单位面积上的力的大小,即单位面积上受到的压力大小。
压力是压强的另一种表达方式。
4. 什么是液体的压强?答:液体的压强是液体所受到的垂直于其表面的力在单位面积上的大小。
5. 什么是浮力?答:浮力是液体或气体对浸没其中的物体所产生的向上的力。
根据阿基米德原理,浮力等于被浸没物体排开的液体或气体的重量。
二、动力学1. 什么是动力学?答:动力学是研究流体在运动状态下的力学性质的学科。
2. 什么是流体的黏性?答:流体的黏性是指流体内部分子间相互作用所产生的阻碍流体流动的力。
3. 什么是雷诺数?答:雷诺数是描述流体流动状态的无量纲参数。
它的公式为Re = ρvL/η,其中Re表示雷诺数,ρ表示流体密度,v表示流体的速度,L表示特征长度,η表示流体的黏性系数。
4. 什么是流体的黏性系数?答:流体的黏性系数是描述流体黏性大小的物理量。
不同流体的黏性系数不同,例如水的黏性系数比空气的黏性系数大。
5. 什么是流体的黏滞力?答:流体的黏滞力是流体流动时由于黏性而产生的阻碍流体流动的力。
三、流体力学应用1. 什么是伯努利定律?答:伯努利定律是描述流体在不同流速下压力变化的定律。
它的公式为P +1/2ρv^2 + ρgh = 常数,其中P表示压力,ρ表示流体密度,v表示流体速度,g表示重力加速度,h表示流体的高度。
流体力学答疑内容
第三章流体运动学基础
• 1.描述流体运动的两种方法。 • 2.迹线和流线的概念,流线具有的基本性质。 元流、总流,流量的定义。 • 定常流动和非定常流动的概念,均匀流、 急变流和渐变流的概念和性质。 • 3.定常流动的连续性方程
第四章流体动力学基础
• 1.量纲的概念,量纲和谐原理的含义及其推 论 • 2.元流伯努利的应用条件及其物理几何意义, 总流伯努利方程的物理几何意义、具体应 用。 • 3.气体总流伯努利方程,总压,全压,势压 的概念。
流体力学期末考试题型?一单选题共15题共30分?二填空题共10道题共20分?三名词解释共五道题共10分判断题分题15分?四简答题共4道题共20分?五计算题共3道题共20分计算题15分第一章绪论?1
流体力学
期末考试题型
• 一、单选题(共15题,共30分) • 二、填空题(共10道题,共20分) • 三、名词解释(共五道题,共10分)/判断 题15分 • 四、简答题(共4道题,共20分) • 五、计算题(共3道题,共20分)/计算题15 分
第八章绕流运动
• 1.边界层的基本概念是什么?他的基本特征 有哪些? • 2.边界层分类的必要条件是什么? • 3.绕流阻力包括摩擦阻力和压差阻力,绕流 阻力的表达式。
第九章
• 1.明渠流动的分类。 • 2.明渠均匀流的形成条件、水力特征和基本 公式 • 3.堰和堰流的概念,堰的分类、堰流的基本 特征和基本公式。
第五章相似理论和量纲分析
• 1.力学相似的概念,要保证两个流动问题的 力学相似必须满足的条件是什么? • 2.相似准则包括哪些? • 3.相似理论的基本定理包括三大定理。
第六章有压管中流动及其能量损失
• 1.层流和紊流的定义 • 2.雷诺数公式的表达式,雷诺数的物理意义。 • 3.能量损失中的沿程损失概念,及其相关公 式,圆管中的沿程阻力系数公式 • 4.局部损失的概念,产生的原因有哪些? • 5.管路的分类:简单管路和复杂管路,有压 管路和无压管路,长管和短管等相关概念, 管路的串联和并联。
流体力学题及问题详解
一、 选择题(略) 二、 判断题(略) 三、 简答题1.等压面是水平面的条件是什么?:①连续介质 ② 同一介质 ③ 单一重力作用下.2. 同一容器中装两种液体,且21ρρ〈,在容器侧壁装了两根测压管。
试问:图中所标明的测压管中液面位置对吗?为什么?C (c) 盛有不同种类溶液的连通器DC D水油BB (b) 连通器被隔断AA(a) 连通容器解:不对,(右测压管液面要低一些,从点压强的大小分析) 3. 图中三种不同情况,试问:A-A 、B-B 、C-C 、D-D 中哪个是等压面?哪个不是等压面?为什么?:( a )A-A 是 (b )B-B 不是 (c )C-C 不是, D-D 是。
四、作图题(略)五、计算题(解题思路与答案)1. 已知某点绝对压强为80kN/m 2,当地大气压强p a =98kN/m 2。
试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。
解: 用水柱高表示(1)该点绝对压强:8.16mH 2o (2)该点相对压强:-1.84mH 2o(3)该点真空压强:1.84mH 2o用水银柱高表示(1)该点绝对压强:599.1mm H g(2)该点相对压强:-135.4 mm H g (3)该点真空压强:135.4 mm H g2. 一封闭水箱自由表面上气体压强p 0=25kN/m 2,h 1=5m ,h 2=2m 。
求A 、B 两点的静水压强。
解:由压强基本公式ghp p ρ+=0求解A p = 7.551 mH 2o (74 kN/m 2) B p = 4.551 mH 2o (44.6 kN/m 2)3 如图所示为一复式水银测压计,已知m 3.21=∇,m 2.12=∇,m5.23=∇,m 4.14=∇,m5.15=∇(改为3.5m)。
试求水箱液面上的绝对压强0p =?解:①找已知点压强(复式水银测压计管右上端)②找出等压面③计算点压强,逐步推求水箱液面上的压强0p.: 0p=273.04 kN/m24 某压差计如图所示,已知H A=H B=1m,ΔH=0.5m。
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流体力学问答题
第一章流体及其物理性质
1.试述流体的定义,以及它与固体的区别。
2.与气体有哪些共同的特性?它们各有什么不同的特性?试分别举例说明,在空气和水中相同与不同的一些流体力学现象。
3.何谓连续介质?引入连续介质模型的目的意义何在?
4.流体的密度、比容以及相对密度之间有何关系?这三者的单位如何?
5.流体的压缩性与膨胀性可以用哪些参量来描述?
6.完全气体的状态方程是什么?请说明方程中每一个参量的意义。
7.何谓不可压缩流体?在什么情况下可以忽略流体的压缩性?
8.何谓流体的粘性?流体的粘度与流体的压强和温度的关系如何?
9.流体的粘性力与固体的摩擦力有何本质区别?
10.试述牛顿内摩擦定律,根据此定律说明,当实际流体处于静止或相对静止状态时,是否存在切向应力?
11.何谓理想流体?引入理想流体模型的意义何在?
12.试述表面张力的定义,及其产生表面张力的机理。
13.何谓附着力,何谓内聚力?试分析水和水银在毛细管中上升或下降的现象。
14.作用在流体上的力可以分为哪两种?
第二章流体静力学
1.试述流体静压强的两个重要特性。
2.静力学的全部内容适用于理想流体还是实际粘性流体?或者两者都可?为什么?
3.何谓流体的平衡状态与相对平衡状态?它们对应的平衡微分方程有何相同之处与不同之处?
4.试写出欧拉平衡微分方程式,叙述该方程的适用范围以及方程中每一项的物理意义。
5.何谓质量力有势?试写出重力的势函数。
6.不可压缩流体处于平衡状态时,对作用在它上面的质量力有什么要求?
7.试写出静止流体的压强差公式,并叙述其物理意义,此公式对于相对静止流体是否适用?
8.试写出静止流体的等压面的微分方程式,此方程式对于相对静止流体是否适用?
9.试述等压面的重要性质。
10.流体静力学的基本方程式的物理意义和几何意义各是什么?
11.何谓绝对压强、计示压强与真空?它们之间有何关系?
12.静压强的计量单位有哪几种?它们的换算关系如何?
13.在一U型管中,盛有两种不相溶的、不同密度的液体,试问,在同一水平面上的液体压强是否相同?为什么?
14.叙述帕斯卡原理,试举例说明它在工程中的应用。
15.相对平衡液体的静压强分布规律,是否满足静力学基本方程?为什么?
16.液体随所在圆柱形容器,绕轴作等角速度旋转后,液面将发生怎样的变化?它与旋转角速度有什么关系?变化后液面各点的静压强是否相同?为什么?
17.相对平衡的液体的等压面形状与什么因素有关?
18.试写出静止液体作用在平面上和曲面上的总压力计算公式。
19.一般情况下,平面图形的压力中心D为什么总在其形心C的下方?在什么情况下,这两者重合。
20.何谓压力体?压力体由哪些面围成的?
21.用压力体表示的铅垂压力的方向如何确定?的作用线通过哪一点?对于复杂曲面,当曲面两侧有同种液体的压力体如何分析?
22.不同形状的敞开的贮液容器放在桌面上,如果液深相同,容器底部的面积相同,试问作用于容器底部的总压力是否相同?桌面上受到的容器的作用力是否相同?为什么?
23.有一受压面,面积为A,形心C的淹深为 hc,今使该平面绕通过其形心C的水平轴旋转任意角度α,试问该平面所受到的总压力的大小、方向、作用点是否发生变化?
24.叙述阿基米德原理,潜体所受的浮力与潜体在液体的深度有无关系?为什么?
第三章流体运动的基本概念和基本方程
1. 研究流体流动有哪两种方法?这两种方法中,坐标x、y、z有何不同意义?
2.试说明欧拉方法的基本思路,并举例说明它的实际应用。
3.在欧拉方法中,试写出流体质点的加速度表示式,并且说明其力学意义。
对于任意一个物理量N的质点导数又可以写成什么形式呢?
4.何谓定常流动与非定常流动?它们与坐标系的选择有何关系?试举例说明之。
5.试分析以下两种流动的定常性
(1)流体等加速绕流某一静止物体
(2)一无限长的直圆柱体在静止流体中作横向等速直线运动。
6.在非定常流动中,是否总存在流动加速度?为什么?在定常流动中,情况又将是如何呢?
7.设流体速度为,试说明流场中,的物理意义。
8.按照流体的性质,可将流体的流动分为哪几类?
9.按照流动空间的坐标变量数目,可以将流体的流动分为哪几类?
10.何谓流线?流线有什么特性?试写出流线的微分方程式。
11.在定常流动时,流线和迹线有何关系?在非定常流动时,它们的关系又将是如何?
12.何谓流管、流束和有效截面?何谓流量和平均流速?
13.何谓水力半径?引入水力半径的目的意义何在?
14.何谓系统和控制体?它们有何区别与联系?试写出系统—控制体的输运公式并说明其物理意义。
15.试写出积分形式的连续性方程,并说明此方程的适用范围。
对于一维定常流动,此方程又可以简化为什么形式。
16.试写出积分形式的动量方程和动量矩方程,说明每一项的意义。
对于定常流动,此方程又可以简化为什么形式。
17.试写出理想流体的伯努利方程,并且说明此方程的物理意义,几何意义以及它的适用条件。
18.何谓缓变流和急变流?在缓变流截面上,压强分布有何规律?
19.试写出粘性流体总流的伯努利方程,并且说明此方程的物理意义,几何意义以及它的适用条件。
20.理想不可压缩重力流体,流经弯管时,管内的流体的速度分布与压强分布如何?由此说明弯管两侧的破坏程度有何不同。
21.试述文丘里管测量流量的原理,如果通过文丘里管的流量保持不变,试问管道倾斜放置与水平放置的两种情况,测得差压计的液面高差是否会改变?为什么?
第五章管路损失和水力计算
1.何谓沿程损失和局部损失?试分析产生这两种损失的原因。
2.试写出沿程损失和局部损失的计算公式,并说明公式中每一项的物理意义。
3. 雷诺试验表明,粘性流体的流动可以分为哪两种流动状态?试判别流体的流动状态,为何不用上临界雷诺数,而用下临界雷诺数?工程中一般取圆管的临界雷诺数为多少?
4.流体在渐扩管道中,从截面1流向截面2,若已知在截面1处流体作层流流动,试问,
流体在截面2处是否仍保持层流流动?
5.粘性流体在圆管中作层流流动时,其速度分布与切应力分布有何规律?
6.试写出哈根—泊萧叶公式,试述此公式的适用条件和实用意义。
7.何谓紊流流动的脉动现象?何谓时间平均化?引进时均概念的目的意义何在?
8.粘性流体作紊流流动时,其切向应力有何特点?根据普朗特混合长理论,如何求得紊流的附
加切向应力?
9.试从流动特点、速度分布、沿程损失,这三个方面来说明层流流动与紊流流动的区别?
10.圆管中紊流流动可以分为哪三个区域?粘性底层的厚度对紊流流动有何影响?
11.何谓光滑管和粗糙管?对于一根确定的管子是否永远保持为光滑管或粗糙管?为什么?
12.尼古拉兹实验曲线图中,可以分为哪五个区域?在这五个区域中,λ与哪些因素有关?
13.在工业管道的沿程阻力计算中,试比较尼古拉兹曲线图与莫迪曲线图。
试问这两个图中哪一个较实用些?
14.粘性流体在圆管中流动时,试分别讨论当雷诺数非常大与非常小的两种情况中,沿程阻力与速度的几次方成正比?
15.流体流过管道截面突然扩大处,为何会产生局部能量损失?试写出局部损失的计算公式?管道的出口与进口处局部损失系数,一般情况各取多少?
16.流体在弯管中流动时,产生的局部能量损失与哪些因素有关?
17.降低沿程损失和局部损失,可以采取哪些措施?
18.工程中对于简单管道的水力计算主要有哪三类问题?其计算方法如何?
19.在串联管道,并联管道中,各管段的流量和能量损失分别满足什么关系?
20.工程中,对于串联管道和并联管道的水力计算,分别有哪两类问题?其计算方法如何?
21.工程中,对于分支管道的水力计算,主要有哪类问题?
22.表征孔口出流性能主要是哪三个系数?试述这三个系数的物理意义。
23.在容器壁面上孔径相同的条件下,为什么圆柱形外管嘴的流量大于孔口出流的流量?
24.何谓水击?有何危害性?试以连接在水池上的排水管为例,阐述阀门由全开状态瞬时全关,产生的水击波的传播规律。
25.何谓直接水击和间接水击?减弱水击有哪些措施?
26.水箱中的水通过底部细管流出,不计损失,试问管内各截面的流速与压强有何变化规律?若拆去细管,水流从小孔流出,则流速与压强的变化规律又将如何?
27.处理变水头出流问题的基本出发点是什么?什么情况下才能这样处理?
28.试述薄壁堰测量流量的原理。