工程流体力学复习知识总结

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(完整版)流体力学知识点总结汇总

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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。

工程流体力学复习资料

工程流体力学复习资料

工程流体力学复习资料工程流体力学复习资料工程流体力学是一门研究流体在工程中运动和力学性质的学科。

它广泛应用于各个工程领域,如航空航天、汽车工程、建筑工程等。

对于学习和掌握工程流体力学的同学们来说,复习资料是必不可少的工具。

本文将为大家提供一些有关工程流体力学的复习资料,希望对大家的学习有所帮助。

一、流体力学基础知识1. 流体的性质:流体是一种物质状态,具有流动性和变形性。

流体包括液体和气体,其分子之间的相互作用力较小,因此流体的运动过程中,分子之间会发生相互滑动和碰撞。

2. 流体的运动描述:流体的运动可以通过速度场和压力场来描述。

速度场表示流体各点的速度分布情况,压力场表示流体各点的压力分布情况。

3. 流体的连续性方程:连续性方程是描述流体运动的基本方程之一,它表示了质量守恒的原理。

连续性方程可以用来描述流体在管道、河流等封闭系统中的流动情况。

4. 流体的动量守恒方程:动量守恒方程是描述流体运动的另一个基本方程,它表示了动量守恒的原理。

动量守恒方程可以用来描述流体在外力作用下的运动情况。

5. 流体的能量守恒方程:能量守恒方程是描述流体运动的第三个基本方程,它表示了能量守恒的原理。

能量守恒方程可以用来描述流体在热力学过程中的能量转化情况。

二、流体静力学1. 流体的静力学基本概念:流体静力学研究的是静止流体的力学性质。

在流体静力学中,我们需要了解压力、压强、液体的压强传递、浮力等基本概念。

2. 流体的压力:流体的压力是指单位面积上受到的力的大小。

根据帕斯卡定律,流体中的压力在各个方向上是均匀的,且与深度成正比。

3. 流体的浮力:浮力是指物体在液体中受到的向上的力。

根据阿基米德定律,浸没在液体中的物体所受到的浮力等于物体排开的液体的重量。

三、流体动力学1. 流体的运动描述:流体的运动可以分为层流和湍流两种情况。

层流是指流体的流动方式有序,流线平行且不交叉;湍流是指流体的流动方式混乱,流线交叉且不规则。

工程流体力学总复习要点

工程流体力学总复习要点
二、推导
1.狭缝流动、管内流动及平板降膜流 动的剪应力与速度分布
第六章
一、概念 1.连续性方程与质量守恒方程的关系 2.N-S方程的适用条件 3.N-S方程各项的含义 二、计算与推导 1. 三维不可压缩流体连续性方程
第七章 一、概念 1.势函数与流函数存在的条件 2.无旋流动的判别方法 二、计算 1.给定流场能求势函数和流函数, 反之亦然。
第一章
一、概念 1.流体的连续介质模型 2.流体的主要物理性质 3.牛顿剪切定律 4.牛顿流体与非牛顿流体 5.理想流体与实际流体 二、计算 1.拉普拉斯公式
第二章
一、概念 1.层流与湍流 2.稳态流动与非稳态流动 3.拉格朗日法与欧拉法 4.迹线与流线 5.有旋流动与无旋流动 二、计算 1.流线方程与迹线方程
第三 章
一、概念 1.质量力与表面力 2.流体静力学基本方程及静止条件 二、计算 1.非惯性坐标系中静止流体的计算 2.静止液体中平板的受力
第四章
一、概念 1.系统与控制体 2.输运公式的作用 二、计算 1.四大守恒方程的计算应用 2.各守恒方程的综合应用
第五章
一、概念
1.常见的边界条件有哪些? 2.建立流动微分方程的基本方法 3. 管内流动最大速度与平均速度的关 系
第八章 一、概念 1.流动相似包含哪几方面? 2.动力相似 3.量纲分析方法有几种?
第十章ห้องสมุดไป่ตู้
一、概念 1.边界层的定义 2.边界层分离的原因 3.逆压梯度 二、计算 1.平板层流边界层厚度的计算
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工程流体力学知识点总结

工程流体力学知识点总结

工程流体力学知识点总结一、工程流体力学的内容1.流体力学的基本概念工程流体力学是一门重要的工程学科,它是研究运动的流体分布特性、流动过程的动力学特征、流体受力的控制机理以及提供理论支持的工程应用理论。

它综合了物理学、数学、材料学和力学等知识,它包括流体动力学、传热传质、流体力学和流体机械等方面的研究内容。

2.流体动力学流体动力学是流体运动的力学理论,它研究的是流体中的物理量,如流速、压力、密度等的变化和流体运动的规律。

它是流体物理学的基本内容,是工程流体力学的基础理论。

它的研究内容主要包括流体的静力学、流体的流变力学、流体的流动特性、流体的热力学性质、流体的动力学和流体的流动特性等。

3.传热传质传热传质是研究流体在传热和传质的过程中热量和物质的传递机理的一门学科。

它包括流体的热传导、热对流和热辐射、物质的传质、物质输运等方面的内容。

4.流体力学流体力学是一门综合学科,是研究流体的能量、动量和位置变化的动力学特性及其应用的学科。

流体力学研究的内容包括流体的流量和压力、流体的质量和动量、流体的流速、流体的流动特性等。

它主要研究的是流体受力的特性和运动特性,是工程流体力学中最重要的学科之一。

5.流体机械的理论流体机械是研究利用流体动力驱动转子的机械装置的科学,包括机械装置的流体的传动特性、涡轮机械和泵的流量控制、流体中的变频调速以及比热容与流场等。

它是工程流体力学中的重要内容,也是工程设计的重要基础。

二、工程流体力学的应用工程流体力学的基本理论可以应用于各种工程中,如机械制造、空气动力学、海洋技术、热能技术、新能源技术、能源储存和节能技术、化工反应技术等。

它在社会经济建设中发挥着重要作用,可以为社会生产提供良好的环境保护技术手段,也可以为工程设计和技术开发提供依据。

工程流体力学考试知识点

工程流体力学考试知识点

流体:受到微小剪切力的作用能够发生连续不断变形。

(易于流动,没有固定形状)紊流:是一种随机的三维非定常有旋流动。

紊流的基本特征:1,不规则流动状态;2,参数随时间空间随机变化;3,空间分布大小形状各不相同漩涡;4,具有瞬息万变的流动特征;5,流动参数符合概率规律;6,相邻参数有关联。

镜像法:是确定干扰后流场的方法之一,是一种特别的奇点法。

连续模型:不考虑分子之间的间隔,而把流体看成由无数个流体微团所组成的宏观流体的连续流动。

(必要性:不这样就只能用离散数学求解 合理性:对于分子的运动并不在意) 适用范围:物体特征尺寸/流体分子特征尺寸≧100时适用。

扩散性:流体的分子因随机运动产生矢量位移的运动。

压缩性:温度一定时,流体的体积随着着压力的升高而减少。

不可压均质:c Dt D ==ρρ,0/ 黏性:流体微团发生相对滑移时产生切向阻力的性质。

表面力:作用在分离体表面上的力。

质量力:通过某种力或场作用在全部流体质点上的力。

应力:单位面积上的负表面力。

雷诺应力:在不可压缩流体的雷诺方程中,j i -μμρ称为雷诺应力,当i=j 时为法相。

应力/变形张量:[P]/[S]它是描述运动黏性流体内任一点应力状态的物理量。

耗散函数:Γ表示单位时间内单位体积流体由机械能耗散成热能。

ii ij x P ∂∂'=μ 拉格朗日法:着眼于个别流体质点来研究流体运动。

欧拉法:着眼于流场空间点参数的变化来研究。

当地加速度:Q 变化引起速度变化。

迁移加:Q 不变,因管道形状导致速度改变。

欧拉法好处:1.欧拉法得到的是场,可以用场论分析。

2.用欧拉法得到的运动方程是一阶。

3.工程上关心空间点参数。

本构方程:物质对所受应力的力学相应方程。

(应力与内部变形速度之间的关系)三个假设:假设1:切向应力与变形速度呈线性关系。

假设2:在流体内一点,变形速度主轴均与应力主轴重合。

假设3:每一点的平均法相应力是由不直接依赖于变形速度压强以及同体变形速度成比例的附加应力组合而成。

工程流体力学知识点

工程流体力学知识点
2)惯性力
在非惯性坐标系中,虚加在物体上的力,其大小等于该物体的质量与非惯性 坐标系加速度的乘积,方向与非惯性坐标系加速度方向相反,即
Fi ma
12.表面力 表面力作用于所研究的流体的表面上,并与作用面的面积成正比。表面力是 由与流体相接触的流体或其他物体作用在分界面上的力,属于接触力,如大气压 强、摩擦力等。 二、难点分析 1.引入连续介质假设的意义 有了连续介质假设,就可以把一个本来是大量的离散分子或原子的运动问题 近似为连续充满整个空间的流体质点的运动问题。而且每个空间点和每个时刻都 有确定的物理量,它们都是空间坐标和时间的连续函数,从而可以利用数学分析
z1
p1 ρg
=
z2
p2 ρg
(1)其适用条件是:重力作用下静止的均质流体。
(2)几何意义:z 称为位置水头,p/ρg 称为压力水头,而 z+p/ρg 称为测压
管水头。因此,静力学基本方程的几何意义是:静止流体中测压管水头为常数。
(3)物理意义:z 称为比位能,p/ρg 代表单位重力流体所具有的压力势能, 简称比压能。比位能与比压能之和叫做静止流体的比势能或总比能。因此,流体
9.运动粘度 流体力学中,将动力粘度与密度的比值称为运动粘度,用 υ 来表示,即
υ= μ ρ
其单位为 m2/s,常用单位 mm2/s、斯(St)、厘斯(cSt),其换算关系: 1m2/s=1×106mm2/s=1×104 St=1×106 cSt 1 St=100 cSt
10.质量力 作用在每一个流体质点上,并与作用的流体质量成正比。对于均质流体,质 量力也必然与流体的体积成正比。所以质量力又称为体积力。 重力、引力、惯性力、电场力和磁场力都属于质量力。 11.惯性力 (1)惯性系和非惯性系 如果在一个参考系中牛顿定律能够成立,这个参考系称作惯性参考系,牛顿 定律不能成立的参考系则是非惯性参考系。

流体力学知识点总结

流体力学知识点总结

流体力学知识点总结一、流体的物理性质流体区别于固体的主要特征是其具有流动性,即流体在静止时不能承受切向应力。

流体的物理性质包括密度、重度、比容、压缩性和膨胀性等。

密度是指单位体积流体所具有的质量,用符号ρ表示,单位为kg/m³。

重度则是单位体积流体所受的重力,用γ表示,单位为 N/m³,且γ =ρg(g 为重力加速度)。

比容是密度的倒数,它表示单位质量流体所占有的体积。

流体的压缩性是指在温度不变的情况下,流体的体积随压强的变化而变化的性质。

通常用体积压缩系数β来表示,其定义为单位压强变化所引起的体积相对变化率。

对于液体来说,其压缩性很小,在大多数情况下可以忽略不计;而气体的压缩性则较为明显。

膨胀性是指在压强不变的情况下,流体的体积随温度的变化而变化的性质。

用体积膨胀系数α来表示,它是单位温度变化所引起的体积相对变化率。

二、流体静力学流体静力学主要研究静止流体的力学规律。

静止流体中任一点的压强具有以下特性:1、静止流体中任一点的压强大小与作用面的方向无关,只与该点在流体中的位置有关。

2、静止流体中压强的大小沿垂直方向连续变化,即从液面到液体内部,压强逐渐增大。

流体静力学基本方程为 p = p₀+γh,其中 p 为某点的压强,p₀为液面压强,h 为该点在液面下的深度。

作用在平面上的静水总压力可以通过压力图法或解析法来计算。

对于矩形平面,采用压力图法较为简便;对于不规则平面,则通常使用解析法。

三、流体动力学流体动力学研究流体的运动规律。

连续性方程是流体动力学的基本方程之一,它基于质量守恒定律。

对于不可压缩流体,在定常流动中,通过流管各截面的质量流量相等。

伯努利方程则是基于能量守恒定律得出的,它表明在理想流体的定常流动中,单位体积流体的动能、势能和压力能之和保持不变。

其表达式为:p/ρ + 1/2 v²+ gh =常数其中 p 为压强,ρ 为流体密度,v 为流速,g 为重力加速度,h 为高度。

工程流体力学总结

工程流体力学总结

流体力学 研究流体平衡和运动的力学规律、流体与固体间的相互作用。

第1章 绪论流体——静力平衡时,不能承受剪切力的物质(液体、气体) 流体的主要物理性质:①易流动性;②抗压不抗拉;③边界影响,流体特性影响;表面力:又称面积力,是毗邻流体或其它物体,作用在隔离体表面上的直接施加的接触力。

它的大小与作用面积成比例。

(剪力、拉力、压力)质量力:是指作用于隔离体内每一流体质点上的力,它的大小与质量成正比。

(重力、惯性力)流体的平衡或机械运动取决于: 1.流体本身的物理性质(内因) 2.作用在流体上的力(外因)理想流体——假想的没有粘性的流体。

µ = 0,τ= 0 实际流体——事实上具有粘性的流体。

(流体质点)a.宏观尺寸足够小;b.微观尺寸足够大;c.具有一定的宏观物理量;d.形状可以任意分割;牛顿通过著名的平板实验,说明了流体的粘滞性,提出了牛顿内摩擦定律。

τ=μ(du/dy)τ只与流体的性质有关,与接触面上的压力无关。

动力粘度μ:反映流体粘滞性大小的系数,单位:N•s/m 2 运动粘度ν:ν=μ/ρ第2章 流体静力学流体静压强——作用在流体内部单位面积上的力【方向性】总是沿着作用面的内法线方向,即垂直于作用面,并指向作用面。

【大小性】与其作用面的方位无关,只能由该点的坐标位置决定,即同一点上各方向的静压强大小均相等。

流体平衡微分方程⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=∂∂=∂∂=∂∂01-Z 01-Y 01-X z pypx p平衡流体任一点压强(c=p 0-ρW)P=pW+c=p 0+ρ(W-W 0)静力学基本方程: P=Po+pgh等压面:压强相等的空间点构成的面。

(1)等压面必为等势面;(2)等压面必然与质量力正交; 绝对压强:以无气体分子存在的完全真空为基准起算的压强 P abs 相对压强:以当地大气压为基准起算的压强 P P=P abs —P a (当地大气压)真空度:绝对压强不足当地大气压的差值,即相对压强的负值 P v P v =P a -P abs = -P测压管水头:是单位重量液体具有的总势能c gp=+ρz 【比位能(位置水头)+比压能(压强水头)=比势能】 (1)p 1=p 2时,z 1=z 2,即等压面为水平面;(2)z 2>z 1时,p 1>p 2,即位置较低处压强大于位置较高处;基本问题:(γ=ρg )1、求流体内某点的压强值:p = p 0 +γh ;2、求压强差:p – p 0 = γh ;3、求液位高:h = (p - p 0)/γ平面上的净水总压力:潜没于液体中的任意形状平面的总静水压力P ,大小等于受压面面积A 与其形心点的静压强p c 之积。

工程流体力学知识整理

工程流体力学知识整理

流体:一种受任何微小剪切力作用,都能产生连续变形的物质。

流动性:当某些分子的能量大到一定程度时,将做相对的移动改变它的平衡位置。

流体介质:取宏观上足够小、微观上足够大的流体微团,从而将流体看成是由空间上连续分布的流体质点所组成的连续介质压缩性:流体的体积随压力变化的特性称为流体的压缩性。

膨胀性:流体的体积随温度变化的特性称为流体的膨胀性。

粘性:流体内部存在内摩擦力的特性,或者说是流体抵抗变形的特性。

牛顿流体:将遵守牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体,反之称为非牛顿流体。

理想流体:忽略流体的粘性,将流体当成是完全没有粘性的理想流体。

表面张力:液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。

表面力:大小及表面面积有关而且分布作用在流体微团表面上的力称为表面力。

质量力:所有流体质点受某种力场作用而产生,它的大小及流体的质量成正比。

压强:把流体的内法线应力称作流体压强。

流体静压强:当流体处于静止或相对静止时,流体的压强称为流体静压强。

流体静压强的特性:一、作用方向总是沿其作用面的内法线方向。

二、任意一点上的压强及作用方位无关,其值均相等(流体静压强是一个标量)。

绝对压强:以完全真空为基准计量的压强。

相对压强:以当地大气压为基准计量的压强。

真空度:当地大气压-绝对压强液体的相对平衡:指流体质点之间虽然没有相对运动,但盛装液体的容器却对地面上的固定坐标系有相对运动时的平衡。

压力体:曲面上方的液柱体积。

等压面:在平衡流体中,压力相等的各点所组成的面称为等压面。

特性一、在平衡的流体中,过任意一点的等压面,必及该点所受的质量力互相垂直。

特性二、当两种互不相混的液体处于平衡时,它们的分界面必为等压面。

流场:充满运动流体的空间称为流场。

定常流动:流场中各空间点上的物理量不随时间变化。

缓变流:当流动边界是直的,且大小形状不变时,流线是平行(或近似平行)的直线的流动状态为缓变流。

急变流:当流边界变化比较剧烈,流线不再是平行的直线,呈现出比较紊乱的流动状态称为急变流。

大学《工程流体力学》期末复习重点总结

大学《工程流体力学》期末复习重点总结

第一章1、流体定义受任何微小切力都会产生连续变形(流动)的物质。

2、流体承受的作用力流体承受的力主要为压力,流动的流体可以承受切力。

3、流体特性:易流动性及粘性。

4、流体质点的概念流体质点就是流体中宏观尺寸非常小而微观尺寸又足够大的任意一个物理实体,也称流体微团 。

5、流体质点具有四层含义:(1)宏观尺寸非常小; (2)微观尺寸足够大; (3)是包含有足够多分子的一个物理实体; (4)形状可以任意划分。

6、连续介质的概念:把流体视为由无数连续分布的流体微团所组成的连续介质,这就是流体的连续介质假设。

8、粘性的概念:流体运动时内部产生切应力的性质叫作流体的粘性。

9、粘性产生的原因 :分子间的相互引力;分子不规则热运动所产生的动量交换10、牛顿内摩擦定律δμV A F = dydV μτ±= 物理意义:切应力与速度梯度成正比。

12、体胀系数:())1(1lim 0TV V dT dV V T V V T T V ∆∆≈=∆∆=→∆βα当压强不变时,每增加单位温度所产生的流体体积相对变化率。

压缩系数:())1(1lim 0pV V dp dV V p V V k p p T ∆∆-≈-=∆∆-=→∆β 当温度不变时,每增加单位压强所产生的流体体积相对变化率。

体积弹性系数:)(1Vp V dV dp V k K T ∆∆-≈-== 每产生一个单位体积相对变化率所需要的压强变化量。

12、理想流体的概念假定不存在粘性,即其μ=ν=0的流体为理想流体或无粘性流体。

13、不可压缩流体的概念压缩系数和体胀系数都为零的流体叫做不可压缩流体, 或 ρ=C (常量)14、流体的主要力学模型连续介质、无粘性和不可压缩性第2章 流体静力学1、作用在流体上的力质量力(重力、惯性力)、表面力(法向力、切向力)2、静压力特性:方向性、等值性4、等压面及选取流体中压强相等的点组成的面叫等压面。

等压面的选取:(1)同种流体;2)静止;3)连续。

工程流体力学复习重点

工程流体力学复习重点

工程流体力学复习重点一般把符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体,如水,空气,汽油,煤油,乙醇。

不符合牛顿内摩擦定律的流体,称为非牛顿流体,如聚合物溶液,泥浆,血浆,新拌水泥砂浆,新版混凝土,泥石流。

黏度主要与流体的种类和温度有关,黏性是流体分子间的内聚力和分子不规则的热运动产生动量交换的结果。

假设黏度不存在的流体称为理想流体。

作用在流体隔离器表面的力(其大小与作用面积成正比)称为表面力。

与力正交的应力称为压应力或压力,与作用面平行的应力称为剪应力。

作用于流体隔离体内每个流体微团上,其大小与流体质量成比例的力称为质量力。

对于非惯性坐标系,质量力还包括惯性力。

平衡流体中的应力垂直于作用面,并沿着作用面的内法线方向平衡流体中任一一点的静压强大小与其作用面的方位无关等压面:由平衡流体中压力相等的点组成的平面或曲面称为等压面。

等压表面的两个性质:1。

等压面与等势面重合。

2.等压面恒定且与质量力正交。

压力的测量是基于没有大气分子就没有绝对真空的假设。

它被称为绝对压力,用单位表示。

绝对压强和相对压强是按两种不同基准计量的压强,它们之间相差一个当地大气压强pa值拉格朗日方法关注流体中每个粒子的运动,研究每个粒子的运动过程,然后综合所有被研究流体粒子的运动,得出整个运动的研究规律。

欧拉法:以流场内空间点作为研究对象,研究质点通过空间点时运动参数随时间的变化规律把足够的空间点综合起来,得出整个流场的规律。

如果流场中某个空间点上的所有运动元素都不随时间变化,这种流动称为恒定流,否则称为非定常流。

运动要素仅随一个坐标变化的流动称为一元流。

流线是在某一时刻在流场中绘制的空间曲线。

此时,所有粒子的速度向量都与该曲线相切迹线则是同一质点在这一时段内运动的轨迹线。

流线的特征:一一般来说,流线不能相交,它只能是一条平滑的曲线2流场中每一点都有流线通过,流线充满整个流场,这些流线构成某一时刻流场内的流谱。

3.在恒流条件下,流线的形状、位置和流动谱不随时间变化,流线与轨迹一致。

工程流体力学复习知识总结讲课稿

工程流体力学复习知识总结讲课稿

工程流体力学复习知识总结一、是非题。

1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。

(错误)2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。

(正确)3.附面层分离只能发生在增压减速区。

(正确)4.等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。

(错误)5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。

(错误)6.平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。

(正确)7.流体的静压是指流体的点静压。

(正确)8.流线和等势线一定正交。

(正确)9.附面层内的流体流动是粘性有旋流动。

(正确)10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度增加,压力减小。

(正确)11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。

(正确)12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小,压力增加。

(正确)13.壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。

(正确)14.相邻两流线的函数值之差,是此两流线间的单宽流量。

(正确)15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。

(正确)16.处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。

(错误)17.流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增大。

(错误 )18流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其他无关。

(错误)二、填空题。

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惯性力与 粘性力 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 ,总阻抗S 为 。

串联后总管路的流量Q为 ,总阻抗S 为 。

6、流体紊流运动的特征是 脉动现像 ,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。

工程流体力学复习知识总结

工程流体力学复习知识总结

一、是非题.1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面. (错误)2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。

(正确)3.附面层分离只能发生在增压减速区。

(正确)4.等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少. (错误)5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。

(错误)6.平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数. (正确)7.流体的静压是指流体的点静压。

(正确)8.流线和等势线一定正交. (正确)9.附面层内的流体流动是粘性有旋流动. (正确)10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度增加,压力减小。

(正确)11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。

(正确)12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小,压力增加。

(正确)13.壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心. (正确)14.相邻两流线的函数值之差,是此两流线间的单宽流量. (正确)15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。

(正确)16.处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。

(错误)17.流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增大。

(错误 )18流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其他无关。

(错误)二、填空题。

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惯性力与粘性力的对比关系.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,总阻抗S为.串联后总管路的流量Q为,总阻抗S为.6、流体紊流运动的特征是脉动现像,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。

流体力学知识点

流体力学知识点

流体力学知识点流体力学是研究流体(包括液体和气体)的运动规律以及流体与固体之间相互作用的学科。

它在许多领域都有着广泛的应用,如航空航天、水利工程、化工、生物医学等。

下面我们来一起了解一些流体力学的重要知识点。

一、流体的性质流体具有易流动性,即它们在微小的切应力作用下就会发生连续的变形。

流体的密度和黏度是两个重要的物理性质。

密度是指单位体积流体的质量。

对于均质流体,密度是一个常数;对于非均质流体,密度会随位置而变化。

例如,空气在不同高度的密度不同。

黏度则反映了流体内部的内摩擦力。

黏度大的流体,如蜂蜜,流动起来比较困难;而黏度小的流体,如水,流动相对容易。

二、流体静力学流体静力学主要研究静止流体的压力分布规律。

帕斯卡定律指出,在密闭容器内,施加于静止液体上的压力将以等值传递到液体各点。

这在液压系统中有着重要的应用。

另一个重要的概念是浮力。

当物体浸没在流体中时,它受到的浮力等于排开流体的重量。

这就是阿基米德原理。

例如,船舶能够漂浮在水面上,就是因为受到的浮力等于其自身的重量。

三、流体运动学流体运动学关注流体的运动方式和描述方法。

流线是用来描述流体流动的重要概念。

流线是在某一瞬时,在流场中画出的一条空间曲线,在该曲线上,流体质点的速度方向与曲线相切。

流量是指单位时间内通过某一截面的流体体积或质量。

四、流体动力学流体动力学研究流体运动与受力之间的关系。

伯努利方程是流体动力学中的一个关键方程,它表明在理想流体的稳定流动中,沿着一条流线,总水头(位置水头、压力水头和速度水头之和)保持不变。

例如,在水平管道中,流速大的地方压力小,流速小的地方压力大。

这可以解释为什么飞机机翼上方的流速快、压力低,从而产生升力。

五、黏性流体的流动实际流体都具有黏性。

在黏性流体的流动中,会产生内摩擦力,导致能量损失。

层流和湍流是两种常见的流动状态。

层流时,流体的质点作有规则的平行运动,各层之间互不干扰;而湍流时,流体的质点作不规则的随机运动。

流体力学知识点总结

流体力学知识点总结

流体力学知识点总结流体力学是一门研究流体(包括液体和气体)的运动规律以及流体与固体之间相互作用的学科。

它在许多领域都有着广泛的应用,如航空航天、水利工程、能源开发、生物医学等。

下面将对流体力学的一些重要知识点进行总结。

一、流体的物理性质1、密度和比容密度是指单位体积流体的质量,用ρ 表示。

比容则是单位质量流体所占的体积,是密度的倒数,用ν 表示。

2、压缩性和膨胀性压缩性是指流体在压力作用下体积缩小的性质,通常用体积压缩系数β 来表示。

膨胀性是指流体在温度升高时体积增大的性质,用体积膨胀系数α 来表示。

液体的压缩性和膨胀性通常较小,可视为不可压缩和不可膨胀流体;而气体的压缩性和膨胀性较为显著。

3、粘性粘性是流体内部产生内摩擦力以阻碍流体相对运动的性质。

粘性的大小用动力粘度μ 或运动粘度ν 来表示。

牛顿内摩擦定律指出,相邻两层流体之间的切应力与速度梯度成正比。

4、表面张力液体表面由于分子引力不均衡而产生的沿表面切线方向的拉力称为表面张力。

表面张力会使液体表面有收缩的趋势,在一些涉及小尺度流动的问题中需要考虑。

二、流体静力学1、静压强及其特性静止流体中任一点的压强大小与作用面的方位无关,只与该点的位置有关,即静压强各向同性。

2、欧拉平衡方程在静止流体中,单位质量流体所受的质量力和表面力平衡,由此可以导出欧拉平衡方程。

3、重力作用下的静压强分布在重力作用下,静止液体中的压强随深度呈线性增加,其计算公式为 p = p0 +ρgh,其中 p0 为液面压强,h 为深度。

4、压力的表示方法绝对压强是以绝对真空为基准计量的压强;相对压强是以当地大气压为基准计量的压强。

真空度则是当绝对压强小于大气压时,相对压强为负值,其绝对值称为真空度。

5、作用在平面上的静水总压力对于垂直放置的平面,静水总压力的大小等于受压面面积与形心处压强的乘积,其作用点位于受压面的形心之下。

6、作用在曲面上的静水总压力将曲面所受静水总压力分解为水平方向和垂直方向的分力进行计算。

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一、 是非题。

1. 流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。

(错误)2. 平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。

(正确)3. 附面层分离只能发生在增压减速区。

(正确)4. 等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。

(错误)5. 相对静止状态的等压面一定也是水平面。

(错误)6. 平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。

(正确)7. 流体的静压是指流体的点静压。

(正确)8. 流线和等势线一定正交。

(正确)9. 附面层内的流体流动是粘性有旋流动。

(正确)10. 亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度增加,压力减小。

(正确)11. 相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。

(正确)12. 超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小,压力增加。

(正确)13. 壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。

(正确)14. 相邻两流线的函数值之差,是此两流线间的单宽流量。

(正确)15. 附面层外的流体流动时理想无旋流动。

(正确)16. 处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。

(错误)17.流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增大。

(错误 )18流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其他无关。

(错误)二、 填空题。

1、1mmH 2O= 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 惯性力与 粘性力 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 ,总阻抗S 为 。

串联后总管路的流量Q 为 ,总阻抗S 为 。

6、流体紊流运动的特征是 脉动现像 ,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 。

11、理想流体伯努力方程=++g2u r p z 2常数中,其中r p z +称为 测压管 水头。

12、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2u z -z p 2g 21ργγα+-+))((中,))((g 21z -z p γγα-+称 势压 , 2u p 2ρ+ 称全压,2u z -z p 2g 21ργγα+-+))(( 称总压。

20、紊流射流的动力特征是 各横截面上的动量相等 。

21、流体的牛顿内摩擦定律的表达式 s ⋅+=-pa dydu u ;τ ,u 的单位为 pa.s 。

22、浓差或温差射流的热力特征是各截面的相对焓值相等 。

23、流体微团的运动是由 平移 运动, 旋转 运动, 线变形运动和 角变形 运动四种基本运动形式符合而成。

24、几何相似是力学相似的 前提 ,运动相似是模型实验的 目的 ,动力相似是运动相似的 保证 。

25、欧拉准数是 压力 和 惯性力 的相对比值。

26、马赫数M 反映了惯性力和 弹性力 相对比值。

27、流体流动的状态分为 层流 和 紊流 。

28、弗鲁得准数反映了 重力 和 惯性力 相对比值。

四、选择题。

1、按连续介质的概念,流体质点是指 。

A 、流体的分子B 、流体内的固体颗粒C 、无大小的几何点D 、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2、一下哪种流体为非牛顿流体 。

A 、空气B 、清水C 、血液D 、酒精3、绝对压强P abs 、相对压强p 、真空值p v 、当地大气压强a p 之间的关系是 。

A 、P abs =p+ p vB 、p= P abs +a pC 、p v =a p - P abs4、圆管层流过流断面的流速分布为 。

A 、均匀分布B 、对数曲线分布C 、二次抛物线分布5、一下那些概念属于欧拉法 。

A 、流线B 、迹线C 、液体质点D 、液体微团6、圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数λ 。

A 、与雷诺数Re 有关B 、与管壁相对粗糙度d ∆有关 C 、与Re 和d∆有关 D 、与和管长l 有关 7、速度V 、长度l 、时间t 的无量纲组合是 。

A 、lt vB 、vl tC 、2vtl D 、vt l 8、圆管断面直径由d 1突然扩大到d 2,若将一次扩大改为两级扩大,则该扩大的局部水头损失 。

A 、减小B 、不变C 、增大9、在圆管流动中,层流的断面速度分布符合 。

A 、均匀规律B 、直线变化规律C 、抛物线变化规律D 、对数曲线规律10、流线与流线通常情况下 。

A 、能相交也能相切B 、仅能相交不能相切C 、仅能相切不能相交D 、既不能相交也不能相切11、速度v ,密度ρ,压强p 的无量纲集合是 。

A 、v p ρB 、p v ρC 、pv 2ρ D 、2v p ρ 12、雷诺数代表的是 之比。

A 、惯性力与压力B 、惯性力与重力C 、惯性力与表面张力D 、惯性力与粘性力13、压力输水管模型实验,长度比尺为8,模型水管的流量应为原型输水管流量的 。

A 、21B 、51C 、81D 、161 14、一维流动中,“截面积大处速度小,截面积小处速度大”成立的条件是 。

A 、理想流体B 、粘性流体C 、可压缩流体D 、不可压缩流体15、弹簧管压力表的读数是 。

A 、绝对压强B 、相对压强C 、绝对压强加当地大气压D 、相对压强加当地大气压16、静水中斜置平面壁的形心淹没深h c 与压力中心淹没深h D 的关系是 。

A 、大于B 、小于C 、等于D 、无规律17、某风管的断面尺寸为200mm mm 300⨯,则该风管的当量直径是 。

A 、mm 240B 、mm 250C 、mm 300D 、mm 20018、有一变直径管流,小管直径d 1,大管直径d 2=2d 1,则两断面雷诺数的关系是 。

A 、21e 21e R R = B 、21e e R R = C 、21e 5.1e R R = D 、21e 2e R R = 19、下列流体哪个属于牛顿流体 。

A 、汽油B 、纸浆C 、血液D 、沥青五、简答题。

1、流体静压强的特性是什么?流体静压强的方向是沿着作用面的内法线方向;在静止或相对静止的流体中,任一点流体静压强的大小作用面方向无关,只与该点的位置有关。

2、尼古拉兹实验分区级意义是什么?①层流区 ②临界过渡区 ③紊流光滑区 ④紊流过度区 ⑤紊流粗糙区意义:比较完整地反应了沿程阻力系数的变化规律,揭示了沿程阻力系数变化的主要因素。

3、附面层提出的意义?在于将流场划分为两个计算方法不同的区域,即势流区和附面层。

在附面层外的势流区按无旋流动理想流体能量方程或动量方程求解;在附面层内,按粘性有旋流动流体能量方程或N-S 方程求解;4、温差或浓差射流弯曲产生的原因是什么?浓差或温差射流由于浓度或温度不同,引起射流介质密度与周围其气体密度与周围气体密度不同,所受的重力与浮力不相平衡,使得整个射流将发生向上或向下的轴弯曲。

5、附面层分离的原因是什么?当流体绕流曲面体流动时,在减压增速区,流动维持原来的附面层;流动进入增压减速区时,流体质点受到与主流方向相反的压差作用,将产生方向的回流,而附面层外的流体仍保持原有的前进,这样,回流和前进这两部分运动方向相反的流体相接触,就形成旋涡。

旋涡的产生使得附面层与壁面发生分离。

6、运动粘滞系数r 的物理意义是什么?流体运动粘滞系数r 表征单位速度梯度作用下的切应力对单位体积质量作用产生的阻力加速度,具有运动学要素。

7、流体动力粘滞系数u 的物理意义是什么?、流体动力粘滞系数u 表征单位速度梯度作用下的切应力,反映了粘滞的动力性质。

8、元流的特性是什么?元流的特性:元流的边界由流线组成;流体质点不能出入元流;元流断面上的流速和压强是均匀分布。

9、伯努利方程=++g2u r p z 2常数中各项的物理意义? Z :断面对基准面高度,水力学中称位置水头,单位位能; :rp在断面压强作用下,流体沿测压管所能上升的高度,压强水头,单位位能; :g2u 2断面以速度u 为初速度的铅直向上射流所能达到的理论的高度,流速水头,单位位能。

10、管网水力计算遵循的原则是什么?①任一节点流入和流出的流量相等;②任一闭合环路中,如规定顺时针方向流动的阻力损失为正,反之为负,则各管段阻力损失的代数和必等于零。

11、水击(水锤)现象及产生的原因是什么?有压管路中运动着的液体,由于阀门或水泵突然关闭,使得液体的速度和动量发生急剧变化,从而造成液体压强骤然变化,该现象就是水击(水锤)现象,产生的原因①液体的可压缩性②管道材质的弹性。

12、管嘴出流产生真空的原因和条件是什么?原因是流体质点流动时由于有惯性,因而流线不能成折线,是光滑的曲线,所以能够形成真空区域;条件是:管嘴长度为管径的3~4倍;作用水头H 0极限值为m 3.9。

13、自由紊流射流的运动、动力特征是什么?在自由紊流射流的主体段,射流各断面上速度分布是相似的,轴线速度越来越小,横截面积越来越大,质量流量也越来越大;个横截面上的动量守恒。

14、射流弯曲产生的原因?在温差射流场中,由于气流密度与周围的气体的不同,射流气体所受的浮力与重力不相平衡,使整个射流发生向下或向上弯曲15、绕流升力产生的原因?当绕流物体为非对称形或虽为对称但其对称轴与来流方向不平行时,在绕流物体上部流线较密,流速大;下部流线较疏,流速小,则上部压强小,下部压强大,上、下部存在压强差,由此产生向上的力称为升力。

16、毕托管是广泛应用于测量水流和气流的一种仪器,试画出其示意图,并说明其工作原 。

、(见第五版书P61)17、简要说明管道流动局部阻力损失产生的机理。

(略)18、不可压缩流体N-S 方程中,各项的物理意义是什么? dt du z u y u x u x p 1x 2z 22y 22x 2=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂-)(γρX X :是作用在流体微团上的单位质量力。

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