流体力学期末复习资料
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。
流体力学期末总复习
2.选择题（2′×10=20′）
3.计算题（共5题，共60分）
1）静止流体作用下的总压力；（10 ′）
2）动量定理；（12′） 3）π定理证明关系式； （10′） 4）实际流体伯努利方程，水头损失； （10′） 5）管系， U形管测压计，泵的有效功率。 （18′）
u x t u y ＝ t u z t
u x u x u x ux uy uz x y z u y u y u y ux uy uz x y z u z u z u z ux uy uz x y z
位变（迁移）加速度
p p0 gh
适用条件：静止、不可压缩流体。
帕斯卡定律：自由液面上 的压强将以同样的大小传 递到液体内部的任意点上
5.掌握流体静压力的计量标准及其表示方法
p pM pab pv pab
pab>pa
pa pab<pa p=0
绝对压力pab 表压 pM 真空压力（真空度） pv
注意：pv表示绝对压强小于当地大气压强而形成真空的程度，读正值！
2.掌握连续介质假设
内容： 不考虑流体的微观结构，而是采用简化模型来代替流体的真是 微观结构。流体充满着一个空间时是不留任何空隙的，即把流 体看做是连续介质。 意义： 不必研究大量分子的瞬间运动状态，而只要研究描述流体宏 观状态物理量。将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。
液体在曲面上面，垂直分力方向向下。 液体在曲面下面，垂直分力方向向上。
第三章 流体运动学 1.了解描述流动的两种方法；
流体力学期末复习提纲（给水排水）
流体力学期末复习提纲（给水排水）工程流体力学复习提纲(给排水)第一章绪论1、三种理想模型：连续介质假说、理想流体、不可压缩流体2、流体的粘性：牛顿内摩擦实验dydu μAτA T == 3、作用在流体上的力表面力：法向力和切向力质量力：重力第二章流体静力学1、静水压强的两大特性2、重力场中流体静压强的分布规律：c p z =γ+相对压强、绝对压强、真空值：a p -=abs p p ；abs v p p -=a p 3、流体作用在平面壁上的总压力大小：A h P c γ= 方向：垂直指向受压面作用点：Ay J y y C CC D += 4、流体作用在曲面壁上的总压力x c x A h P γ=；V P z γ=22P z x P P +=；xz P P anctan =θ第三章流体动力学基础1、拉格朗日法、欧拉法的特点2、欧拉法的基本概念：流线方程：zy x u dz u dy u dx == 3、连续性方程2211A v A v =4、恒定总流的伯努利方程w h gvp z g v p z +α+γ+=α+γ+2222222211115、恒定总流的动量方程()()()??β-βρ=β-βρ=β-βρ=∑∑∑1z 12z 2z1y 12y 2y1x 12x 2xv v Q Fv v Q F v v Q F第四章管路、孔口、管嘴的水力计算1、沿程水头损失：2gv d l h 2f λ=（普遍适用）局部水头损失：2g v h 2j ζ=（普遍适用），特殊地，对于突扩管()2gv v h 221j -= 2、粘性流动的两种流态：层流、紊流描述雷诺实验雷诺数：ν=vd Re 流态的判别：2320Re ：层流；2320Re ：紊流；2320Re =：临界流 3、层流运动沿程阻力系数：Re64=λ 紊流运动沿程阻力系数：尼古拉兹实验曲线4、孔口、管嘴出流孔口自由出流：gH A gH A Q 22με?== 孔口淹没出流：gz A gz A Q 22μ?ε'='=有97.0='=??、62.0='=μμ、64.0=ε，所以με? 。
流体力学资料复习整理
流体复习整理资料第一章 流体及其物理性质1.流体的特征——流动性:在任意微小的剪切力作用下能产生连续剪切变形的物体称为流体。
也可以说能够流动的物质即为流体。
流体在静止时不能承受剪切力，不能抵抗剪切变形。
流体只有在运动状态下，当流体质点之间有相对运动时，才能抵抗剪切变形。
只要有剪切力的作用，流体就不会静止下来，将会发生连续变形而流动。
运动流体抵抗剪切变形的能力（产生剪切应力的大小）体现在变形的速率上，而不是变形的大小（与弹性体的不同之处）。
2.流体的重度：单位体积的流体所的受的重力，用γ表示。
g 一般计算中取9.8m /s 23.密度：=1000kg/，=1.2kg/，=13.6，常压常温下，空气的密度大约是水的1/8003. 当流体的压缩性对所研究的流动影响不大，可忽略不计时，这种流体称为不可压缩流体，反之称为可压缩流体。
通常液体和低速流动的气体（Ｕ<70m ／s ）可作为不可压缩流体处理。
4.压缩系数：弹性模数：21d /d pp E N m ρβρ==膨胀系数：）（K /1d d 1d /d TVV T V V t ==β5.流体的粘性：运动流体存在摩擦力的特性（有抵抗剪切变形的能力），这就是粘滞性。
流体的粘性就是阻止发生剪切变形的一种特性，而摩擦力则是粘性的动力表现。
温度升高时，液体的粘性降低，气体粘性增加。
6.牛顿摩擦定律： 单位面积上的摩擦力为：摩擦力为：此式即为牛顿摩擦定律公式。
其中：μ为动力粘度，表征流体抵抗变形的能力，它和密度的比值称为流体的运动粘3/g N m γρ=pVV p V V pd d 1d /d -=-=β21d 1d /d d p V m NV p pρβρ=-=hUμτ=dydu A h U AA T μμτ===ρμν＝度ν摩擦力是成对出现的，流体所受的摩擦力总与相对运动速度相反。
为使公式中的τ值既能反映大小，又可表示方向，必须规定：公式中的τ是靠近坐标原点一侧(即t -t 线以下)的流体所受的摩擦应力，其大小为μ du/dy ，方向由du/dy 的符号决定，为正时τ与u 同向，为负时τ与u 反向，显然，对下图所示的流动，τ＞0， 即t —t 线以下的流体Ⅰ受上部流体Ⅱ拖动，而Ⅱ受Ⅰ的阻滞。
流体力学复习资料
流体力学复习资料流体力学是研究流体（包括液体和气体）的平衡和运动规律的学科。
它在工程、物理学、气象学、海洋学等众多领域都有着广泛的应用。
以下是为大家整理的流体力学复习资料，希望能对大家的学习有所帮助。
一、流体的物理性质1、流体的密度和比容密度（ρ）是指单位体积流体的质量，公式为：ρ ＝ m ／ V 。
比容（ν）则是密度的倒数，即单位质量流体所占的体积，ν ＝ 1／ρ 。
2、流体的压缩性和膨胀性压缩性表示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来衡量，β ＝（1 ／ V）×（dV ／ dp）。
膨胀性是指流体在温度升高时体积增大的特性，用体积膨胀系数α来描述，α ＝（1 ／ V）×（dV ／ dT）。
3、流体的粘性粘性是流体抵抗剪切变形的一种属性。
牛顿内摩擦定律：τ ＝μ×（du ／ dy），其中τ为切应力，μ为动力粘度，du ／ dy 为速度梯度。
二、流体静力学1、静压强的特性静压强的方向总是垂直于作用面，并指向作用面内。
静止流体中任意一点处各个方向的静压强大小相等。
2、静压强的分布规律对于重力作用下的静止液体，其静压强分布公式为：p ＝ p0 ＋ρgh ，其中 p0 为液面压强，h 为液体中某点的深度。
3、压力的表示方法绝对压力：以绝对真空为基准度量的压力。
相对压力：以大气压为基准度量的压力，包括表压力和真空度。
三、流体动力学基础1、流体运动的描述方法拉格朗日法：跟踪流体质点的运动轨迹来描述流体的运动。
欧拉法：通过研究空间固定点上流体的运动参数随时间的变化来描述流体的运动。
2、流线和迹线流线是在某一瞬时，在流场中所作的一条曲线，在该曲线上各点的速度矢量都与该曲线相切。
迹线是流体质点在一段时间内的运动轨迹。
3、连续性方程对于定常流动，质量守恒定律表现为连续性方程：ρ1v1A1 ＝ρ2v2A2 。
4、伯努利方程理想流体在重力作用下作定常流动时，沿流线有：p ／ρ ＋ gz ＋（1 ／ 2）v²＝常量。
流体力学复习资料【最新】
流体力学复习资料1.流体的定义；宏观：流体是容易变形的物体，没有固定的形状。
微观：在静力平衡时，不能承受拉力或者剪力的物体就是流体。
2. 流体的压缩性：温度一定时，流体的体积随压强的增加而缩小的特性。
流体的膨胀性：压强一定时，流体的体积随温度的升高而增大的特性。
3. 黏度变化规律：液体温度升高，黏性降低；气体温度升高，黏性增加。
原因：液体黏性是分子间作用力产生；气体黏性是分子间碰撞产生。
4.牛顿内摩擦定律：运动的额流体所产生的内摩擦力F的大小与垂直于流动方向的速度梯度du/dy成正比，与接触面的面积A成正比，并与流体的种类有关，与接触面上的压强无关。
数学表达式：F=μA du/dy流层间单位面积上的内摩擦力称为切向应力τ=F/A=μdu/dy5.静止流体上的作用力：质量力、表面力。
质量力：指与流体微团质量大小有关并且集中作用在微团质量中心上的力。
表面力：指大小与流体表面积有关并且分布作用在流体表面上的力。
6.重力作用下静力学基本方程：dp=-ρgdz 对于均质不可压缩流体：z+p/ρ=c物理意义：几何意义7. .绝对压强：以绝对真空为基准计算的压强。
P相对压强：以大气压强为基准计算的压强。
P e真空度：某点的压强小于大气压强时，该点压强小于大气压强的数值。
P vP=p a+ρgh p e=p-pa p v=p a-p8.压力提的概念：所研究的曲面（淹没在静止液体中的部分）到自由液面或自由液面的延长面间投影所包围的一块空间体积。
液体在曲面上方叫实压力体或正压力体；下方的叫虚压力体或负压力体。
9. 研究流体运动的两种方法：①拉格朗日法②欧拉法10.定常流动：流体质点的运动要素只是坐标的函数而与时间无关。
非定常流动：流体质点的运动要素既是坐标的函数又是时间的函数。
11. 迹线：指流体质点的运动轨迹，它表示了流体质点在一段时间内的运动情况。
流线：在流场中每一点上都与速度矢量相切的曲线称为流线。
流线是同一时刻不同流体质点所组成的曲线，它给出该时刻不同流体质点的速度方向。
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1.流体力学介绍（研宄对象、A容、方法）2.连续介质模型3.流动流体的粘性4.流体物理性质5.作用在流体上的力流体力学的概念流体力学：力学的一个分支。
力学研究中广泛采用抽象的理论模型：如质点，质点组，刚体，连续介质等。
理论力学研究这些理论模型的普遍运动规律和一般性原理。
连续介质力学研宂连续介质的运动规律，包括弹性力学（固体）和流体力学（液体和气体）。
流体力学:研宄流体在静止和运动时的受力与运动规律。
即流体在静止和运动时的压力分布, 流速变化，流y:大小，能传递与损失以及流体与同体壁而间的相互作用力等问题。
名词解释:连续介质--由没有空隙、完全充满所占空间的无数质点所组成的物质.流体的构成流体rh大量分子组成；流体分子无休止地作不规则的运动；流体分子之间经常相互碰撞，交换动量和能量。
流体力学的研宄内容流体的平衡规律：流体的运动规律；流体与流体以及流体与固体之间相互作用的规律。
流体力学的研究方法理论研究方法建立力学模型通过对流体性质及运动的观察，根据问题的要求，抓住主要因素，忽略次要因素，建立力学模型。
对力学模型根据物理定律或实验公式，以数学形式建立描写流体运动的封闭方程组，并给出初始条件和边界条件。
求解利用各种数学工具准确地或近似地解出方程纟11,建立起所求问题的流体各参量之间的解析关系或数值关系。
优缺点准确，清晰，但由于数学发展水平的局限，只能应用于简单理论模型，而不能应用于实际复杂的流体运动。
实验研究方法通过实验测S的方法研究流体的力学规律。
实验研宄是流体力学研宄的重要方法。
通过实验，可以给理论研宄以启示，并检验理论是否正确。
通过实验研究，还可建立一定的经验公式，用來解决工程M题。
优缺点可靠，准确，具有指导意义；但是受实验尺度和边界条件限制，有些实验无法开展，或耗资巨大。
数值研究方法流体力学方程的解析解十分难求，因此用数值计算的方法利用计算机对流体力学方程求解成为重要手段。
通常将流体力学的数学模型在计算域上离散化，然后采用一定的数值计算方法计算，以得到流场各参数的变化规律。
流体力学复习资料
1.迹线：同一质点在不同时刻所占有的空间位置联成的空间曲线称为迹线。
2.定常流动：液体流动时，若流体中任何一点的压力，速度和密度都不随时间变化，则这种流动就称为定常流动。
3.沿程阻力：流体在均匀流段上产生的流动阻力,称为沿程阻力.4.量纲：量纲是指物理量的性质和类别。
5.体积模量：6.流动相似：两个流动相应点上的同名物理量具有各自固定的比例，则这两个流动就是相似的。
7.纲和谐原理:8.湍流：流体质点的远动轨迹是极不规则的，各部分相互混杂,这种流动状态称为紊流.9.局部阻力：由于流体速度或方向的变化,导致流体剧烈冲击，由于涡流和速度重新分布而产生的阻力。
10.层流：液体层间有规则的流动状态称为层流。
11.渐变流：流线之间的夹角β很小、流线的曲率半径r很大的近乎平行直线的流动。
12.淹没出流:容器中的液体通过孔口出流到另一个充满液体的空间。
13。
薄壁孔口：出流流股与孔口接触只有一条周线，这种条件的孔口称为薄壁孔口。
14。
动能修正系数：15.流管：在流场内，取任意非流线的封闭曲线L,经此曲线上全部点做流线，这些流线组成的管状流面，称为流管。
简答题1。
什么是等压面？等压面的条件是什么？等压面是指流体中压强相等的各点所组成的面。
只有重力作用下的等压面应满足的条件是:静止、连通、连续均质流体、同一水平面.2.流线的定义性质。
流线的定义：在某一时刻，个点的切线方向与通过该点的流体质点的流速方向重合的空间去曲线。
流线的性质： a、同一时刻的不同流线,不能相交。
b、流线不能是折线,而是一条光滑的曲线或直线。
c、流线越密处，流速越大,流线越稀处，流速越小。
4.试简要回答缓变流的定义及其两个主要特性。
缓变流（渐变流）：流线之间的夹角β很小、流线的曲率半径r很大的近乎平行直线的流动。
特性：5.试简要阐述局部能量损失的定义及大致分类。
6.简述孔口出流的分类情况。
按孔口直径D和孔口形心在液面下深度H分为大孔口和小孔口；按水头随时间变化,分为恒定出流和非恒定出流；按壁厚，分为薄壁孔口和厚壁孔口；按出流空间状况,分为自由出流和淹没出流。
流体力学期末复习资料
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。
流体力学复习资料
流体力学复习资料流体力学复习资料第一章基本概念1、流体力学的定义、流体的性质。
流体力学就是研究流体运动规律，以及流体和固体之间相互作用等方面的一门学科。
流体有三大性质：易流动性，黏性和压缩性。
2、流点的定义及其物理性质。
流点是指微观上足够大，宏观上足够小的分子团。
微观上足够大：使分子团的空间尺度选得足够大，使其含有大量的分子；平均的时间也应该足够大，使得这段时间内分子团内分子间碰撞已发生过很多次。
宏观上足够小：一方面使其可以近似看作几何上没有维度的一个点，另一方面使分子团被看作一个瞬间。
3、流体连续介质假说？并说明其必要性和可能性。
连续介质假设是把离散分子构成的实际流体，看作是由无数流体质点没有空隙连续分布而构成的。
可能性：通常，这样的分子团是存在的，如：0℃, 1个大气压，1cm3气体含有2.7x1019个分子；流点：10-9cm3 含有2.7x1010个分子；（体积上足够小）（微观上足够大，含有这么多分子）。
特殊问题，如稀薄气体运动或者空气动力学中的基波区。
稀薄气体运动：流点必须取得很大，则失去点的意义。
基波区：在非常小的空间范围内流体物理量就有剧烈的变化，就需要流点取得很小，结果无法包括足够多的分子数量来确定统计量。
必要性：a) 有了连续介质假定就可以不考虑流体的分子结构，从连续介质力学看来，流体的形象是宏观的均匀排列的流体，而不是含有大量分子的离散体。
b) 有了连续介质假定，当我们说流体质点处于静止状态时，那就是说它是停留在原地不动的，虽然那里的分子由于热运动将不断的位置移动。
c) 有了连续介质假定，当我们在连续介质内的某点A 上取极限时，不管A点多近的地方都有流体质点存在，并有确定的物理量。
（大量分子的总体表现是有规律的，或说微观量运动的统计平均是有规律的，这种微观量的统计平均值就是物体（流体）的宏观总体表现。
因而需要我们想个办法找到流体的基本运动元，（就像固体的质点一样），使我们对流体运动的描述变得简单方便，而且是可能和有效的。
流体力学复习要点
流体力学复习要点第一章绪论1.1流体的主要物理力学性质1、流体的主要物理力学性质包括哪几部分？2、水的密度为1000kg/m33、牛顿内摩擦定律4、牛顿内摩擦定律表明内摩擦力的大小与流体的角变形速率成正比5、流体的黏度，运动黏性系数与动力黏性系数的关系；液体的μ随温度的升高而减小，气体的μ随温度的升高而增大1.2作用在流体上的力1、按作用方式的不同分为：表面力和质量力2、单位质量力是作用在单位质量流体上的质量力1.3流体的力学模型1、常用的物理力学模型：连续介质模型、理想流体、不可压缩流体。
2、连续介质模型是指的流体是一种毫无空隙的充满其所占空间的连续体的假定。
流体质点指的是大小同一切流体空间相比微不足道，又含有大量分子具有一定质量的流体微元。
3、理想流体是指假定流体没有黏性4、不可压缩流体是指假定流体的密度是一个常数第一章流体静力学2.1静止流体中压强的特征1、静压强的定义2、静止流体中压强的特征：（1）静止流体只能承受压应力，压强的方向垂直指向作用面（受力面的内法线方向）（2）流体内同一点的静压强的大小在各个方向均相等2.2流体平衡微分方程1、等压面：压强相等的空间点构成的面2、对于仅受重力作用的联通的同一均质流体，等压面为水平面。
2.3重力作用下流体静压强的分布规律1、pz C gρ+=当质量力仅为重力时，静止流体内部任一点的pz gρ+是常数2、0p p g ρ=+3、压强的度量：相对压强、绝对压强、真空度。
4、静压强分布图的绘制2.4压强的测量一般采用仪器测得都是相对压强2.5流体的相对平衡1、等加速直线运动的流体的等压面：倾斜面2、等角速旋转运动的流体的等压面：旋转抛物面2.6液体作用在平面上的总压力1、解析法 c F p A = c c c +D I y y y A=（注意一下：y D 代表的是什么）2、图解法 F=bS2.6作用在曲面上的液体压力1、压力体的组成有3个面，分别是：2、压力体的绘制第二章流体运动理论与动力学基础3.1流体运动的描述方法欧拉法中加速度由两部分组成：位变加速度、时变加速度（或者说迁移加速度和当地加速度）3.2流场的基本概念（分类）1、按照运动要素是否随时间发生变化，分为：恒定流和非恒定流2、按照运动要素与坐标变量之间的关系分为：一元流、二元流和三元流。
流体力学期末复习重点
第1章 绪论
二、 基本公式 流体的体积压缩率
δV V k δp
流体的体积模量
1 δp K k δV V
第1章 绪论
二、基本公式 体膨胀系数
δV V v δT
牛顿粘性应力公式
运动粘度
dvx dy
第2章 流体静力学
一、基本概念 正压流体 绝对压强 计示压强 真空 等压面 等势面 流体的相对平衡 流体的压力中心 浮力
二、基本公式 1 2 声速 c d
d p
完全气体的声速
马赫数 速度系数
c RT
v Ma c
v M ccr
第7章 流体运动学和动力学基础
一、基本概念 有旋流动 无旋流动 涡线 涡管 涡束 涡通量 速度环量 斯托克斯定理 汤姆孙定理 亥姆霍兹第一定理 亥姆霍兹第二定理（涡管守恒定理） 亥姆霍兹第三定理（涡管强度守恒定理） 速度势 有势流动 流函数 流网
2 1 2 2 2 1 2 2
第4章 相似原理和量纲分析
一、基本概念 流体力学相似 几何相似 运动相似 动力相似 牛顿数Ne 牛顿（动力）相似准则 弗劳德数Fr 重力相似准则 雷诺数Re 粘滞力相似准则 欧拉数Eu 压力相似准则
第4章 相似原理和量纲分析
一、基本概念 柯西数Ca 弹性力相似准则 量纲 基本量纲 导出量纲 无量纲量 物理方程的量纲一致性原则
pe p pa gh
第2章 流体静力学
二、基本公式 静止液体作用在平面上的总压力
总压力的大小
FP dFP ghc A
A
总压力的作用点
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《流体力学》期末复习提纲
《流体力学》期末复习提纲1、什么是流体？流体有哪几种分类？2、什么叫连续介质假设？为什么提出这种假设？流体有哪些主要物理性质？3、何谓流体的粘性？粘性的物理本质是什么？粘性随温度变化的特性是什么？在工程中有什么应用？4、什么是流体的毛细现象？5、作用在流体上的力有哪两大类？6、静压力有哪些特性？7、压力有哪些表示方法及哪些单位？如何换算？8、静力学方程有哪两种表示式？试说明其意义？9、什么是等压面？判别等压面有哪些方法？10、说明电厂锅炉水位监测的重要性？11、静力学方程有哪些应用及计算？12、什么是静水奇象？13、研究流体运动的两种方法是什么？有何区别与联系？14、什么是当地加速度和迁移加速度？如何求解？15、什么叫流线？有什么性质？16、水力要素概念：过流断面、流量、平均流速的计算？17、流体的连续性方程及其微分表达式？连续性方程的应用？18、写出理想流体的运动微分表达式。
19、粘性流体能量方程（伯努力方程）的适用范围是什么？20、粘性流体能量方程（伯努力方程）的工程应用？（计算题）21、粘性流体能量方程的意义？22、定常流动的动量方程的作用是什么？23、流动有哪两种流动状态？如何判别流动状态？24、什么是雷诺数？其本质是什么？25、什么是缓变流和急变流？26、试从流动特征、速度分布、切应力分布和水头损失等方面来分析比较圆管中的层离和紊流特性？27、阻力损失分为哪两大类？试说明它们产生的原因?28、试画图说明流动损失与平均流速的关系？29、沿程阻力系数有哪几个分布区域？30、流体在产生紊流时的参数如何描述？31、试画出流体紊流的结构图。
说明什么是水力光滑管和水力粗糙管？32、沿程阻力损失hy及局部阻力损失hj如何计算？33、管道的水力计算？（计算题）34、什么是水击？水击包含哪几个过程？35、什么是有旋流和无旋流？如何判断？36、什么是速度环量、旋涡强度和涡量37、什么是流体的边界层？边界层的有哪些特征？。
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流体力学期末复习资料————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期: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。
5、流管: 过流管横截面上各点作流线,则得到充满流管的医术流线簇６、迹线：流场中某一质点的运动轨迹。
7、控制体：假定平面边界内流动是定常的，并忽略质量力,在边界层的任一处，取单位宽度，沿边界层长度为dx的微元断。
８、压力管路：在一定压差下，流体充满全管的流动管路。
9、有旋流动：在流体流动中,如果流场中有若干处微元团具有绕过其自身轴线的旋转运动，则称为有旋流动。
1０、层流底层：粘性流体在管道中做紊流流动时，管壁上的流速为零，从管壁起的流速将从零迅速增大,在紧贴管壁的一极薄层内，速度梯度很大，黏性摩擦很大,黏性摩擦切应力其主要作用,处于层流状态，称为层流底层11、紊流核心:距管壁稍远出有一黏性摩擦切应力和紊流附加切应力同时起作用的薄层,称之为过渡区，之后发展称为完全紊流。
,称之为紊流核心。
12、光滑管：管壁粗糙度对流动不起任何影响,流体好像在完全光滑的管道中流动一样。
这种情况下的管道称为光滑管。
13、粗糙管:当流体流过凸出部分是，在凸出部分后面将引起漩涡，增加了能量损失，管壁粗糙度对紊流流动发生影响。
14、边界层：边界层是高雷诺数绕流中紧贴物面的粘性力补课忽略的流动薄层。
15、定常流动:流体中任一点的流体质点的流动参数均不随时间变化,而只最空间点位置不同而变化的流动。
水和空气等粘度很小的流体，在大雷诺数下绕物体流动时，黏性对流动的影响仅限于紧贴物体壁面的薄层中，而这一薄层外黏性影响很小,完成可以忽略不计。
16、沿程压强损失：１7、沿程水头损失：18、入口段:１9、充分发展段三、单项选择题(选择正确答案的字母填入括号）1、流体的密度与（ D )有关。
A、流体种类、温度、体积等Ｂ、温度、压力、体积等Ｃ、流体种类、压力、体积等Ｄ、流体种类、温度、压力等２、流体的动力黏度与（ A )有关。
Ａ、流体种类、温度、压力等Ｂ、流体种类、温度、体积等C、流体种类、压力、体积等Ｄ、温度、压力、体积等3、理想流体是指( C )。
Ａ、平衡流体Ｂ、运动流体C、忽略粘性的流体D、忽略密度变化的流体4、流体静压强的作用方向为（D)。
A、垂直受压面Ｂ、平行受压面C、指向受压面D、垂直指向受压面５、在流体力学中，单位质量力是指作用在单位(D )流体上的质量力。
A、重量B、体积Ｃ、面积Ｄ、质量6、相对压强的计量基准为(Ｃ)。
Ａ、绝对真空Ｂ、标准大气压Ｃ、当地大气压Ｄ、液面压强７、在平衡液体中,质量力恒与等压面(B)。
Ａ、重合Ｂ、正交C、相交Ｄ、平行8、已知不可压缩流体的速度场为则该流动为( B )。
A、一维流动B、三维流动C、二维流动Ｄ、均匀流9、过流断面是指与( C )的横断面。
A、迹线正交B、流线斜交Ｃ、流线正交Ｄ、迹线斜交10、在恒定流中,流线与迹线( D)。
A、相交Ｂ、正交C、平行Ｄ、重合11、非恒定流动中,流线和迹线：( C）。
A、一定重合B、一定不重合Ｃ、特殊情况下可以重合Ｄ、一定正交12、一维流动的连续方程成立的条件是: （Ａ）Ａ、不可压缩流体Ｂ、粘性流体Ｃ、可压缩流体D、理想流体1３、伯努利方程中表示：( B )。
Ａ、单位质量流体所具有的机械能B、单位重量流体所具有的机械能Ｃ、单位体积流体所具有的机械能D、通过过流断面流体的总机械能１4、关于水流流向的正确说法是(Ｂ)。
Ａ、水一定是从高处往低处流B、水一定是从机械能大处往机械能小处流C、水一定是从测压管水头高处往测压管水头低处流Ｄ、水一定是从流速大处往流速小处流１5、毕托管是一种测量（ D ）的仪器。
A、压强B、断面平均流速Ｃ、流量Ｄ、点流速16、均匀流过流断面上各点的（Ｂ)等于常数。
１7、文丘利管是一种测量（ A ）的仪器。
A、流量B、压强C、密度D、点流速18、若在同一等径长直管道中用不同流体进行实验,当流速相等时，其沿程水头损失在( Ｄ)是相同的。
A、层流区Ｂ、紊流光滑区C、紊流过渡区D、紊流粗糙区1９、雷诺数的物理意义在于它反映了( D)的比值。
Ａ、重力与粘滞力B、惯性力与粘滞力C、惯性力与重力D、重力与压力２０、若圆管内水流为层流运动，则有( C )。
２1、已知某圆管流动的雷诺数,则该管的沿程阻力系数（Ａ)。
Ａ、0.03２Ｂ、０.06４C、0.12８Ｄ、0．２5６22、圆管层流流动,断面流速为（Ｂ）分布。
A、线性B、抛物线Ｃ、双曲线D、对数23、圆管紊流流动，断面流速为(Ｄ) 分布。
Ａ、线性B、抛物线C、双曲线D、对数24、根据尼古拉兹实验成果知,紊流过渡区的沿程阻力系数与( C )有关。
25、有压管道的管径d与相应的水力半径d/Ｒ之比( D )。
Ａ、1 B、２C、3 D、４26、同一管道的粘性底层厚度随雷诺数的增加而( B ）。
A、增加B、减小C、不变Ｄ、难以确定27、长管水力计算的特点是（ B ）。
2８、短管水力计算的特点是(Ｄ)。
29、当流动处于紊流水力光滑管区时，沿程损失与平均流速的（C）次方成正比。
A、1B、２Ｃ、１.75Ｄ、0.530、圆管紊流流动过流断面上的切应力分布为:(C ）。
Ａ、管壁处为零，向管轴线线性增大Ｂ、在过流断面上为常量Ｃ、管轴线处为零,且与半径成正比Ｄ、按抛物线分布31、若圆管内水流为紊流运动，则有( C ）。
32突然扩大管段的局部水头损失( B）。
３3、沿程压强损失是( Ｃ）。
Ａ、单位质量流体的沿程损失B、单位重量流体的沿程损失Ｃ、单位体积流体的沿程损失D、以平均流速计算的沿程损失34、下列关于长管水力计算的说法中,不正确的有( B ）。
A、串联管路的总水头损失等于各支路的水头损失之和Ｂ、串联管路的总流量等于各支路的流量之和C、并联管路各支路的水头损失相等D、并联管路两节点间的总水头损失等于各支路的水头损失35、在恒定流的动量方程中, 不应包括（ D )。
Ａ、压力B、重力C、惯性力Ｄ、粘滞力3６、从本质上讲,紊流应属于（B)。
Ａ、恒定流B、非恒定流C、均匀流Ｄ、渐变流• D四、问答题１、写出理想流体微元流束伯努利方程式,指出其中各项的物理意义，并给出该方程式的适用条件。
答:Z+Ｐ／各项物理意义：第一项Ｚ表示单位质量流体所具有的位势能;第二项表示单位质量流体的压强势能；第三项Ｖ^2／2g表示单位质量流体具有的动能。
适用范围：理想的不可压缩均质流体在质量力作用下做定常流动，并沿同一流线（或微元流束)2、写出两过流断面间无分流或汇流，但有能量输入或输出的实际流体总流伯努利方程,并简述其应用条件答:适用范围:重力作用下不可压缩粘性流体定常流动的任意两个缓变流的有效截面，至于两个有效截面之间是否有缓变流则无关系。
3、何为水击（水锤)现象，减小水击危害的措施。
答：工业水管中流动着有一定压强的水，当管道中的阀门迅速关闭时，水受阻而流苏突然变小，水的惯性是局部压强突然升高。
这种突然升高的压强首先出现在紧贴阀门上游的一层流体中，而后迅速的向上游传播,并在一定条件下发射回来，产生往复波动，这种现象为水击现象。
减小水击的措施（1）延长阀门关闭时间，可避免产生直接水击,也可减小间接水击、（2）采用过载保护,在可能产生水击的管道中设置蓄能器，调压塔或安全阀等以减缓冲水压强（3）可能时减低管内流速,缩短管长，使用弹性好的管道。
4、边界层有哪些基本特征？边界层内沿厚度,存在很到的流速梯度5、简述产生局部水头损失的原因,并写出用于计算管路突然扩大的局部水头损失的公式。
6、一般情况下，流体微团的运动可分解为哪几种运动?7、管道水力计算采用的基本公式有哪几个?8、简述曲面边界层的分离现象。
9、尼古拉兹试验曲线将流动分为几个区？各区的沿程阻力系数与什么有关?1０、管道水力计算的任务是什么？答：4、写出不可压缩均质实际流体的运动微分方程(即纳维——斯托克斯方程),为什么说此方程是不可压缩均质流体的普遍方程。
五、计算、分析题（每题８分）1、在盛有汽油的容器的底上有一直径mm d 152=的圆阀,该阀用绳系于直径mm d 1201=的圆柱形浮子上(如图1所示)。
设浮子及圆阀的总质量g m 110=,汽油相对密度75.0,绳长mm Z 120=,问圆阀将在油面高度H 为多少时开启?（图1)解： 04)(42221≥---gH d mg Z H g d ρπρπ04)(212221≥---Z d m H d d ρπρππ)(135)(135.012.0015.012.012.0750)015.012.0(101104)(42222232221212221mm m Z d d d d d m H ==⨯-+⨯-⨯⨯=-+-≥-πρππ2、图2所示为绕铰链O 转动的倾斜角60=α的自动开启式水闸,当水闸一侧的水位II=2m,另一侧的水位m h 4.0=时，闸门自动开启，试求铰链至水闸下端的距离x 。