流体力学复习资料
课程流体力学复习资料
课程流体力学复习资料一、是非题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。
(正确)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。
(错误)3、均匀缓流只能在缓坡上发生，均匀急流只能在陡坡上发生。
(错误)4、其他条件相同时，实用堰的流量系数大于宽顶堰的流量系数。
(正确)5、区分实用堰和宽顶堰，只需关注堰壁厚度δ。
(正确)6、流网存在的充分必要条件是恒定渗流。
(错误)7、牛顿内摩擦定律仅适用于管道中层流情况。
(正确)8、在有压长管道中，水头损失被认为是全部消耗在沿程水头损失上。
(正确)9、在串联长管道中，各管段的水头损失可能相等，也可能不相等。
(正确)10、紊流实际上是一种非恒定流现象。
(正确)二、单项选择题1、静止液体中同一点各方向的压强（）A.数值相等B.数值不等C.仅水平方向数值相等D.铅直方向数值最大2、亚声速流动，是指 __________时的流动。
（）A.等于1 B．等于临界马赫数C．大于1 D．小于13．在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为。
A.牛顿流体及非牛顿流体；B.可压缩流体与不可压缩流体；C.均质流体与非均质流体；D.理想流体与实际流体4．混合气体的密度可按照各种气体_____________的百分比数来计算。
（）A.总体积 B．总质量C．总比容 D．总压强在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二),当箱顶部压强$Po_1 1$个大气压时，两测压计水银柱高之差$\Delta h_1=h_1-h_2=760mm$ (Hg)。
如果顶部再压入一部分空气，使$Po_2=2$个大气压时。
则$\Delta h_2$应为多少？解答过程：已知：$Po_1=1$,$h_1-h_2=760$,$Po_2=2$要求：$\Delta h_2$根据理想气体状态方程，$PV=nRT$,其中P为压强，V为体积，n为摩尔数，R为气体常数，T为绝对温度。
流体力学复习要点
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、p z C gρ+= 当质量力仅为重力时，静止流体内部任一点的p z gρ+是常数 2、0p p g ρ=+h 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=bS 2.6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 大学考试复习资料 知识点总结
第一章流体及流场的基本特性1、流体定义——受任何微小剪切力作用都会连续变形的物质。
2、流体的特性——流动性、连续性3、流体的主要物理性质【惯性：密度（单位体积流体内所具有的质量）、比容（单位质量的流体所占有的体积）、重度（单位体积的流体所具有的重量）、关系（流体的密度与比体积之间互为倒数）、密度影响因素（流体种类、温度、压力）】【压缩性（流体的体积随压力增大而缩小的性质）、膨胀性（流体的体积随温度升高而增大的性质）、不可压缩流体（当压力与温度变化时，体积变化不大，密度可以看作是常数的流体）】【粘性定义（流体流动时在流体层与层之间产生内摩擦力的特性）、影响因素（流体的种类、温度、压力）、粘度（动力黏度，运动黏度）、理想流体粘性】（理想流体——假想的没有黏性的流体、实际流体——自然界中存在的具有黏性的流体）（表面张力——液体自由表面存在的力、毛细现象——表面张力可以引起相当显著的液面上升或下降，形成上凸或下凹的曲面）4、水力要素（有效截面面积、湿周——有效截面上液体与固体壁接触线的长度、水力半径——有效截面面积与断面湿周的比值、当量直径——在非圆形的有效截面中，水力半径的四倍）（工程圆管——原因：1.在有效截面面积相等的条件下，湿周愈小，流体与管壁的接触线长度愈小，所引起的流动阻力损失也愈小。
2.节省材料.）5、运动要素（动压力——作用在运动液体内部单位面积上的压力、流速——该质点在空间中移动的速度、流量——单位时间内通过有效截面的流体数量、平均流速——假设在有效截面上的各点均以相同的假象速度流过时，通过的流量与实际力量相等，那么这个假想的流速为平均流速.）第二章流体静力学1、作用在流体上的力表面力：作用在流体表面上的力，与面积成正比。
（包括：压力、内摩擦力）质量力：作用在流体质点上的力，与质量成正比。
（包括：重力、惯性力、离心力）2、静压力概念：静压力（作用在质点上，流体力学）平均静压力（作用在面上，物理学）3、静压力特性：①静压力方向总是垂直并且指向作用面。
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。
流体力学总复习
流体⼒学总复习流体⼒学总复习1.流体连续介质假设，流体的易变形性，粘性，可压缩性2.流体的主要⼒学性质：粘性，压缩性和表⾯张⼒。
3.粘度⼀般不随压⼒变化；对于⽓体温度升⾼则粘度变⼤；对于液体温度升⾼则粘度变⼩。
4.流体的压缩性温度不变时，流体的体积随压强升⾼⽽缩⼩的性质。
5.流体的热膨胀性压⼒不变时，流体的体积随温度升⾼⽽增⼤的性质。
6.不可压缩流体的概念所有的流体均具有可压缩性，只不过液体压缩性很⼩，⽓体的压缩性⼤。
实际⼯程中，对于那些在整个流动过程中压⼒及温度变化不是很⼤，以致流体的密度变化可以忽略不计的问题，不论是液体或是⽓体，假设其密度为常数，并称其为不可压缩流体。
7.⽜顿内摩擦定律,τ=µ*du/dy。
上式说明流体在流动过程中流体层间所产⽣的剪应⼒与法向速度梯度成正⽐，与压⼒⽆关。
流体的这⼀规律与固体表⾯的摩擦⼒规律不同。
符合⽜顿切应⼒公式者为⽜顿流体，如⽔，空⽓；不符合⽜顿切应⼒公式者为⾮⽜顿流体，如油漆，⾼分⼦化合物液体。
8.粘性系数为零的流体称为理想流体，是⼀种假想的流体。
9.⼯程中常⽤运动粘度代替，10.黏性流体与理想流体之分。
⾃然界存在的实际流体都具有黏性，因此实际流体都是黏性流体；若黏性可以忽略不计，则称之为理想流体，即不具有黏性的流体为理想流体。
11.影响黏度的主要因素(1) 温度的影响A. 对于液体，其黏度随温度的升⾼⽽减少。
原因为：液体分⼦的黏性主要来源于分⼦间内聚⼒，温度升⾼时，液体分⼦间距离增⼤，内聚⼒随之下降⽽使黏度下降。
B. 对于⽓体，其黏度随温度的升⾼⽽增⼤。
原因为：⽓体黏性的主要原因是分⼦的热运动，温度升⾼时，⽓体分⼦的热运动加剧，层间分⼦交换频繁，因此⽓体黏度增⼤。
(2) 压强的影响通常压强下，压强对流体黏度的影响很⼩，可以忽略不计。
但在⾼压强下，流体，⽆论是液体还是⽓体，其黏度都随压强的增⼤⽽增⼤。
12.液体的⾃由表⾯存在表⾯张⼒，表⾯张⼒是液体分⼦间吸引⼒的宏观表现。
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。
【3347】流体力学复习资料
流体力学复习资料第一章绪论1.1流体力学及其任务一、流体力学的研究对象流体力学是一门技术基础课，也是水利工程、土木工程、环境工程、交通工程、建筑工程等专业的必修课程。
学习流体力学课程必须具备物理学、理论力学和材料力学等基础知识。
通过本课程的学习，要求能掌握液体平衡和液体运动的基本概念、基本理论和分析方法，能正确区分不同水流的运动状态和特点，掌握水流运动的基本规律，能解决实际工程中有关管流和明渠流的常见水力学问题，为今后学习专业课程、从事专业技术工作打下良好的基础。
流体力学——研究流体机械运动规律及其应用的科学。
（一）流体的定义1．自然界物质存在的主要形态：固态、液态和气态；2．具有流动性的物体（即能够流动的物体）；流动性：在微小剪切力作用下汇发生连续变形的特性。
3．流体包括液体和气体；4．流体与固体的区别；①固体的变形与受力的大小成正比；②任何一个微小的剪切力都能使流体发生连续的变形。
5．液体与气体的区别①液体的流动性小于气体；②液体具有一定的体积；气体充满任何容器，而无一定体积。
（二）流体的特征：流动性二、流体的连续介质假设问题的引出：①微观：流体是由大量做无规则热运动的分子所组成，分子间存有空隙，在空间是不连续的。
②宏观：一般工程中，所研究流体的空间尺度要比分子距离大得多。
（一）流体的连续介质假设1．定义：不考虑流体分子间的间隙，把流体视为由无数连续分布的流体微团组成的连续介质。
2．流体微团必须具备的两个条件①必须包含足够多的分子；②体积必须很小，且具有一定质量。
（二）采用流体连续介质假设的优点1．避免了流体分子运动的复杂性，只需研究流体的宏观运动。
2．可以利用数学工具来研究流体的平衡与运动规律。
三、流体力学的研究方法流体力学研究方法：理论方法、数值方法和实验方法。
理论方法：建立理论模型，并运用数学方法求出理论结果。
数值方法：在计算机应用的基础上，采用各种离散化方法（有限差分法、有限元法等），建立各种数值模型，通过计算机进行数值计算和数值实验，得到要时间和空间上，许多数字组成的集合体，最终获得定量描述流场的数值解。
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。
流体力学考试复习资料
一、填 空 题1．流体力学中三个主要力学模型是（1）连续介质模型（2）不可压缩流体力学模型（3）无粘性流体力学模型。
2．在现实生活中可视为牛顿流体的有水 和空气 等。
3．流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。
它们的区别在于：前者是作用在某一面积上的总压力；而后者是作用在某一面积上的平均压强或某一点的压强。
4．均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。
5．和液体相比，固体存在着抗拉、抗压和抗切三方面的能力。
6．空气在温度为290K ，压强为760mmHg 时的密度和容重分别为 1.2a ρ= kg/m 3和11.77a γ=N/m 3。
7．流体受压，体积缩小，密度增大 的性质，称为流体的压缩性 ；流体受热，体积膨胀，密度减少 的性质，称为流体的热胀性 。
8．压缩系数β的倒数称为流体的弹性模量 ，以E 来表示9．１工程大气压等于98.07千帕，等于10m 水柱高，等于735.6毫米汞柱高。
10．静止流体任一边界上压强的变化，将等值地传到其他各点（只要静止不被破坏），这就是水静压强等值传递的帕斯卡定律。
11．流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。
12．液体静压强分布规律只适用于静止、同种、连续液体。
13．静止非均质流体的水平面是等压面，等密面和等温面。
14．测压管是一根玻璃直管或U 形管，一端连接在需要测定的容器孔口上，另一端开口，直接和大气相通。
15．在微压计测量气体压强时，其倾角为︒=30α，测得20l =cm 则h=10cm 。
16．作用于曲面上的水静压力P 的铅直分力z P 等于其压力体内的水重。
17．通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为欧拉法。
18． 流线不能相交（驻点处除外），也不能是折线，因为流场内任一固定点在同一瞬间只能有一个速度向量，流线只能是一条光滑的曲线或直线。
19．静压、动压和位压之和以z p 表示，称为总压。
20．液体质点的运动是极不规则的，各部分流体相互剧烈掺混，这种流动状态称为紊流。
流体力学备考复习资料
【1.12】一圆锥体绕竖直中心轴作等速转动，锥体与固体的外锥体之间的缝隙δ=1mm ，其间充满μ=0.1Pa ·s 的润滑油。
已知锥体顶面半径R =0.3m,锥体高度H =0.5m,当锥体转速n =150r/min 时，求所需旋转力矩。
解：如图，在离圆锥顶h 处，取一微圆锥体（半径为），其高为。
这里该处速度剪切应力高为一段圆锥体的旋转力矩为其中代入总旋转力矩其中代入上式得旋转力矩【1.13】上下两平行圆盘，直径均为d ，间隙为δ，其间隙间充满黏度为μ的液体。
若下盘固定不动，上盘以角速度旋转时，试写出所需力矩M 的表达式。
解：在圆盘半径为处取的圆环，如图。
其上面的切应力则所需力矩总力矩【1.14】当压强增量=5×104N/m 2时，某种液体的密度增长0.02%。
求此液体的体积r d h Rr h H =()Rv h r h H ωω==()vRh r H ωτμμδδ==d h 2Rh H ωμπδ=2d cos hr θtan r h θ=2302tan d ()d cos HR M M h h h H πμωθHδθ⋅==⎰⎰rad/s 7.15602150s,Pa 1.0=⨯=⋅=πωμωr d r ()r r ωτμδ=()d 2M r τπ=32d d r rr r rπμωδ=42232d d 32d dd M M r r πμωπμωδδ===⎰⎰p ∆习题.121图弹性模量。
解：液体的弹性模量【1.15】一圆筒形盛水容器以等角速度绕其中心轴旋转。
试写出图中A(x,y,z)处质量力的表达式。
解：位于处的流体质点，其质量力有 惯性力重力（Z 轴向上）故质量力的表达式为【2.12】试决定图示装置中A 、B 两点间的压强差。
已知h 1=500mm ，h 2=200mm ，h 3=150mm ，h 4=250mm ，h 5=400mm ，酒精γ1=7 848N/m 3，水银γ2=133 400 N/m 3，水γ3=9 810 N/m 3。
流体力学考试复习资料
第二讲流体动力学基础【内容提要】流体运动的基本概念：恒定总流的连续性方程，恒定总流的能量方程【重点、难点】恒定总流的连续性方程和能量方程的运用。
【内容讲解】一、流体运动的基本概念(一)流线和迹线流线是在流场中画出的这样一条曲线：同一瞬时，线上各流体质点的速度矢量都与该曲线相切，这条曲线就称为该瞬时的一条流线。
由它确定该瞬时不同流体质点的流速方向。
流线的特征是在同一瞬时的不同流线一般情况下不能相交；流线也不能转折，只能是光滑的曲线。
迹线是某一流体质点在一段时间内运动的轨迹，迹线上各点的切线表示同一质点在不同时刻的速度方向。
(二)元流和总流在流场中任取一微小封闭曲线，通过曲线上的每一点均可作出一根流线，这些流线形成一管状封闭曲面称流管。
由于速度与流线相切，所以穿过流管侧表面的流体流动是不可能的。
这就是说位于流管中的流体有如被刚性的薄壁所限制。
流管中的液(气)流就是元流，元流的极限是一条流线。
总流是无限多元流的总和。
因此，在分析总流前，先分析元流流动，再将元流积分就可推广到总流。
与元流或总流的流线相垂直的截面称过流断面，用符号A表示其断面面积。
在流线平行时，过流断面为平面，流线不平行则过流断面为曲面。
(三)流量和断面平均流速(四)流动分类1．按流动是否随时间变化将流动分为恒定流和非恒定流。
若所有的运动要素(流速、压强等)均不随时间而改变称为恒定流。
反之，则为非恒定流。
恒定流中流线不随时间改变；流线与迹线相重合。
在本节中，我们只讨论恒定流。
2．按流动是否随空间变化将流动分为均匀流和非均匀流。
流线为平行直线的流动称为均匀流。
如等直径长管中的水流，其任一点的流速的大小和方向沿流线不变。
反之，流线不相平行或不是直线的流动称为非均匀流。
即任一点流速的大小或方向沿流线有变化。
在非均匀流中，当流线接近于平行直线，即各流线的曲率很小，而且流线间的夹角也很小的流动称为渐变流。
否则，就称为急变流。
渐变流和急变流没有明确的界限，往往由工程需要的精度来决定。
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第一章 绪论1. 重度：指流体单位体积所受的重力，以γ表示。
对于非均质流体：对于均质流体：单位:牛/米3（N/m3）不同流体ρ、γ不同，同一流体ρ、γ随温度和压强而变化。
在1标准大气压下：表1.1(P5)蒸馏水：4ºC ，密度1000kg/m3，重度9800 N/m3 ； 水银：0ºC ，密度13600kg/m3，重度133280 N/m3 ； 空气：20ºC ，密度1.2kg/m3，重度11.76N/m3 ；2. 粘性流体平衡时不能抵抗剪切力，即平衡时流体内部不存在切应力。
流体在运动状态下具有抵抗剪切变形能力的性质，称为粘性。
内摩擦切应力τ＝T/A T=F A 为平板与流体的接触面积。
粘性只有在流体运动时才显示出来，处于静止状态的流体，粘性不表现有任何作用。
由牛顿流体的条件可知，若流体速度为线性分布（板距h 、速度u 0不大）板间y 处的流速为：切应力为：系数μ称为流体的动力粘性系数、动力粘度、绝对粘度；lim V G dGV dVγ∆→∆==∆0G mg gV Vγρ===u u y h=0u hτμ=0若流体速度u 为非线性分布流体内摩擦切应力τ：凡是内摩擦力按该定律变化的流体称为牛顿流体，如空气、水、石油等；否则为非牛顿流体。
牛顿流体▪ 切应力与速度梯度是通过原点的线性关系。
非牛顿流体塑性流体：如牙膏、凝胶等▪ 有一初始应力，克服该应力后其切应力才与速度梯度成正比。
假塑性流体：如新拌混凝土、泥石流、泥浆、纸浆▪ 速度梯度较小时，τ对速度梯度变化率较大；▪ 速度梯度较大时，τ对速度梯度的变化率逐渐降低。
胀塑性流体：如乳化液、油漆、油墨等▪ 速度梯度较小时，τ对速度梯度变化率较小； ▪ 速度梯度较大时，τ对速度梯度的变化率渐变大。
3.流体的运动粘度是动力粘性系数μ与其密度ρ之比，用ν表示若两种流体密度相差不多，单从ν值不好判断两者粘性大小。
只适用于判别同一流体（密度近似恒定）温度、压强不同时粘性变化。
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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 p p E N mρβρ==膨胀系数：）（K /1d d 1d /d TVV T V V t ==β5.流体的粘性：运动流体内存在内摩擦力的特性（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，而内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.牛顿内摩擦定律： 单位面积上的摩擦力为：内摩擦力为： 此式即为牛顿内摩擦定律公式。
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度ν内摩擦力是成对出现的，流体所受的内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)的流体所受的内摩擦应力，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。
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《流体力学与流体传动》综合复习资料一、填空题1、在液压系统中，由于某些原因使液体压力突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。
2、外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是吸油腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是压油腔。
3、控制阀按其用途不同，可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀三大类。
4、液体的流态分为层流和紊流，判别流态的依据是雷诺数。
5、油液粘度因温度升高而升高，因压力增大而增大。
6、气动三联件包括空气减压阀、过滤器和油雾器。
7、液压系统中的压力取决于负载，执行元件的运动速度取决于流量。
8、外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是吸油腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是压油腔。
9、压力控制阀按其用途不同，可分为溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器四种基本形式。
10、流体流动时的压力损失可以分为两大类，即沿程压力损失和局部压力损失。
11．流体的连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的体现。
12．顺序阀的出油口与工作回路相连，而溢流阀得出油口直接接油箱。
13．单杆双作用活塞缸差动连接时的有效作用面积是活塞杆的横截面的面积14．二通插装阀由插装件、控制盖板、先导控制阀、集成块体四部分组成。
二、判断题（√）1、轴向柱塞泵既可以制成定量泵，也可以制成变量量泵。
（√）2、减压阀在常态时，阀口是常开的，进、出油口相通的。
（×）3、由间隙两端的压力差引起的流动称为剪切流动。
（×）4、定量泵与变量马达组成的容积调速回路中，其转矩恒定不变。
（√）5、因存在泄漏，因此输入液压马达的实际流量大于其理论流量，而液压泵的实际输出流量小于其理论流量。
（×）6、液压缸差动连接时，能比其它连接方式产生更大的推力。
（×）7、通过节流阀的流量与节流阀中的通流截面积成正比，与阀两端的压差大小无关。
（√）8、减压阀在常态时，阀口是常开的，进、出油口相通的。
（√）9、双作用叶片泵因两个吸油窗和两个压油窗对称分布，转子和轴承所受的径向液压力相平衡。
（×）10、定量泵与变量马达组成的容积调速回路中，其转矩恒定不变。
（√）11、因存在泄漏，因此输入液压马达的实际流量大于其理论流量，而液压泵的实际输出流量小于其理论流量。
（×）12、液压传动适宜于在传动比要求严格的场合采用。
（√）13、齿轮泵只能用作定量泵。
（×）14、双作用式叶片马达与相应的双作用式叶片泵结构完全相同。
15．单作用叶片泵的叶片底部总是通高压油。
（×）16．压力继电器是将电信号转化成压力信号的信号转换元件。
（×）17．在液压滑阀中，如果配合件处于同心位置，将会增大流经缝隙的泄漏。
（×）18．液压系统的最高工作压力取决于溢流阀的调定压力。
（√）19同步运动分为速度同步和位置同步，位置同步必定速度同步，而速度同步必定位置同步 . （√）20．柱塞缸属于单作用式液压缸（×）21．调速阀是由节流阀和定差减压阀并联而成的。
（×）22．叶片泵的工作压力总是低于柱塞泵的工作压力。
（√）三、选择题1、液压泵将（机械能）转换成（液压能），为系统提供（压力）和（流量）；液压马达将（液压能）转换成（机械能），输出（转矩）和（转速）。
--选项有点混乱，填空了A、机械能B、液压能C、转矩D、压力E、角速度F、转矩G、流量2、单作用式叶片泵的转子每转一转，吸油、压油各（ A）次。
A、1B、2C、3D、43、液压系统的最大工作压力为10MPa，安全阀的调定压力应为（ C ）。
A、等于10MPaB、小于10MPaC、大于10MPaD、其他4、在液体流动中，因某点处的压力低于空气分离压而产生大量气泡的现象，称为（ C ）。
A、层流B、液压冲击C、空穴现象D、紊流5、将发动机输入的机械能转换为液体的压力能的液压元件是（ A）。
A、液压泵B、液压马达C、液压缸D、控制阀6、液压泵进口处的压力称为（D）；泵的实际工作压力称为（ A ）；泵的连续运转时允许合作的最高工作压力称为（ C ）；泵短时间内超截所允许的极限压力称为（ B）。
A、工作压力B、最大压力C、额定压力D、吸入压力。
7、液压系统利用液体的（C）来传递动力。
A、位能B、动能C、压力能D、热能8、有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为（ C）；并联在液压泵的出口，泵的出口压力又为（ A ）。
A 、5MPaB 、10MPaC 、15MPaD 、0MPa9、在其他结构参数相同且输入液压油的压力和流量不变时，双叶片摆动缸输出的转矩为单叶片缸的（ C ），而输出的角速度只有单叶片缸的（ A ）。
A 、一半B 、一倍C 、两倍D 、四倍 10、单作用叶片泵的叶片（ B ）一定角度。
A 、前倾；B 、 后倾；C 、 不倾斜D 、 前倾或后倾11．在输入液压油的压力和流量不变时，双叶片摆动缸输出的转矩为单叶片缸的（ C ），而输出的角速度只有单叶片缸的（ A ）。
A ．一半B ．一倍C ．两倍D ．四倍12．三位四通换向阀的中位机能取决于（ A ）结构。
A.阀芯； B. 阀体； C. 电磁铁； D 弹簧 四、简答分析题1、试用两个单向顺序阀实现“缸1前进——缸2前进——缸1退回——缸2退回”的顺序动作回路，绘出回路图并说明两个顺序阀的压力如何调节。
答：采用单向顺序阀的顺序动作回路如下图所示：1Y 得电，缸1和缸2先后前进，2Y 得电，缸1和缸2先后退回。
为此，1x p 调定压力应比缸1工作压力高10%-15%；2x p调定压力应高于缸1返回压力。
2、试解释外啮合泵的困油现像，并说明危害。
答：外啮合泵是由一对互相啮合的齿轮组成，通过齿轮在旋转时齿的啮合与分离形成容积的变化而吸油和压油。
当齿轮啮合后，啮合的两齿间的液压油由于齿的封闭无法排出而形成困油现象。
被困住的油会产生高压，对轴产生侧压力，容易使轴弯曲，轴承过早损坏，同时也消耗电机的功率。
解决的办法是在齿轮啮合处的侧面向排油腔开一道卸油槽，使困于两齿间的油可以被排出以消出困油现象。
3、试分析以下溢流阀起什么作用？答：a ）溢流稳压；b ）作背压阀；c ）作安全阀 4、液压泵完成吸油和压油必须具备什么条件？答：（1）必须有一个或几个密封的工作容积，而且工作容积是可变的；（2）工作容积的变化是周期性的，在每个周期内，由小变大时是吸油过程，由大变小时是压油过程； （3）吸压油腔必须分开，互不干扰。
5、一夹紧回路如图所示，若溢流阀调定压力为5MPa ，减压阀调定压力为2.5 MPa 。
试分析（1）活塞空载运动时A 、B 两点压力各为多少？（2）工件夹紧活塞停止后，A 、B 两点压力又各为多少？答：（1）空载，没有压力载荷故0A B p p ==；（2）加载停止后，左腔压力增大，左边的溢流阀卸载，故5, 2.5A B p Mpa p Mpa ==6、试绘制液控单向阀的职能符号，并描述其工作原理。
答：当控制油口K 处不通入压力油时，它的工作机能和普通单向阀一样，流体只能从P1口（正向）流向P2口，反向截止。
当控制口K 处通入压力油时，即可推动控制活塞，将推阀芯顶开，使P1口和P2口接通，这时流体便可在两个方向自由流通。
7。
双作用叶片泵和单作用叶片泵各自的优缺点是什么？答：单作用叶片泵可以改变流量即变量泵，它只有一个吸油口，一个压油口，转子转动一周，吸、压油一次，定子与转子偏心安装，定子为圆形，可变量，偏心距大小决定变量的大小，压力脉动比双作用的大，存在径向作用力。
双作用叶片泵不能改变流量即定量泵，它有两个吸油口，两个压油口，转子转动一周，吸、压油两次，定子与转子同心安装，定子为椭圆形，不可变量，压力脉动小，无径向作用力。
8．写出流体体积压缩系数的表达式，并描述其物理意义。
答：流体体积压缩系数p β，体积的相对变化量 -/V V P ∆∆与 的比值极限称为流体体积压缩系数p β。
/1lim p pV V dV P V dPβ∆∆=-=-∆ m 2/N 。
p β与P 成反比，压强越高，气体的体积压缩系数越小，压缩越难；压强越低，气体越容易压缩。
9．试绘一简明示意图说明齿轮泵径向不平衡力的产生原因与危害。
齿轮泵工作时,在齿轮和轴承上承受径向液压力的作用。
如上图所示，泵的右侧为吸油腔，左侧为压油腔。
在压油腔内有液压力作用于齿轮上，沿着齿顶的泄漏油，具有大小不等的压力，就是齿轮和轴承受到的径向不平衡力。
液压力越高，这个不平衡力就越大，其摩擦等。
10．图示系统中，已知两溢流阀单独使用时的调整压力分别为：MPa p y 61=，MPa p y 32=。
试分析说明活塞向左和向右运动时，系统最大可能的工作压力是多少？ 并说明理由。
答：不管油缸向左还是向右运动时，系统最大可能的压力都是6Mpa ，p y2顺序阀根本就打不开，系统压力与它无关。
11.如图所示，液压缸A 和B 并联。
若要求A 先动作，且速度可调；B 么？答：不是实现所要求的顺序动作，因为A 先动作时为进口节流调速回路，旁路并联的溢流阀为调压溢流阀，阀此时已经打开，所以即使油缸A 运动到终点，系统压力也不会再升高，所以B 缸前的顺序阀打不开，五、计算题1、在变量泵－定量马达回路中，已知变量泵转速n p ＝1500r/min ，最大排量V max =8ml/r ，定量马达排量V M ＝10ml/r ，安全阀调整压力p y =14MPa ，设泵和马达的容积效率和机械效率均为0.95，试求 （1）马达转速n M =1000r/min （2）马达负载转矩T M =8N m 时马达的工作压差Δp M ； （3）泵的最大输出功率。
解：由题意知，(1)由P p PV MVM MV B MV M M M MV n q q n V V V ηηηη===,得出： 2DTp y21p y111010007.387/;15000.950.95M M p P PV MVV n V ml r n ηη⨯===⨯⨯(2)马达转矩2M M MV M P V T ηπ∆=，故马达的工作压差52285.288100.95M M M MV T P Mpa V ππη-⨯∆===⨯，该值在安全阀的调定范围之内，故 5.288M P Mpa ∆=为此时马达的工作压差。
（3）泵的最大输出功率即工作压力为安全阀调整压力y p ，故泵的最大输出功率：15001480.95266060y p y p p PV P p q p V n W η=*==⨯⨯⨯= 2.已知液压马达的排量V M =250mL/r ；入口压力为9.8Mpa ；出口压力为0.49Mpa ；此时的总效率ηM =0.9；容积效率ηVM =0.92；当输入流量为22L/min 时，试求： （1）液压马达的输出转矩(Nm)； （2）液压马达的输出功率(kW)； （3）液压马达的转速(r/min)。