清华大学流体力学期末一页纸复习
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；
2020-2021大学《流体力学》期末课程考试试卷(含答案)
2020-2021《流体力学》期末课程考试试卷一、单项选择题（每题1分，共8分）1．不可压缩流体，可认为其密度在流场中（ ）。
A.随压强增加而增加 B.随压强减小而增加 C.随体积增加而减小 D.与压强变化无关 2．气体温度增加，气体粘度（ ）。
A.增加B.减小C.不变D.增加或减小 3．理想流体与实际流体的主要区别在于( )。
A.是否考虑易流动性B.是否考虑粘滞性C.是否考虑重力特性D.是否考虑惯性4．流体动力粘度的单位是( )A.m 2/sB.N/m 2C.N·sD.Pa·s 5．在列伯努利方程时，方程两边的压强项必须( ) A ．均为表压强 B.均为绝对压强C.同为表压强或同为绝对压强D.一边为表压强一边为绝对压强 6．在同一瞬时，位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点，且与此流线（ ）。
A.相切B.重合C.平行D.相交7．在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足（ ）A ．P ＝CB ．C Z gp=+ρC ．C 2gvg p 2=+ρ D ．C 2gv Z g p 2=++ρ 8．管路水力计算中的所谓长管是指（ ）A ． 长度很长的管路B ．总能量损失很大的管路C ．局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路D ．局部损失与沿程损失均不能忽略的管路二、判断题（对的打“√”，错的打“×”，每空1分，共10分）1. 气体的粘性小，随温度的升高其粘性减小；液体的粘性大，随温度的升高其粘性降低。
( )2. 当某点的表压力为负值时，说明该点存在真空。
( )3. 理想不可压缩流体是指没有粘性且密度为常数的流体。
( )4. 压力表实际测得的压强是绝对压强。
( )5. 拉格朗日法研究个别流体质点在不同时刻的运动情况，而欧拉法研究同一时刻流体质点在不同空间位置的运动情况。
( )6. 流线可以相交或转折。
( )7. 流量一定时，不可压缩恒定流体的过流断面愈大，则流速愈大。
流体力学与液压传动期末复习试题
⑴求负载和流速
列出液压缸1，2的受力平衡方程式
而
通过液压缸1，2的受力平衡方程式得到FL1和FL2并带入到上式得
流速为
⑵求负载
当时 ，由上述力平衡方程式有
则
4求负载
时，由平衡方程式有
解答：
（a）防止重物下滑。
（b）实现速度切换。
解答：
系统将会卸荷。
解答：
压力高于减压阀的调定压力时，导阀打开，阀口减小，甚至关闭，有少量油液经导阀泄回油箱。
式中，p1=pa（大气压），v1=0，h1=0（取I-I断面为零势能基准面），p2=p，h2=H，v2=v，α1=α2=2（层流）， （仅考虑管中的摩擦损失）。则上式化为
(4)分别计算各项
2-13如图所示。直径D=200mm的活塞在泵缸内等速地向上运动，同时油从不变液位的开敞油池被吸入泵缸。吸油管直径d=50mm，沿程阻力系数λ=0.03，各段长度L=4m，每个弯头的局部阻力系数ζ=0.5，突然收缩局部损失系数ζ缩=0.5，突然扩大局部损失系数ζ扩=1，当活塞处于高于油池液面h=2m时，为移动活塞所需的力F=2500N。设油液的空气分离压为0.1×105Pa，密度ρ=900kg/m3，试确定活塞上升的速度，并求活塞以此速度运动时。能够上升到多少高度而不使活塞和油相分离。
解：
静特性曲线方程
实际流量
容积效率
解：
普通连接时，液压缸运动速度为
则
差动连接时进入无杆腔流量Q’’
则
解:
解：
设d1＞d2，工作台向左运动的速度为v1，推力为F1；向右运动的速度为v2，推力为F2。
1压力油从A管进入时（B管回油）
2压力油从B管进入时（A管回油）
3两柱塞缸同时进油时，形成差动连接，设其速度为V3（方向向左），推力为F3（方向向左）
《流体力学》期末考试复习题及参考答案
流体力学复习题（课程代码392348）一、名词解释1、雷诺数参考答案：用于评价层流和紊流流态的指标，与过流断面平均流速和直径成正比，与流体粘度成反比。
2、层流参考答案：流体流动的流线相互平行的流动，其圆管流动的雷诺数小于2000。
3、压差阻力参考答案：流体绕过物体流动的过程中，物体前后对称面上作用的压力差形成的阻力。
4、压力体参考答案：流体作用在曲面上压力的铅直分量，是曲面边界，过曲面端点做自由水面的延长线或自由水面的垂线与自由水面或自由水面的延长线之间的围合的区域。
5、局部水头损失参考答案：液体流经管道阀门，弯道，变径等处引起的流体能量的损失。
6、短管参考答案：在计算流动损失的过程中，既要考虑沿程损失，也要考虑局部损失的管道系统计算。
7、质点参考答案：假设流体为连续的有质量而大小可以忽略不计的点组成，但每一点又包含大量的水分子。
8、均匀流参考答案：流道内流体的流线平行，过流断面相等，流速沿程不变的流动。
9、水力半径参考答案：水力半径是过流断面积与湿周的比值。
10、流线参考答案：流体在流场中，流体质点的速度方向始终相切的曲线11、沿程水头损失参考答案：流体在流动过程中沿管道长度方向的摩擦损失12、真空度参考答案：绝对压强低于大气压的压强13、紊流参考答案：流体流动的过程中，流速大于临界流速的流动14、实压力体参考答案：流体和压力体均处于二向曲面同侧15、毛细管现象参考答案：直径很小的两端开口的细管竖直插入液体中，由于表面张力的作用，管中的液面会发生上升或下降的现象二、填空题1、流体的粘性是指_____________________________________________。
参考答案：流体运动时产生阻力的性质。
2、体积流量是指___________________________________________________。
参考答案：单位时间内流过过流断面的流体质量3、流场中速度等物理量不随时间变化的流动称为_______________。
流体力学复习题
流体力学复习题(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--流体力学复习题绪论2.流体的压缩性与热胀性用什么表示他们对液体的密度和容重有何影响答：流体的压缩性用压缩系数表示.流体的热胀性用热胀系数表示影响：①流体在压力作用下，体积减小，密度增大，容重增大，由于液体的压缩系数很小，故工程上一般液体视为不可压缩的，但是在瞬间压强变化很大的特殊场合，则必须考虑其压缩性②温度升高，流体体积增大，密度减小，容重减小，液体热胀性非常小，一般工程中也不考虑液体的热胀性。
但是在热水采暖工程中或其他特殊情况下，需考虑热胀性。
3.当气体远离液相状态时，可以近似看成理想气体，写出理想气体状态方程。
当压强与温度改变时，对气体的密度有何影响答：（1）理想气体状态方程：（2）理想气体从一个状态到另一个状态下的压强，温度，密度间的关系为：①压强不变时，即则。
气体密度与温度成反比，温度升高密度减小；温度降低，密度增大；但温度降低到液化温度时不成立。
②温度不变时,即则气体密度与压强成正比关系，压强增加，密度增大。
压强达到极限压强后不再适用。
4.什么是流体的粘滞性它对流体的运动有何影响动力粘滞系数与运动粘滞系数有何区别于联系液体与其体的粘滞性随温度的变化相同吗为什么答：（1）在流体内部产生内摩擦力以阻抗流体运动的性质称为流体的粘滞性。
（2）粘滞性阻碍了流体的相对运动。
（3）①联系：都是反映流体粘滞性的参数，表明流体的粘滞性越强。
②区别：工程中大多数流体的动力粘滞系数与压力变化无关。
但是对气体而言，压力变化，密度变化，故运动粘度随压力变化。
（4）①变化不相同。
温度升高时，所有液体粘滞性是下降的。
而所有其体的粘滞性是上升的。
②粘性取决于分子间的引力和分子间的动量交换，液体的粘滞性主要取决于分子间的引力，其体的黏性取决于分子间的动量交换。
温度升高，分子间的引力减小而动量交换加剧，故变化规律不相同。
最新流体力学-期末试题(答案)..
全国考研专业课高分资料中北大学《流体力学》期末题目录第四模块期末试题 (3)中北大学2013—2014学年第1学期期末考试 (3)流体力学考试试题（A） (3)流体力学考试试题（A）参考答案 (6)中北大学2012—2013学年第1学期期末考试 (8)流体力学考试试题（A） (8)流体力学考试试题（A）参考答案 (11)第四模块期末试题i I I I I I:中北大学2013- 2014学年第1学期期末考试I I I I:流体力学考试试题（A ）I I I:所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！单项选择题（本大题共 15小题，每小题1分，共15分）在每小题列岀的四个备选项中只有一个是符 合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于（A 、牛顿流体B 、非牛顿流体7•完全潜水井的产水量 Q 与A 、渗流系数k 成正比B 、井的半径 r 0成正比C 含水层厚度H 成正比D 、影响半径 R 成正比8理想流体的切应力.=（）A 、0 B、丄C 、 干（业）2u du D 、+ ：T 浮）2 dy dydy dy）C 、理想流体 2•牛顿内摩擦定律.-典中的dydu为运动流体的dyA 、拉伸变形B、压缩变形3 •平衡流体的等压面方程为（C 、剪切变形、剪切变形速率f xf y fz =O:号证考准f x dx - f y dy - f z dz =04 •金属测压计的读数为（ A 、绝对压强p B 、相对压强 、f x dx f y dy f z dz = 0真空压强P v D 、当地大气压P a5 •水力最优梯形断面渠道的水力半径A 、h/4B 、h/3C R - 、h/2)A 、丨=(3~4)d,H 0 9m= (3~4)d,H 0 ：：9m :名姓C l (3~4)d,H 0 9m ::(3 〜4)d, H 0 ：： 9m无黏流体9•在工程流体力学中，常取的基本量纲为（ ）A 、质量量纲 M 长度量纲 L 、 时间量纲 TB 流量量纲 Q 长度量纲 L 、 时间量纲 TC 压强量纲P、长度量纲 L 、 时间量纲 T D 压力量纲 P 、长度量纲 L 、 温度量纲 T10•静止液体作用在曲面上的静水总压力的水平分力 P x 二p c A x 二；gh c A x ，式中的（ ）多项选择题（本大题共 5小题，每小题2分，共10分）在每小题列岀的五个备选项中至少有两个是 符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
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。
流体力学期末考试答案
一． 填空题1. 运动黏度ν=0.14cm 2/s 的水在圆管d=2cm 中流动的速度υ=8cm/s ，此时水流处于什么状况？如果改变其运动状态应该采取哪些措施？解:νυd =Re =scm/0.14cm 28cm/s 2⨯=114.286<2000 所以是层流 措施：（1.）改变流速 （2.）改变流体介质 2. 文丘里流量计使用时，应注意哪些事项：（1.）喉管中压强不能过低，否则会产生（汽化现象），破坏液流的连续性，使流量不能正常工作。
（2.）在流量计前面（15）倍管径的长度内，不要安装闸门、阀门、弯管或其他局部装置，以免干扰流动，影响流量系数的数值。
（3.）测试前应设法排除掉测压管内的气泡。
3. 同种液体的等压面是（水平的），等加速运动的等压面是（斜面），绕直轴等角速度旋转的等压面是（旋转的抛物面）。
4. 等直径弯管中水的流量是200h m /3，管道长度L=100m,管径d=200mm,管壁厚度σ=5mm ，关闭时间S T S 1.0=时的的水击压强为（直接水击）。
解：s m D E K c c /1645.10623416.11425520002.01142510==⨯+=+=σ1645.106210022⨯==c l T 0.1883s>S T S 1.0=所以为直接水击 s m dQAQ A Q /857.1)19.0(14.336002004422=⨯⨯⨯===⇒=πυυ260/1097.1857.11645.10621000m N c p ⨯=⨯⨯==∆υρ5. 离心泵的能量损失包括：水力损失（摩擦损失、冲击损失）、容积损失、机械损失（轴承与填料损失、圆盘损失）。
6. 流体作为一种物质具有（惯性）和（黏性）。
7. 离心式水泵如果正常工作所具备的两个条件是（灌泵）、（水泵叶片必须转动）。
8.已知一球形物体的直径d=0.5m ，重度3/0265.0cm N =γ，则在水中的重量为（8684N ） 解：33352.05.014.33434m r V =⨯⨯==π球()()N V G 868452.0980026500-=⨯-==球水球γγ9.做层流运动的沿程阻力系数1.0=f λ，则其雷诺数=e R 640解：6401.06464===fe R λ10.研究流体的方法有两种一是（拉格朗日法）和（欧拉法），拉格朗日法以（流体质点）为研究对象，而欧拉法是以经过某一流动空间的流体运动，当成不同质点在不同时刻经过这些（空间位置）时的运动总和来考虑。
(完整word版)流体力学题库及答案期末考试题
1、 作用在流体的质量力包括 （D ）A 压力B 摩擦力C 表面张力D 惯性力2、 层流与紊流的本质区别是：（D ）A.紊流流速 ＞层流流速； B.流道截面大的为湍流，截面小的为层流；C.层流的雷诺数 ＜紊流的雷诺数；D.层流无径向脉动，而紊流有径向脉动 3、 已知水流的沿程水力摩擦系数只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（D ）B 紊流光滑区 ； D 紊流粗糙区 。
）Kgf.cm -2。
C 1D 1.5（A ）B 相平行，呈直线； D 以上答案都不对。
P v 、当地大气压强P a 之间的关系是（C ）C P v=P a -PabsD P=P abs _PV7、 将管路上的阀门关小时，其阻力系数 （C ）A.变小B.变大C.不变A 层流区 ； C紊流过渡粗糙区；4、 一个工程大气压等于（B ）Pa; （ C54A 1.013X 10B 9.8X 105、 长管的总水头线与测压管水头线A 相重合；C 相平行，呈阶梯状；6、 绝对压强P abs、相对压强P 、真空值C.欧拉数9、水泵的扬程是指A 水泵提水高度 D 马赫数B 水泵提水高度+吸水管的水头损失;C 水泵提水高度 +吸水管与压水管的水头损失10、 紊流粗糙区的水头损失与流速成A 一次方关系；B 二次方关系; 11、 雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数A 急流和缓流 C 层流和紊流；12、 离心泵的性能曲线中的 A. 效率一定； C.转速一定；（B ）C 1.75〜2.0次方关系。
C；B 均匀流和非均匀流； D 恒定流和非恒定流。
H — Q 线是在（B ）情况下测定的B.功率一定；D.管路（1+刀1 e ） —定。
13、 离心泵并联操作的目的是（ C ）.A.增大位能 B.增大扬程14、 离心泵最常用的调节方法是A. 改变吸入管路中阀门开度C.增大流量（ B ）B. 改变压岀管路中阀门的开度 D.车削离心泵的叶轮15并联管路问题中，有A. 流经每一管路的水头损失相加得总水头损失B. 流经所有管路的流量相同C. 并联的任一管路的水头损失相同D. 当总流量已知时，可直接解得各管的流量16作用水头相同时，孔口的过流量要比相同直径的管咀过流量（A ）大；（B ）小 ；（C ）相同 ； 17根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强（A ）数值相等； （B ）数值不等（B ）（D ）无法确定。
流体力学试卷及答案(期末考试)
流体力学试卷及答案一一、判断题1、根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。
2、一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均值。
3、流体流动时,只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。
4、在相同条件下，管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。
5、稳定（定常）流一定是缓变流动。
6、水击产生的根本原因是液体具有粘性。
7、长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。
8、所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。
9、外径为D,内径为d的环形过流有效断面，其水力半径为.10、凡是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。
二、填空题1、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞—水压差计上读数，通过的流量为,分析当汞水压差计读数，通过流量为 L/s。
2、运动粘度与动力粘度的关系是，其国际单位是 .3、因次分析的基本原理是： ;具体计算方法分为两种。
4、断面平均流速V与实际流速u的区别是。
5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为，其适用条件是。
6、泵的扬程H是指。
7、稳定流的动量方程表达式为。
8、计算水头损失的公式为与。
9、牛顿内摩擦定律的表达式 ,其适用范围是。
10、压力中心是指 .三、简答题1、稳定流动与不稳定流动.2、产生流动阻力的原因。
3、串联管路的水力特性。
4、如何区分水力光滑管和水力粗糙管，两者是否固定不变?5、静压强的两个特性.6、连续介质假设的内容。
7、实际流体总流的伯诺利方程表达式及其适用条件。
8、因次分析方法的基本原理。
9、欧拉数的定义式及物理意义.10、压力管路的定义.11、长管计算的第一类问题。
12、作用水头的定义.13、喷射泵的工作原理.14、动量方程的标量形式.15、等压面的特性.16、空间连续性微分方程式及其物理意义.17、分析局部水头损失产生的原因。
18、雷诺数、富劳德数及欧拉数三个相似准数的定义式及物理意义.19、流线的特性。
最新大学流体力学期末复习资料课件ppt
流体力学电子教案 10
液体静力学基本方程式的另一种表达形式
p0
z1pg1
z2
p2
g
C
p2
几何意义
Z0
p1
在同一种静止液体中，任何
Z1
Z2
一点的 Z p 都是一个常数。
g
Z称为位置水头。
p/ρg它的几何意义表示为
单位重量流体的压强水头。
位置水头和压强水头之和称为静水头。
10
流体力学电子教案 11
p'pagh
M点的相对压强为
测压管
p p'pa gh
于是，用测得的液柱高度h，可得到容器中液体的计
示压强及绝对压强。
14
流体力学电子教案 15
二、U形管测压计
测量原理
不同密度的混合液体，在同一
Pa 容器中处于静止状态，分界面是等 压面。
Mp
h2
ρ1 1
h1 2
ρ
P>Pa
U形管测压计
等压面
15
流体力学电子教案 16
PhP2
h2 3
P1
h1 3
hP 2 h 2 P 1 h 178 4 1 49 8 6 2 1 1 .526
3 P
3 58836
20
流体力学电子教案 21
21
流体力学电子教案 22
本章主要推导出流体动力学中的几个重要基本方程： 连续性方程、动量方程和能量方程。
22
流体力学电子教案 23
§ 3-1描述流体运动的两种方法
P1的作用点位置在离底h/3=2/3m处。
19
流体力学电子教案 20
淹没在自由液面下h2深的矩形水闸的形心yc=hc=h2/2。 每米宽水闸右边的总压力为
计算流体力学清华大学完整版
数值(shù zí)解的验证与确认：
第十八页，共351页。
流场显示(xiǎnshì)及结果分析：
第十九页，共351页。
计算流体力学(liú tǐ lì xué)的特点及意义
实验研究
优点：借助各种先进仪器，给出多种复杂流动的准确、可靠的观测结果，这些结果 对于流动机理的研究和与流体运动有关的机械和飞行器的设计具有不可替代的作用。
缺点：费用高昂，周期很长，有些流动条件难以通过实验手段来模拟。
理论(lǐlù n)研究
优点：可以给出具有一定适用范围的简洁明了的解析解或近似解析解，这些解析解对于分析流动的机 理和预测流动随参数的变化非常有用。 缺点：只能研究简单流动问题，能够得到解析解的流动问题为数不多，远远不能满足工程设计的需要。
第六，数值解的显示和评估 计算感兴趣的力、力矩等； 应用流场可视化软件对流(duìliú )场进行显示、分析； 对数值方法和物理模型的误差进行评估等。
第十一页，共351页。
计算流体力学典型(diǎnxíng)流程
物
数
理
学
(w
模
ùl
型
ǐ)
模
型
结
流
果
场
分
显
析
示
离
网
散
格
方
生
法
成
选
择 时、空离散
解
验
代 边界条件离散
第七页，共351页。
计算流体力学(CFD)：通过数值方法求解流体力学控制方 程，得到流场的离散的定量描述，并以此预测流体运动 规律的学科。
在CFD中， 首先，把控制方程中的积分、微分项近似(jìn sì)地表示 为离散的代数形式，把积分、微分形式的控制方程转化 为一组代数方程，这个过程称为控制方程的离散化 (discretization)；所采用的离散化方法称为数值方法或 数值格式。
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。
流体力学期末复习
mg sin T A du
dy
13 5
u
12
mg sin
5 9.807 5 13
0.1047Pa s
Au
0.40 0.45 1
0.001
1－9．一个圆锥体绕其铅直中心轴等速旋转，锥体与固定壁的间距为δ＝1mm， 全部为润滑油充满，μ＝0.1Pa.s ，当旋转角速度ω＝16s－1，锥体底部半径R ＝0.3m,高H＝0.5m时，求：作用于圆锥的阻力矩。
第三章 一元流体动力学基础
重点内容： 1. 概念：流线；过流断面；均匀流；恒定流；欧拉法；拉
格朗日法； 2. 公式：
渐变流同一断面上压强分布规律 连续性方程 元流能量方程 总流能量方程 气体能量方程 动量方程 3.计算题：作业、课件中例题
第四章 流动阻力和能量损失
流态的判别准则 湿周、水力半径、当量直径概念 沿程阻力的五个分区及沿程阻力系数的变化规律 计算题：作业、课件中例题、简答题
: 切应力，N / m2 , (Pa)
第二章 流体静力学
掌握内容： 1. 概念：绝对压强；相对压强；真空度；测压管；虚设液
面；压力体； 2. 公式：静压强分布公式；作用于平面的液体压力：解析
法，图解法；作用于曲面的液体压力；压力体；流体平 衡微分方程；液体的相对平衡； 3. 计算题：作业、课件例题
解：
p2 Hg g1 2 13.6 103 9.807 3.0 0.6 3.2 105 Pa p3 p 2 H2O g3 2 3.2 105 1000 9.807 2.5 0.6 3105 Pa p4 p3 Hg g3 4 3105 13.6 103 9.807 2.5 1.0 5 105 Pa p5 p4 H2O g5 4 5 105 1000 9.807 3.5 1 4.76 105 Pa
清华大学流体力学期末一页纸复习
流体力学期末复习资料,计算部分
三计算题一、粘性1 .一平板在油面上作水平运动，如图所示。
已知平板运动速度试求作用在平板单位面积上的切向力。
2. 一底面积为45 50cm2,质量为6kg的木块，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,二静力学1.设有一盛水的密闭容器，如图所示。
已知容器内点A的相对压强为4.9 X104Pa。
若在该点左侧壁上安装一玻璃测压管，已知水的密度p = 1000kg/m 3,试问需要多长的玻璃测压管？若在该点的右侧壁上安装一水银压差计，已知水银的密度p103kg/m1mm，斜面角20 C （如图所示），求油的动力粘度。
V=1.0m/s ，板与固定边界的距离8= 1mm，油的粘度卩=0.09807Pa s。
木块运动速度U 1.2 m/S，油层厚度Hg = 13.6 X 3,h i=0.2m,试问水银柱高度差 h2是多大?2 .如图所示的半园 AB曲面，宽度bAD1壬1水\水b/2「一、一1 m，直径D 3m，试求曲AB所受的静水总压力。
BK ，已知L=6m, a =30 °,H=5m, B 点位于出口断面形心点。
假设不考虑能量损失，以 K 关闭时，A 点的位置水头、压强水头、测压管水头各是多少？6.设有一盛静水的密闭容器，如图所示。
由标尺量出水银压差计左肢内水银液面距h 2=0.4m ，试求容器内液体中 A 点的压强，并说明是否出现了真空。
已知水银的密度P 3.如下图，水从水箱经管路流出，管路上设阀门0-0面为基准面，试问：阀门4. 位于不同高度的两球形容器, 分别贮有 A g 8.9kN/m 2的油 和e g 10.00kN/m 2的盐水，差压计内工作液体为水银。
h-i 2m , h 2 3m , h 3 0.8m , 若B 点压强P B 20N/cm 2，求A 点压强P A 的大小。
5. 球形容器由两个半球面铆接而成，有 8个铆钉，球的半径 R 1 m ，内盛有水, 玻璃管中液面至球顶的垂直距离 H 1.2m ，求A 点的高度h i =0.46m ，左右两侧液面高度差 Hg = 13.6 X103 kg/m 3。
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1.可压缩气流（1）体弹系数 （K越大约不容易压缩）
（2）完全气体状态方程
2.音速 （平面波、柱面波、球面波、水击波）
水中 空气中
3.马赫数 来流速度
Ma<0.2不可压缩
4.理想气体一维流动基本方程
连续方程： 运动方程：
能量方程：恒定流动： 定容（不可压缩） 定温： 或 等熵：
空气：
第八章绕流运动
1.无旋流动
拉普拉斯方程（不可压缩流体无旋运动连续性方程）
平面无旋运动连续性方程 (
(
2.边界层边界层流动雷诺数 转捩点雷诺数
3.边界层微分关系式紊流时均流动的运动方程（雷诺方程）
简化（普朗特边界层微分方程）
,
4.边界层位移厚度 动量损失厚度
5.平板边界层动量积分方程 板面切应力等于沿程单位长度动量通量损失
拉格朗日法：质点系法：跟踪研究单个流体质点的运动全过程，记录其在运动过程中位移的时间历程，通过综合所有质点的运动，构成整个流体的运动。
欧拉法：流场法：考虑空间点，观察先后流经这一空间点的各个流体质点的运动情况。综合所有的空间点的情况，构成整个流体的运动。
2.流体质点的加速度、质点导数：如果用欧拉法
（时变加速度+位变加速度）
3.有关流场的几个概念
（1）恒定流：恒定流时变加速度为0，位变加速度不一定为0
（2）迹线：拉格朗日法流体质点的运动轨迹
流线：欧拉法流速场的矢量线，某瞬时对应流动方向的曲线
（3）流管：（瞬时）在流场中，取一条不与流线重合的封闭曲线L，在同一时刻过L上每一点作流线，由这些流线围成的管状曲面。（瞬时内无流入流出）
流量：元流流量 总流流量 断面平均流速
（4）均匀流：位变加速度为0，时变加速度不一定为0，流线为平行直线，流动沿流线方向不变。非均匀流：流线为曲线或非平行直线
（5）流动按空间维数分类：一维流动
二维流动：平面流动 轴对称流动
4.恒定总流连续性方程适用条件：恒定流；固定边界非恒定流同一时刻两过水断面
可压缩： ： ： ,
5.流体运动微分方程（1）以应力表示（不封闭）
（2）不可压缩粘性流体运动微分方程（N-S方程）
矢量形式
（3）理想流体运动微分方程（欧拉方程）（没有欧拉方程中 项，其余相同）
矢量形式
6.理想流体运动微分方程积分（伯努利积分）
W:势函数 ：流线常数伯努利积分成立条件：理想不可压缩流体，恒定流动，质量力有势
9.流动的局部损失 局部阻力系数
突扩圆管 特例：淹没出流A2>>A1，ζ=1
突缩圆管 (对下游，细管的速度水头) 特例：管道进口
第五章孔口、管嘴出流和有压管流
1.孔口出流：薄壁小孔口恒定出流
自由出流:收缩断面直径dc=0.8D收缩系数 0.64
淹没出流: ,
完全收缩：到边壁距离大于孔口尺寸的3倍。非完全收缩时ε变大，μ变大
6.边界层离体条件:流动方向和压降方向相反、粘性对流体的迟滞作用
离体点
压强阻力:离体后回旋区漩涡区压强大大下降，形成压强阻力。不发生离体时也有压强阻力。
7.卡门涡列：恒定来流U绕过直径d的圆柱体时在不同雷诺数时下游有不同漩涡
Re<40边界层分离，形成一组对称漩涡 Re=40-70尾流震荡Re>90卡门涡列（有规则交错排列的双列线涡） Re>300涡列消失，旋涡仍然周期性产生 Re继续增大，不规则高频运动
7.等截面圆管气体流动
（1）绝热管流
临界长度 超过最大管长，将使进口断面流速受阻滞
（2）等温管流：
极限状态 亚音速 超音速
极限长度 超过最大管长，将使进口断面流速受阻滞
第十章量纲分析和相似理论
1.基本量纲[L][T][M] 诱导量纲
2.相似理论
（1）几何相似：长度比尺 运动相似：时间比尺 动力相似：作用力比尺
条件：理想不可压缩流体，过流断面是渐变流段，恒定流动
8.文透里管 ，
9.有能量输入或输出的能量方程
（水泵
水泵：扬程
水泵轴功率 Q单位时间水流获得总能量 水泵效率
水轮机：作用水头 功率 水轮机效率
10.恒定气流能量方程
相对压强表示的气流能量方程式 大气容重
简化的气流能量方程：空气在管中流动问题，高程差较小或容重差较小
4.非惯性系中液体的平衡 液面惯性力加重力垂直液面向内
5.平面上静止液面的压力
图解法：P=V压力分布图压力作用线过压力分布图形心
三角形压力分布图的形心距底
梯形压力分布图的形心距底
解析法： ， （O点是压强为0的位置）
6.曲面上静止液体的总压力
x方向 z方向 ,
第三章一元流体动力学基础
1.描述流场运动的方法
（2）相似准则：两个相似流动中对应无量纲量相同
相似准数：斯特劳哈尔数 （时变惯性力）弗劳德数 （重力）
欧拉数 （压差力）雷诺数 （粘性力）
韦伯数 （表面张力）马赫数 （弹性力）
（3）明渠流动：弗劳德准则
管道流动：雷诺准则（Re较小） 几何相似（Re较大）
5.一元恒定等熵气流
（1）滞止参数：v以等熵降为0 临界参数：v以等熵变为音速
极限速度：T以等熵变为0，气流速度最大
（2）Ma表示的一维恒定等熵气流参数关系：能量方程：
6.喷管等熵出流
（1）
dv与dp异号，dρ与dp同号
（2）收缩型喷管
贮气罐喷管出流：
（3）拉伐尔喷管：先缩后扩，出口压强与背压相等，不出现激波。喉部音速，使气流从亚音速加速到超音速，出口截面气流速度可按一般渐缩管公式计算
11.恒定总流动量方程
包括质量力G，动水压力 ，边界对水流的总作用力R’（水流对边界的作用力是R’的反作用力）
第四章流动阻力和能量损失
1.两种形式
（1）沿程阻力和沿程损失
圆管 非圆管 当量直径de=4R（水力半径）， （湿周）
（2）局部阻力和局部损失 （3）气体的能量损失
2.流动的两种形态：层流（无掺混）--过渡区—紊流（有掺混）
4.理想流体：忽略粘性（忽略切应力）边际条件有滑移
5.流体的压缩性和膨胀性
体积压缩系数 体积膨胀系数
6.不可压缩流体假设：忽略压缩性和膨胀性 其中 是表面张力系数
7.流体的表面张力 为减小毛细管现象引起的误差，测压用的玻璃管内径不小于10mm
水：附着力>内聚力 水银：附着力<内聚力
8.作用在流体上的力：（质量力、表面力）（重力惯性力粘滞力弹性力表面张力）
2.管嘴出流
管嘴出流 大，过流能力大，水头损失增加
收缩断面处真空
3.有压管道恒定流动
简单管道自由出流
关闭流量系数
淹没出流 （不包括2-2断面出口损失）
水力长管：作用水头全部用于沿程损失 阻抗（液体管道综合阻力系数）
空化：管道内负压，流体内部出现气泡or空穴实例：水泵、虹吸管
复杂管道：水头全部用于沿程损失，忽略局部损失
a：紊流系数 ：喷嘴断面形状系数圆断面 平面射流
2.射流参数的计算圆断面射流平面射流
主体段：扩散角
射流直径D或半高度d
轴心速度
流量Q
断面平均流速
质量平均流速
起始段：流量Q
断面平均流速
质量平均流速
核心长度
喷嘴至极点距离
收缩角
第七章流体动力学基础
1.流体微团的运动分析（1）线变形速度
（2）旋转角速度
是流速场旋度的一半
第二章流体静力学
1.流体静压强：法向分量的压应力，大小与作用面的方位无关
2.流体平衡微分方程
表明了质量力和压差力的平衡， 称为静压场的梯度
3.重力场中静压强的分布
（1）重力作用下的平衡方程： ， ，
（2）静压强分布规律： 即
（3）绝对压强 相对压强 真空压强原理：测压管测量
4.有压管道中的水击：增压逆波—降压顺波—降压逆波—增压顺波
弹性力和惯性力起主要作用 圆管
防止水击：限制流速、减小管长、控制开闭阀时间、调压井、 小
直接水击：关阀时间T≤2l/c间接水击T≥2l/c
第六章气体射流
1.无限空间淹没紊流射流：静止区、核心区、边界层混合区
射流边界、初始段、过渡段、主体段 极点、极角 、核心收缩角
第一章绪论
1.流体质点：宏观足够小，微观足够大的微体积内所有流体分子组成的流体团。
连续介质假设：将流体区域看成由流体质点连续组成
2.流动的基本特性：流动性（抗拉弱、抗切小、抗压强）（流体静止时不能承受剪切力）
3.流体的粘滞性牛顿内摩擦定律T （N/m2）
动力粘滞系数Pa·s（N·s/ m2） 运动粘滞系数m2/s 速度梯度
8.绕流阻力（摩擦阻力+压强阻力）决定因素：边界层流态、边界层厚度、物面粗糙度、其他
绕流阻力
阻力危机：Re增大,转捩前移,超过离体点后在紊流边界层离体,紊流边界层动能大,离体点后移,压强阻力降低
9.悬浮速度
10.减阻措施：采用流线型物体、采用层流翼型、边界层控制、人工激流
11.绕流升力： CL升力系数12.入口段长度 ：层流 紊流
（1）雷诺数 层流<2000紊流>2000
（2）层流紊流：雷诺数，涡体紊流层流：雷诺数
3.均匀流的沿程水头损失与切应力 或 （水力坡度）
沿程阻力系数 摩阻流速
4.圆管中的层流运动
断面流速分布：以管中心为轴的旋转抛物面 平均流速
管壁处 沿程阻力系数 (和断面平均流速的一次方成正比)
注意：动能修正系数α=2；动量修正系数α0=1.33
5.紊流流动：平均量+脉动量 有紊流附加切应力（脉动流速贡献）
边壁特征：粘性底层（粘性主导）、紊流流核区（附加切应力主导）、过渡区