流体力学B
B流体力学-基础篇
14
速度梯度 du / dy
表示速度沿垂直于速度方向（y）的变化率，单位为 s-1。
d tgd (u du)dt udt dudt
dy
dy
y
(u du)dt
du d
dy dt
udt
d
c
d' c' dd
a
b
a' b' x
速度梯度即角变形速度（剪切变形速度）
du d
dy
dt
B1. 流体及其物理性质
11
B1.3.1 流体的粘性
2. 壁面不滑移假设
由于流体的易变形性，流体 与固壁可实现分子量级的粘 附作用。通过分子内聚力使 粘附在固壁上的流体质点与 固壁一起运动。
• 壁面不滑移假设已获得大量实验证实，被 称为壁面不滑移条件。
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
粘度的单位是Pa•s(帕秒）或 kg/m•s
表征单位速度梯度作用力下的切应力，反映了粘滞 性的动力性质。温度对流体粘度的影响很大
常温常压下，水和空气的粘度系数分别为
水： 1 103 Pa s 0.01 p 空气： 1.8 105 pa s 0.00018 p
水＝55.6空气
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
du
dr
du dr
4Q
R 4
r
4Q r R 4
线性分布
w
4Q
R 4
r
rR
4Q
R3
0
4Q
R 4
r
r 0
0
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
流体力学试题及答案
流体力学试题及答案一、选择题1. 在静水中，对于不同形状的物体，哪一项描述是正确的？A. 每个物体受到的浮力相同。
B. 浮力与物体的形状无关。
C. 浮力只与物体的质量有关。
D. 浮力与物体的密度无关。
答案：B. 浮力与物体的形状无关。
2. 当一个物体在液体中浸没时，下列哪一项是正确的？A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
B. 物体受到的浮力小于物体的重力。
C. 物体受到的浮力大于物体的重力。
D. 浮力与物体的重力无关。
答案：A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
3. 下列关于压强的说法，哪一项是正确的？A. 压强与物体的面积成反比。
B. 压强只与物体的质量有关。
C. 压强与液体的密度无关。
D. 压强与液体的深度成正比。
答案：D. 压强与液体的深度成正比。
4. 当液体从一细管中流出时，根据伯努利定理，下列哪一项是正确的？A. 流速越大，压强越小。
B. 流速越小，压强越小。
C. 流速越大，压强越大。
D. 流速与压强无关。
答案：A. 流速越大，压强越小。
5. 下列哪一项是正确的？A. 黏性流体的黏度随温度而增加。
B. 非黏性流体的黏度随温度而减小。
C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
D. 黏性流体的黏度与温度无关。
答案：C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
二、填空题1. 流量的单位是__________。
答案：升/秒或米^3/秒2. 流体的黏滞系数是_____________。
答案：黏度3. 当一个物体浸没在水中时，所受到的浮力等于所排开的水的__________。
答案：重量或质量4. 斯托克斯定律适用于小颗粒在____________中运动的情况。
答案：黏性流体5. 流体在维持稳定的情况下，其流速越大，压强越__________。
答案：小三、计算题1. 一个球体在液体中的浸没深度为30cm，球的质量为400g，液体的密度为800kg/m^3。
求球受到的浮力大小。
答案：球受到的浮力大小等于所排开的液体的重力大小，即体积乘以液体的密度乘以重力加速度。
流体力学 伯努力方程
测流速原理该点在水面下的深度为d故该处的压强pgdb点在管口之前流速v根据伯努利方程所以在实际应用时上式须修正为其中c为比多管的修正系数由实验来确定
三、伯努利方程应用举例 1.小孔泄流 在大容器的器壁上水深为 h 处，开一直径 为d 的小圆孔，不计任何阻力，求小孔的泄 流量。 由伯努力方程 p0 p0 v 2 0 h 0 g 2 g g 2 g
h1
B
C A
pC p0 gh1
h2
其中p0为大气压
11
（2）当虹吸管下端开启时， h1 下端和A处的压强仍为：
p下 端 p0 , pA p0
B
C A
h2
而vB vc v下端 , v A 0 . 所以 pB p0 g( h2 h1 ) , pC p0 gh2
（2）取1-2-4的一个流线，由伯努利方程
P1 1 2 1 1 v1 P2 v 2 P4 v2 2 4 2 2 2 P4 P0
1 2 2 P1 P0 v 4 v1 P0 100, P1 -P0 100Pa 2 1 2 2 P2 P0 v 4 v 2 P0 , 2 P3 =P0 P2 P0 0 P3 P0 0
Qv v1S1 v2 S2
2( 汞 ）g hS1 S 2
2 2
( S1 S 2 )
2 2
6
H
1 1 2 2 p1 v1 p2 v2 2 2
v1S1 v2 S2
v1 主管 细管 v2
p p1 p2 gh
•
Q v1S1 S1S2
例题2 在如图所示的虹吸管装置中，已 知 h1 和 h2 ，试问：（1）当截面均匀的虹吸管 下端被塞住时，A、B和C处的压强各为多大？ （2）当虹吸管下端开启时，A、B和C处的压 强又各为多大？ 这时水流出虹吸管的速率为 多大？
流体力学bm数
流体力学bm数标题：流体力学中的BM数及其应用引言：在流体力学中，BM数（也称为本杰明-密涅尼数）是一种无量纲数，用于描述流体在固体表面上运动时的特性。
它在多个领域中有广泛的应用，包括航空航天、海洋工程和生物医学等。
本文将介绍BM 数的定义和计算方法，然后重点讨论其在不同领域中的应用。
BM数的定义：BM数是流体力学中用于描述流体在固体表面上运动时的特性的无量纲数。
它是根据流体的粘性和密度以及固体表面的特性来计算的。
BM数的计算公式是BM = (ρ * U * L) / μ，其中ρ是流体的密度，U 是流体的速度，L是固体表面上的特征长度，μ是流体的动力粘度。
BM数的应用：1. 航空航天领域中，BM数被广泛应用于翼型的设计。
通过改变翼型的几何形状和流体的速度，可以调整BM数来实现不同的气动性能，如升力和阻力的控制。
这对于飞机的性能和燃油效率至关重要。
2. 海洋工程中，BM数被用于设计和优化海洋结构物的抗风浪能力。
通过调整结构物的几何形状和流体的速度，可以控制BM数，从而改善结构物的稳定性和耐久性。
3. 生物医学领域中，BM数被用于研究血液流动的特性。
通过计算血液在血管内的BM数，可以评估血液的流动性和血管的阻力。
这对于研究心血管疾病和设计人工心脏辅助装置等具有重要意义。
4. 工业流体力学中，BM数被应用于流体输送和管道设计。
通过控制BM数，可以优化流体的输送效率和管道的阻力。
这对于工业生产和流体输送系统的设计具有重要意义。
结论：BM数作为流体力学中的重要参数，在航空航天、海洋工程、生物医学和工业流体力学等多个领域中都有广泛的应用。
它的定义和计算方法相对简单，但在实际应用中却具有重要的意义。
通过调整BM数，可以控制流体的运动特性，从而优化系统的性能和效率。
因此，深入研究和应用BM数对于推动相关领域的发展具有重要意义。
西南交《流体力学B》离线作业【精选文档】
参考答案：
14。如图所示的具有并联、串联管路的虹吸管,已知
参考答案：
参考答案：
15.
参考答案：
16.试述流体静压强的两个重要特性。
参考答案:
流体静压力的方向沿作用面的内法线方向；静止流体中任一点的流体静压强大小与其
作用面在空间的方位无关
17.何谓流线？试写出流线的微分方程式。
参考答案：
流场中某一瞬时流体质点的速度方向线；
18.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？
(B)直线分布，管壁处最大，管轴处为零
(C）均匀分布
（D)对数分布
解答参考:
四、主观题（共5道小题）
6。
解：
7.
解：
8.有一贮水装置如图所示，贮水池足够大，当阀门关闭时，压强计读数为2.8个大气压强.而当将阀门全开,水从管中流出时，压强计读数是0。6个大气压强,试求当水管直径
解：
9。
解：
10.水平管路路直径由 d1=10cm ，突然扩大到 d2=15cm ，水的流量 。
7.
参考答案：
8.
参考答案：
9.
参考答案：
10。
在距离为δ的两平行壁面之间充满动力粘度为μ的液体,在液体中有一边长为L的薄板以速度V沿薄板所在平面内运动。假定沿铅直方向的速度分布是直线规律：
(1） 当薄板距下侧壁面距离为h时，求薄板运动时的液体阻力?
(2） 若h可变，求h为多大时，薄板运动阻力最小？最小阻力为多少？
参考答案：
答（简）：速度分布为抛物线分布，切应力分布为线性分布.
19.紊流分成哪三个区，沿程阻力系数各有什么特点？
流体力学b实验指导书(3个)
工程流体力学实验指导书和报告班级：学号：姓名：安徽建筑大学流体力学实验中心目录1 流体静力学综合型实验 (3)2 恒定总流伯努利方程综合性实验 (10)3动量定律综合型实验............................................. . ............. .. (21)1 流体静力学综合型实验一、实验目的和要求1.掌握用测压管测量流体静压强的技能；2.验证不可压缩流体静力学基本方程；3.测定油的密度；4.通过对诸多流体静力学现象的实验观察分析，加深流体静力学基本概念理解，提高解决静力学实际问题的能力。
二、实验装置1．实验装置简图实验装置及各部分名称如图1所示。
图.1 流体静力学综合型实验装置图1. 测压管2. 带标尺测压管3. 连通管4. 通气阀5. 加压打气球6. 真空测压管7. 截止阀8. U型测压管9. 油柱10. 水柱11. 减压放水阀说明：下述中的仪器部件编号均指实验装置图中的编号，如测管2即为图1中“2. 带标尺测压管”。
后述各实验中述及的仪器部件编号也均指相应实验装置图中的编号。
2. 装置说明(1) 流体测点静压强的测量方法之一——测压管流体的流动要素有压强、水位、流速、流量等。
压强的测量方法有机械式测量方法与电测法，测量的仪器有静态与动态之分。
测量流体点压强的测压管属机械式静态测量仪器。
测压管是一端连通于流体被测点，另一端开口于大气的透明管，适用于测量流体测点的静态低压范围的相对压强，测量精度为1mm 。
测压管分直管型和“U ”型。
直管型如图1中管2所示，其测点压强p gh ρ=，h 为测压管液面至测点的竖直高度。
“U ”型如图中管1与管8所示。
直管型测压管要求液体测点的绝对压强大于当地大气压，否则因气体流入测点而无法测压；“U ”型测压管可测量液体测点的负压，例如管1中当测压管液面低于测点时的情况；“U ”型测压管还可测量气体的点压强，如管8所示，一般“U ”型管中为单一液体（本装置因其它实验需要在管8中装有油和水两种液体），测点气压为p g h ρ=∆，∆h 为“U ”型测压管两液面的高度差，当管中接触大气的自由液面高于另一液面时∆h 为 “+”，反之∆h 为“-”。
《流体力学》B卷
一、选择题（每题3分，共30分）1、( )管中层流时过流断面上的流速分布。
A．趋于平面B．呈抛物面C．趋于圆锥面D．呈半圆面2、( )管中层流时，水头损失正比于流速的次方。
A．1 B．2 C．1．25 D．1．753、( )两根管子的综合阻力参数分别为K1=90000，K2=40000。
串联连接的总的综合阻力参数是并联的倍。
A．7 B．8 C．9 D．104、( )计算突然扩大管的水头损失不能用下列公式。
A．(V1-V2)2╱2g B．（V12-V22）╱2gC．ζ1V12╱2g D．ζ2V22╱2g5、( )达西公式用于计算水头损失。
A．局部B．沿程C．压强D．功率6、（）如果流体是均质的，则其重度为。
A．G╱V B．M╱V C．V╱M D．V╱G7、（）下列单位中那一个是比体积的单位？A．kg╱m3 B．N╱m3 C．m3╱kg D．无量纲系数8、（）体积压缩系数的物理意义是当不变时，每增加单位所产生流体的相对变化率，正确的填空顺序是。
A．温度体积压强B．压强温度体积C．体积温度压强D．温度压强体积9、（）液体当满足下列条件时其粘度增大。
A．压强增大，温度降低B．压强减小，温度降低C．压强增大，温度升高D．压强减小，温度升高10、（）如不特殊指出，在常用的国际单位制中，流量的单位通常是指下列中的。
A．m3╱s B．l╱min C．l╱s D．kg╱s二、简答题（每题7分，共70分）1、使用图解法和解析法求静水总压力时，对受压面的形状各有无限制？为什么？2、浮体的平衡稳定条件是什么？当r<e和r=e时，浮体各处于什么状态？3、什么是流线、迹线、色线？它们有何区别？4、实际水流中存在流线吗？引入流线概念的意义何在？5、“只有当过水断面上各点的实际流速均相等时，水流才是均匀流”，该说法是否正确？为什么？6、恒定流、均匀流等各有什么特点？7、欧拉法、拉格朗日方法各以什么作为其研究对象？对于工程来说，哪种方法是可行的？8、实际流体区别于理想流体有何特点？理想流体的运动微分方程与实际流体的运动微分方程有何联系？9、欧拉运动微分方程组在势流条件下的积分形式的应用与沿流线的积分有何不同？10、流函数、势函数的存在条件各是什么？它们是否都满足拉普拉斯方程形式？。
流体力学
h1 流体运动示图
在这个过程中，机械能的增量为：
a´ 2 v2
h2
△2
l
△E ＝ E 2 － E 1
状态2的（动能＋势能）－ 状态1的（动能＋势能）
△E ＝ E 2 － E 1
1 1 2 △ E ＝ △m v2＋△mgh 2 － △m v12 － △mgh 1 2 2
在这个过程中，流体两端 的压力对流体作的功为：
＝ 3.6×105 Pa
第四节 伯努利方程的应用
一.文特利管（串接在管道中测量流体流速）
s1 s2
已知条件：粗管和细管的横截面s1、 s2，水银柱的高度差h 原理：设，流体密度为ρ，大小管处的 压强分别为P1、P2，流速分别为v1、v2 由连续性方程和伯努利方程
h
曲管压强计
消去v2，可得
1ρ v 2 ＋ ＝ 1ρ v 2 ＋P P1 2 2 2 1 2
△F dF ＝lim △S ＝d P S 液体内部压强的特点:
△S 0
单位: Pa (帕斯卡)
1.静止液体内部同一点各个方向的压强相等。 2. 静止液体内部随深度的增加，压强也增加。
ρ P＝ g h
3. 密闭容器内的静止流体受到
也称重力压强
P
e
外界压强时，流体内任一点的 压强是：
ρ P＝ P ＋ g h
设：入水端和出水端的截面分别为A1和A2
由：
入水端
v A ＝ v A ＝ 常数
1 1 2 2 1 2 1 2 2 2
2
1
(
v ＝v
π d） （ A 2 ＝ ( 6.4 ＝v × 4.0 A 2.5 d） π （ 2 ＝ 26 m/s
1
2
流体力学_丁祖荣_上册___习题解析
流体力学B 篇题解B1题解BP1.1.1 根据阿佛迦德罗定律，在标准状态下（T = 273°K ，p = 1.013×105Pa ）一摩尔空气（28.96ɡ）含有6.022×10 23个分子。
在地球表面上70 km 高空测量得空气密度为8.75×10 -5㎏/m 3。
试估算此处 10 3μm 3体积的空气中，含多少分子数n (一般认为n <106时，连续介质假设不再成立)答： n = 1.82×10 3提示：计算每个空气分子的质量和103μm 3体积空气的质量 解： 每个空气分子的质量为 g 1081.410022.6g 96.282323-⨯=⨯=m 设70 km 处103μm 3体积空气的质量为M g 1075.8)m 1010)(kg/m 1075.8(20318335---⨯=⨯⨯=M323201082.1g1081.4g 1075.8⨯=⨯⨯==--m M n 说明在离地面70 km 高空的稀薄大气中连续介质假设不再成立。
BP1.3.1 两无限大平行平板，保持两板的间距δ= 0.2 mm 。
板间充满锭子油，粘度为μ=0.01Pa ⋅s ，密度为ρ= 800 kg / m 3。
若下板固定，上板以u = 0.5 m / s 的速度滑移，设油内沿板垂直方向y 的速度u (y)为线性分布，试求： (1) 锭子油运动的粘度υ；(2) 上下板的粘性切应力η1、η2 。
答： υ= 1.25×10 – 5 m 2/s, η1=η2= 25N/m 2。
提示：用牛顿粘性定侓求解，速度梯度取平均值。
解：(1 ) /s m 1025.1kg/m800/sm kg 0.0125-3⨯===ρμν （2）沿垂直方向（y 轴）速度梯度保持常数，δμμττ/21u dydu==== (0.01Ns / m 2)(0.5m/s)/(0.2×10-3m)=25N/m 2 BP1.3.2 20℃的水在两固定的平行平板间作定常层流流动。
流体力学计算公式
1、单位质量力：mF f B B = 2、流体的运动粘度：ρμ=v （μ[动力]粘度，ρ密度） 3、压缩系数：dp d dp dV V ρρκ•=•-=11（κ的单位是N m 2）体积模量为压缩系数的倒数4、体积膨胀系数：dT d dT dV V v ρρα•-=•=11（v α的单位是C K ︒1,1） 5、牛顿内摩擦定律：为液体厚）为运动速度，以应力表示为y u dydu dy du A T (,μτμ== 6、静止液体某点压强：为该点到液面的距离）h gh p z z g p p ()(000ρρ+=-+=7、静水总压力：)h (为受压面积，为受压面形心淹没深度为静水总压力，A p ghA A p p c ρ==8、元流伯努利方程;'2221112w h gp z g u g p z ++=++ρρ('w h 为粘性流体元流单位重量流体由过流断面1-1运动至过流断面2-2的机械能损失，z 为某点的位置高度或位置水头，gp ρ为测压管高度或压强水头，gu ρ2是单位流体具有的动能，u gh g p p g u 22'=-=ρ，u gh C gp p g C u 22'=-=ρC 是修正系数，数值接近于1） 9、总流伯努利方程:w h gv g p z g v g p z +++=++222221221111αραρ(α为修正系数通常取1） 10、文丘里流量计测管道流量：)21)(41()()(42122211g d d d k h k g p z g p z k Q -=∆=+-+=πμρρμ11、沿程水头损失一般表达式：gv d l h f 22λ=（l 为管长，d 为管径，v 为断面平均流速，g 为重力加速度，λ为沿程阻力系数）12、局部水头损失一般表达式：对应的断面平均流速）为为局部水头损失系数，ςςςv gv h j (22= 13、圆管流雷诺数：为圆管直径）为运动粘度，为流速，d v (u vud R e = 14、非圆管道流雷诺数：χA R R v uR R e ==水力半径为水力半径,(A 为过流断面面积，x 为过流断面上流体与固体接触的周界，矩形断面明渠流的水力半径：h b bh R 2+=，b 为明渠宽度，h 为明渠水深）15、均匀流动方程式：gRJ lh gR gR l gA l h f f ρρςρςρχς====000或（R 为水力半径，J 为水力坡度，l h J f=）16、流束的均匀流动方程：''J gR ρτ=(τ为所取流束表面的剪应力，'R 为所取流束的水力半径，'J 为所取流束的水力坡度，与总水流坡度相等）17、过流断面上的流速分布的解析式：)(4220r r gJ u -=μρ 18、平均流速：20208r gJ r Q A Q v μρπ===，断面平均流速与最大流速的关系：max 21u v = 19、沿程水头损失：为沿程摩阻系数其中λλ,22Re 6422gv d l g v d l h f ==，沿程摩阻系数：Re64=λ 20、谢才公式：RJ C RJ g v ==λ8（v 为断面平均流速，R 为水力半径，J 为水力坡度，C 为谢才系数） 21、曼宁公式：)(15.061s m R nC =（n 为综合反映壁面对水流阻滞作用的系数，称为粗糙系数，R 为水力半径）22、局部水头损失：22122211)1(,)1(-=-=A A A A ξξ,21,A A 分别为扩大前断面1-1和正常状态断面2-2的面积，21,ξξ分别为突然扩大前、后两个断面的平均流速对应的两个局部水头损失系数。
流体力学试题及答案4
流体力学试题及答案4一、选择题（每题2分，共10分）1. 流体力学中，描述流体运动的基本概念是（）。
A. 质量B. 密度C. 速度D. 压力答案：C2. 流体静力学基本方程中，描述流体静压力与深度关系的公式是（）。
A. P = ρghB. P = ρgh²C. P = ρgh³D. P = ρg答案：A3. 在不可压缩流体中，连续性方程表明（）。
A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 角动量守恒答案：A4. 流体力学中的雷诺数是用来描述（）。
A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流体流动的层流与湍流状态D. 流体的压缩性答案：C5. 根据伯努利方程，流体在管道中流动时，流速增加会导致（）。
A. 压力增加B. 压力减小C. 温度增加D. 密度增加答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 流体力学中，流体的粘性系数通常用符号________表示。
答案：μ2. 当流体流动时，如果流体的流线不相交，则该流动称为________流动。
答案：层流3. 流体力学中，流体的惯性力与流体的________和________有关。
答案：密度，速度4. 流体力学中，流体的表面张力是由分子间的________力引起的。
答案：吸引力5. 流体力学中，流体的压缩性是指流体在压力作用下体积的________。
答案：变化三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述流体力学中的边界层概念及其重要性。
答案：边界层是指流体在固体表面附近流动时，由于粘性作用，流体速度从零逐渐增加到与主流速度相近的区域。
边界层的存在对流体的流动特性、摩擦阻力和流体的传热、传质等过程有重要影响。
2. 描述流体力学中的能量守恒定律，并给出其数学表达式。
答案：能量守恒定律表明，流体系统中能量的总量在没有外力作用的情况下是守恒的。
数学表达式为：ρu(E + p/ρ + gz) = constant，其中ρ是流体密度，u是流体速度，E是单位质量流体的内能，p是压力，g是重力加速度，z是垂直高度。
流体力学试题库
B1 流体及其物理性质1. 按连续介质的概念，流体质点是指( )A.流体的分子B.流体的固体颗粒C.几何的点2.液体的粘性主要来源于液体（）。
A. 分子热运动；B. 分子间聚力；C. 易变形性；D. 抗拒变形的能力。
3.当水的压强增加1个大气压时，水的密度约增大（）。
A. 1/20000；B. 1/10000；C. 1/4000；D. 1/20004.（）理想流体就是粘性为常数的流体；5.（）当很小的切应力作用于流体时，流体是否流动还需要看其它条件；6.（）当很小的切应力作用于流体时，流体不一定会流动；7. 分别说明气体和液体的粘度与温度的关系及原因。
8. 写出牛顿粘性定律的表达式，指出各符号代表的变量及单位，说明什么是牛顿流体？9. 一圆锥体绕其中心轴作等角速度旋转ω=16/rad s，锥体与固定壁面间的距离δ=1mm，用μ=0.1Pa s⋅的润滑油充满间隙，锥底半径R=0.3m，高H=0.5m。
求作用于圆锥体的阻力矩。
10. 两无限大平行平板，保持两板的间距δ=0.2 mm。
板间充满锭子油，粘度为μ=0.01Pa﹒s，密度为ρ =800 kg/m3。
设下板固定，上板以U=0.5 m/s的速度滑移，油沿板垂直方向y的速度u(y)为线性分布，试求：（1）锭子油的运动粘度υ；（2）上下板的粘性切应力τ1，τ2。
B2 流动分析基础1. 非定常流动中,流线与迹线( )。
A.一定重合B.一定不重合C.特殊情况下可能重合D.一定正交2. 用欧拉法表示流体质点的加速度a等于（）A.22d rdtB.ut∂∂C.()u u⋅∇ D.ut∂∂+()u u⋅∇3. 两根管径相同的圆管，以同样速度输送水和空气，不会出现（）情况。
A. 水管为层流状态，气管为湍流状态；B. 水管、气管均为层流状态；C. 水管为湍流状态，气管为层流状态；D. 水管、气管均为湍流状态。
4. 均匀流是（ ）A.当地加速度为零B.迁移加速度为零C.向心加速度为零D.合加速度为零5.（ ）若流体为稳定流动，则0dv dt。
流体力学第五章相似理论与量纲分析B
式中： L——为流场中的特征线性长度。
Re——雷诺数
当粘滞力起主要作用时，动力相似有：
适用范围：主要受水流阻力即粘滞力作用的流体 流动，凡是有压流动，重力不影响流速分布，主要受 粘滞力的作用，这类液流相似要求雷诺数相似。另外， 处于水下较深的运动潜体，在不至于使水面产生波浪的 情况下，也是以雷诺数相等保证液流动力相似。如层流 状态下的管道、隧洞中的有压流动和潜体绕流问题等。
一 几何相似（空间相似）
定义： 两流动的对应边长成同一比例， 对应角相等。 模型流动用下标 l 引入尺度比例系数 k C m表示
m l
lp
进而，面积比例系数 体积比例系数
Am kA kl2 Ap
kV Vm kl3 Vp
原型流动用下标p 表示
二 运动相似（时间相似）
定义：两流动的对应点上的流体速度矢 成同一比例。 vm k C v 引入速度比例系数 vp 由于 vm l m / t m vp lp / tp 因此
例二 经初步分析知道，在水平等直径圆管道内 流体流动的压降p与下列因素有关：管径d、管长 l、管壁粗糙度 、管内流体密度、流体的动力粘 度 ，以及断面平均流速v有关。试用定理推出 压降p的表达形式。 解： 所求解问题的原隐函数关系式为 f(p, d, l, , , , v)=0 有量纲的物理量个数n=7，此问题的基本量纲有L、 M 、T三个，m=3，按定理，这n个变量转换成 有n-m=4个无量纲量的函数关系式 F(1, 2, 3, 4)=0 从7个物理量中选出基本物理量3个，如取、d、v， 而其余物理量用基本物理量的幂次乘积形式表示
的单位是m2/s q的单位是m3/t
三 动力相似（受力相似）
定义：两流动的对应部位上同名力矢成 Fm 同一比例。引入力比例系数 kF C Fp 也可写成 kF km ka (k kl 3 )(kl kt 2 ) k kl 2kv 2 力学物理量的比例系数可以表示为密度、 尺度、速度比例系数的不同组合形式，如： pm k F Fl m 3 2 力矩M k M 压强p k p p k k k l kv p A Fl p
2007-2008年--中国石油大学(北京)--工程流体力学--期末试卷B含详细答案
中国石油大学（北京）2007--2008学年第二学期 《流体力学》期末考试试卷标准答案B(闭卷考试)一 判断下列各项叙述，并在正确的叙述后标“√”,在错误的叙述后标“×”。
（10分） 1 平面流场v x =y x 221 , v y =-221xy 为无旋流场。
×（2分）2在稳定流场中，质点的迹线与初始时刻通过该质点所处位置的流线不重合。
×（2分） 3 液体的粘度随温度升高而变大。
×（2分）4计算圆管流动的沿程阻力系数λ时，需首先判断该流动的状态，并选用相应的经验计算公式进行计算。
√（2分）5雷诺数可作为判断依据用于判断流动的流态，当流动雷诺数小于临界雷诺数时，该流动状态为湍流。
×（2分）二 请从下列各题后四个选项中找出一个最佳选项。
（10分）1 圆管中水击压力的大小与下列因素无关的是__A______。
A 压力波频率B 流体运动速度C 流体的密度D 压力波传播速度 2 水银与玻璃是不湿润的，二者接触角是___B_________，玻璃管内水银液面呈_________。
A 锐角，凸面 B 钝角，凸面 C 锐角，凹面 D 钝角，凹面 3 在非牛顿流体的流变方程中不含有屈服应力的模型是___B___________A 宾汉模型B 幂律模型C 卡森模型D 赫谢尔—巴克利模4 圆管中粘性流体稳定不可压缩层流流动的截面平均流速v 与最大流速max v 的关系是__C________。
A v =max v /4 B v =max v /8 C v =max v /2 D v =max v /35 应变力张量S )(21ij j iij u u u u ∂∂+∂∂=中对角线上元素表示流体微团__C________ A 平移速度 B 角变形率 C 线变形率 D 旋转角速度三、简答题（共4题，每题5分） 1．流线、迹线的概念与性质答：流线是用来描述流场中各点流动方向的曲线，即矢量场的矢量线。
流体力学试题(B卷)力学2021
流体力学试题（B卷）力学2021★（）考字第（）号第 1 页2021/2021 学年第 1 学期考试试卷( B )卷课程名称流体力学适用专业/年级力学2021级本卷共 6 页，考试方式闭卷笔试考试时间 120 分钟题号得分阅卷人一、单项选择题（共40分，每题2分） 1. 相对压强的起算基准是：（a）绝对真空；（b）1个标准大气压；（c）液面压强；（d）当地大气压。
2. 边界层的流动分离发生在?。
（a）物体后部；（b）零压梯度区；（c）逆压梯度区；（d）后驻点。
3.下列流体哪个属牛顿流体：（）（a）汽油；（b）纸浆；（c）血液；（d）沥青。
4. 在液体中潜体所受浮力的大小：( )（a）与潜体的密度成正比；（b）与液体的密度成正比；（c）与潜体的淹没深度成正比；（d）与液体表面的压强成反比。
5. 边界层厚度?与雷诺数Re的____成反比。
雷诺数愈大，边界层厚度越薄。
（a）平方；（b）立方；（c）平方根；（d）立方根6. 液体在重力场中作加速直线运动时，其自由面与处处正交：( ) （a）重力；（b）惯性力；（c）重力和惯性力的合力；（d）压力。
7. 用欧拉法表示流体质点的加速度a等于：( )一二三四五六七八九十总分d2r?v?v?(v??)v2(v??)vdb?t?tacdt（）；（）；（）；（）。
8. 在流动中，流线和迹线重合：( ) （a）无旋；（b）有旋；（c）定常；（d）非定常。
★（）考字第（）号第 2 页9. 雷诺数的物理意义表示：( )（a）粘性力与重力之比；（b）重力与惯性力之比；（c）惯性力与粘性力之比；（d）压力与粘性力之比。
10. 流体运动粘度υ的国际单位是：( )a）m2/s；（b）N/m2；（c）kg/m；（d）N・s/m2。
11. 进行水力模型实验，要实现有压管流的动力相似，应选的相似准则是：( )（a）雷诺准则；（b）弗劳德准则；（c）欧拉准则；（d）其它。
12. 平面流动具有流函数的条件是：( )（a）理想流体；（b）无旋流动；（c）具有流速势；（d）满足连续性。
流体力学
流体力学[填空题]1流体参考答案：在任何微小剪切力的持续作用下能够连续不断变形的物质/液体和气体统称为流体。
[填空题]2均质流体参考答案：任意点上密度相同的流体，称为均质流体。
[填空题]3粘性参考答案：流体在运动状态下具有抵抗剪切变形能力的性质，成为粘性或者粘滞性。
[填空题]4流体的压缩性参考答案：流体的宏观体积随着作用压强的增大而减小的性质，称为流体的压缩性。
[填空题]5不可压缩流体参考答案：流体密度随压强变化很小，流体的密度可视为常数的流体。
[填空题]6表面张力参考答案：表面张力是液体自由表面在分子作用半径范围内，由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方向产生的拉力。
[填空题]7质量力参考答案：作用在液体每一个质点上，其大小与液体质量成正比。
[单项选择题]8、不可压缩流体是指忽略（）的流体。
A.密度B.密度变化C.粘度D.粘度变化参考答案：B[单项选择题]9、关于流体粘性的说法中，不正确的是（）A.粘性是流体的固有属性B.流体的粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性C.粘性是运动流体产生机械能损失的根源D.流体的粘性随着温度的增加而降低参考答案：D[单项选择题]10、单位质量力的量纲与（）的量纲相同。
A.速度B.加速度C.粘性力D.重力参考答案：B[单项选择题]11、动粘度与动力粘度的关系是（）A.υ=μ/ρB.υ=μ/gC.μ=υ/ρD.μ=υ/g参考答案：A[单项选择题]12、一封闭容器盛有水，封闭容器在空中自由下落，若以自由下落的容器为参考坐标体系，以竖直向上为Z轴正向，其单位质量力为（）A.-gB.gC.0D.无法确定[单项选择题]13、当空气中的温度从0℃增加至20℃，其运动粘度υ增加15%，密度减少10%，其运动粘度μ将（）A.增加3.5%B.降低3.5%C.增加5%D.降低5%参考答案：A[单项选择题]14、说法正确的是（）A.静止液体的动力粘度为0；B.静止液体的运动粘度为0；C.静止液体受到的切应力为0；D.静止液体受到的压应力为0。
（完整版）流体力学选择题精选题库
（完整版）流体力学选择题精选题库《流体力学》选择题库第一章绪论1．与牛顿内摩擦定律有关的因素是：A、压强、速度和粘度；B、流体的粘度、切应力与角变形率；C、切应力、温度、粘度和速度；D、压强、粘度和角变形。
2．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。
3．下面四种有关流体的质量和重量的说法，正确而严格的说法是。
A、流体的质量和重量不随位置而变化；B、流体的质量和重量随位置而变化；C、流体的质量随位置变化，而重量不变；D、流体的质量不随位置变化，而重量随位置变化。
4．流体是一种物质。
A、不断膨胀直到充满容器的；B、实际上是不可压缩的；C、不能承受剪切力的；D、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。
5．流体的切应力。
A、当流体处于静止状态时不会产生；B、当流体处于静止状态时，由于内聚力，可以产生；C、仅仅取决于分子的动量交换；D、仅仅取决于内聚力。
6．A、静止液体的动力粘度为0；B、静止液体的运动粘度为0；C、静止液体受到的切应力为0；D、静止液体受到的压应力为0。
7．理想液体的特征是A、粘度为常数B、无粘性C、不可压缩D、符合RT=。
pρ8．水力学中，单位质量力是指作用在单位_____液体上的质量力。
A、面积B、体积C、质量D、重量9．单位质量力的量纲是A、L*T-2B、M*L2*TC、M*L*T(-2)D、L(-1)*T10.单位体积液体的重量称为液体的______，其单位。
A、容重N/m2B、容重N/M3C、密度kg/m3D、密度N/m311.不同的液体其粘滞性_____，同一种液体的粘滞性具有随温度______而降低的特性。
A、相同降低B、相同升高C、不同降低D、不同升高12.液体黏度随温度的升高而____，气体黏度随温度的升高而_____。
B、增大，减小；C、减小，不变；D、减小，减小13.运动粘滞系数的量纲是：A、L/T2B、L/T3C、L2/TD、L3/T14.动力粘滞系数的单位是：A、N*s/mB、N*s/m2C、m2/sD、m/s15.下列说法正确的是：A、液体不能承受拉力，也不能承受压力。
流体力学期末试题及答案
流体力学期末试题及答案一、选择题1. 下列哪个不属于流体力学的基本假设?A. 流体是连续性的B. 流体是可压缩的C. 流体力学适用于中高速流动D. 流体具有黏性特性答案: B2. 以下哪个定律描述了流体的质量守恒?A. 阿基米德原理B. 波义尔定律C. 爱因斯坦质能方程D. 应变-应力关系定律答案: B3. 流体的雷诺数通常用来判断流体流动的什么特性?A. 粘滞力大小B. 流体的温度C. 流体的密度D. 流动是否属于层流或湍流答案: D4. 在流体中，静压力随着流速的增大而减小是因为什么原因?A. 流体的黏性特性B. 流体的密度变化C. 流体的连续性D. 流体的惯性答案: D5. 阿基米德原理适用于哪种物体？A. 任何物体B. 只适用于液体C. 只适用于气体D. 只适用于浮在流体表面的物体答案: A二、填空题1. 流体的流动速度可以用 _______来描述。
答案: 速度矢量2. 流体的黏性力可以通过____________来描述。
答案: 粘度3. 理想流体满足的基本假设包括连续性、__________和无黏性。
答案: 不可压缩性4. 流体的__________决定了流体对应力的敏感程度。
答案: 粘度5. 流体的黏性是由流体分子间的 ____________ 所引起的。
答案: 分子间作用力三、简答题1. 解释什么是层流和湍流?它们有什么主要区别?层流和湍流是流体在流动过程中的两种不同状态。
层流是指流体流动时的速度分布很规则，流线平行且流速均匀的状态；湍流是指流体流动时速度分布不规则、流线交错、流速变化较大的状态。
主要区别如下：- 层流的流动非常有序，流速分布均匀，且流体粘滞阻力小；湍流的流动非常混乱，存在涡流、涡旋和湍流的湍流，粘滞阻力大。
- 层流的流体运动稳定，不易产生涡流；湍流的流体运动不稳定，容易产生涡流和涡旋。
- 层流的流速梯度小，流线平行；湍流的流速梯度大，流线交错。
- 层流的能量损失小，流体分子间的能量传递较少；湍流的能量损失大，流体分子间的能量传递较多。
流体力学伯努利方程例题鲍达公式
流体力学伯努利方程例题鲍达公式流体力学三大方程是连续性方程、能量方程、动量方程。
流体力学是力学的一个分支，流体本身的静止状态和运动状态以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动规律。
流体力学三大方程一、流体力学之流体动力学三大方程1、连续性方程，依据质量守恒定律推导得出；2、能量方程（又称伯努利方程），依据能量守恒定律推导得出；3、动量方程，依据动量守恒定律（牛顿第二定律）推导得出的。
二、适用条件：流体力学是连续介质力学的一门分支，是研究流体(包含气体，液体以及等离子态)现象以及相关力学行为的科学纳维-斯托克斯方程基于牛顿第二定律，表示流体运动与作用于流体上的力的相互关系。
纳维-斯托克斯方程是非线性微分方程，其中包含流体的运动速度，压强，密度，粘度，温度等变量，而这些都是空间位置和时间的函数。
一般来说，对于一般的流体运动学问题，需要同时将纳维-斯托克斯方程结合质量守恒、能量守恒，热力学方程以及介质的材料性质，一同求解。
由于其复杂性，通常只有通过给定边界条件下，通过计算机数值计算的方式才可以求解。
流体力学介绍流体力学是力学的一个分支，主要研究在各种力的作用下，流体本身的静止状态和运动状态以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动规律。
流体力学既包含自然科学的基础理论，又涉及工程技术科学方面的应用。
以上主要是从研究对象的角度来说明流体力学的内容和分支。
此外，如从流体作用力的角度，则可分为流体静力学、流体运动学和流体动力学；从对不同“力学模型”的研究来分，则有理想流体动力学、粘性流体动力学、不可压缩流体动力学、可压缩流体动力学和非牛顿流体力学等。
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7、时变加速度也称之为？
A.当地加速度
B.迁移加速度
C.位变加速度
D.矢量加速度
8、根据流线的性质，流场中两条流线是否可以相切？
A.可以
B.不可以
C.不能确定
D.以上都不正确
9、用毕托管测流速时，考虑到工艺制作和能量损失，需要在计算式中加入流速修正系数，这个流速修正系数的大小与1的关系是？
A.等于1
B.大于1
C.小于1
D.不能确定
10、恒定平面势流中，组成流网的流线与等势线之间的关系是？
A.相交
B.正交
C.共轭
D.斜交
11、理想流体是指？
A.粘性大的流体
B.服从牛顿内摩擦定律的流体
C.具有粘性的不可压缩流体
D.不考虑粘性的流体
12、若半圆形截面的半径为r，上面与大气相通，截面充满水流，则半圆形截面的水力半径为？
A.r/2
B.r/4
C.r
D.2r
13、粘性流体测压管水头线沿程的变化规律是什么？
A.沿程下降
B.沿程上升
C.保持水平
D.前三种情况都有可能
14、着眼于流场中具体流体质点的运动，跟踪每一个流体质点，分析其运动参数随时间的变化规律的方法为？
A.欧拉法
B.雷诺法
C.弗劳德法
D.拉格朗日法
15、两断面间流体的流向取决于两断面间的？
A. 压强差
B.高度差
C.速度差
D.机械能差
三、解答题（每题5分，共15分）
1、一蜡块比重为0.9，沉没在充满水和油（比重0.85）的容器中，试确定蜡块
沉没在水中和露在油中的体积各占多少？
2、已知速度场22y y x u +=，
x y x v 2
2-=，试问此流场是否存在流函数？如有，请求之。
3、两种不相混合液体的交界面为A-A 。
两种液体的动力粘度分别为 μ1=0.14Pa ⋅s, μ2=0.24Pa ⋅s ；两液层厚度分别为δ1=0.8mm , δ2=1.2mm ，如图2-7所示。
假设两种液体中的速度分布均为直线规律，试求使底面积A =1000cm 2 的平板以υ0=0.4m/s 的匀速运动所需的力。
四、计算题（共30分） 1、设有一平面流场，其速度表达式是,u x t v y t =+=-+，求t=0时
过点（-1，-1）的流线和迹线。
（8分） 2、已知某船体长122m ，航行速度15/m s 。
现用船模在水池中试验，船模长3.05m 。
试求船模应以多大的速度运动才能保证与原型现象相似？若测得船模型运动时所受阻力为20N ，它模拟的船上所受阻力将等于多少（6分）
3、一股厚度为d = 2 cm 的平面水流以速度V = 10 m/s 冲击到对称弯曲的二维
导流片上，流出导流片时速度与水平线夹角为α= 30°试求下面两种情况射流对单位宽度导流片的作用力F 和 F '：（1）导流片固定（u = 0）；（2）导流片以U = 5 m/s 速度后退。
（10分）
4、不可压缩粘性流体在水平圆管中作定常流动时，已知流量Q 与直径d ，比压降G （单位长度上的压强降Δp/l ）及流体粘度μ有关。
试用瑞利法确定Q 与这些物理量的关系式。
（6分）。