流体力学的一些思考题(含答案)[1]

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工程流体力学思考题

工程流体力学思考题

思考题第一章流体及其物理性质1.试述流体的定义,以及它与固体的区别。

2.与气体有哪些共同的特性?它们各有什么不同的特性?试分别举例说明,在空气和水中相同与不同的一些流体力学现象。

3.何谓连续介质?引入连续介质模型的目的意义何在?4.流体的密度、比容以及相对密度之间有何关系?这三者的单位如何?5.流体的压缩性与膨胀性可以用哪些参量来描述?6.完全气体的状态方程是什么?请说明方程中每一个参量的意义。

7.何谓不可压缩流体?在什么情况下可以忽略流体的压缩性?8.何谓流体的粘性?流体的粘度与流体的压强和温度的关系如何?9.流体的粘性力与固体的摩擦力有何本质区别?10.试述牛顿内摩擦定律,根据此定律说明,当实际流体处于静止或相对静止状态时,是否存在切向应力?11.何谓理想流体?引入理想流体模型的意义何在?12.试述表面张力的定义,及其产生表面张力的机理。

13.何谓附着力,何谓内聚力?试分析水和水银在毛细管中上升或下降的现象。

14.作用在流体上的力可以分为哪两种?第二章流体静力学1.试述流体静压强的两个重要特性。

2.静力学的全部内容适用于理想流体还是实际粘性流体?或者两者都可?为什么?3.何谓流体的平衡状态与相对平衡状态?它们对应的平衡微分方程有何相同之处与不同之处?4.试写出欧拉平衡微分方程式,叙述该方程的适用范围以及方程中每一项的物理意义。

5.何谓质量力有势?试写出重力的势函数。

6.不可压缩流体处于平衡状态时,对作用在它上面的质量力有什么要求?7.试写出静止流体的压强差公式,并叙述其物理意义,此公式对于相对静止流体是否适用?8.试写出静止流体的等压面的微分方程式,此方程式对于相对静止流体是否适用?9.试述等压面的重要性质。

10.流体静力学的基本方程式的物理意义和几何意义各是什么?11.何谓绝对压强、计示压强与真空?它们之间有何关系?12.静压强的计量单位有哪几种?它们的换算关系如何?13.在一U型管中,盛有两种不相溶的、不同密度的液体,试问,在同一水平面上的液体压强是否相同?为什么?14.叙述帕斯卡原理,试举例说明它在工程中的应用。

流体力学题库(附答案)

流体力学题库(附答案)

流体力学题库(附答案)一、单选题(共48题,每题1分,共48分)1.()管路各段阻力损失相同。

A、短管管系B、串联管系C、并联管系D、分支管系正确答案:C2.理想液体的特征是( )A、不可压缩B、符合牛顿内摩擦定律的C、无粘性D、粘度为常数正确答案:C3.当容器内工质压力大于大气压力时,工质处于()状态。

A、标准B、正压C、负压D、临界正确答案:B4.某点的真空压力是65000pa,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为()。

A、165000PaB、65000PaC、55000PaD、35000Pa正确答案:D5.在圆管流中,层流的断面流速分布为()。

A、均匀规律B、直线变化规律C、抛物线规律D、对数曲线规律正确答案:C6.抽气器的工作原理是()A、动量方程B、静力学基本方程C、连续性方程D、伯努利方程正确答案:D7.伯努利方程说明,流体在水平管内定常流动中,流速降低()A、压力下降B、都可能C、压力上升D、压力不变正确答案:C8.那个设备压力是真空压力()。

A、再热器B、凝汽器C、过热器D、给水泵正确答案:B9.伯努利方程中Z+P/ρg表示()A、单位体积流体具有的机械能B、通过过流断面的流体所具有的总机械能C、单位质量流体具有的机械能D、单位重量流体具有的测压管能头正确答案:D10.超临界机组主蒸汽压力最接近的是()。

A、5个大气压B、26兆帕C、50巴D、5公斤正确答案:B11.静止的流体中存在()。

A、压应力、拉应力和剪切力B、压应力和拉应力C、压应力D、压应力和剪切力正确答案:C12.将极细测压管插入水中,毛细现象会使得液位()A、下降B、不变C、都有可能D、上升正确答案:D13.一个标准大气压(1atm)等于()。

A、Hg780mmB、101.325kPaC、720mmHgD、110.325kPa正确答案:B14.流体在管道内的流动阻力分为()两种。

A、阀门阻力、三通阻力B、沿程阻力、局部阻力C、流量孔板阻力、水力阻力D、摩擦阻力、弯头阻力正确答案:B15.主机润滑油压力为130千帕,其是多少米水柱()。

化工原理--流体力学习题及答案 (1)

化工原理--流体力学习题及答案 (1)

一、单选题1.层流与湍流的本质区别是()。

DA 湍流流速>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<湍流的雷诺数;D 层流无径向脉动,而湍流有径向脉动。

2.以绝对零压作起点计算的压力,称为()。

AA 绝对压力;B 表压力;C 静压力;D 真空度。

3.当被测流体的()大于外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。

DA 真空度;B 表压力;C 相对压力;D 绝对压力。

4.当被测流体的绝对压力()外界大气压力时,所用的测压仪表称为真空表。

BA 大于;B 小于;C 等于;D 近似于。

5. 流体在园管内流动时,管中心流速最大,若为湍流时,平均流速与管中心的最大流速的关系为()。

BA. Um=1/2Umax;B. Um=0.8Umax;C. Um=3/2Umax。

6. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。

AA. 与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关;B. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细有关;C. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细无关。

7.层流底层越薄( )。

CA. 近壁面速度梯度越小;B. 流动阻力越小;C. 流动阻力越大;D. 流体湍动程度越小。

8.层流与湍流的本质区别是:( )。

DA. 湍流流速>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<湍流的雷诺数;D. 层流无径向脉动,而湍流有径向脉动。

9.在稳定流动系统中,水由粗管连续地流入细管,若粗管直径是细管的2倍,则细管流速是粗管的()倍。

CA. 2;B. 8;C. 4。

10.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是()。

CA. 流动速度大于零;B. 管边不够光滑;C. 流体具有粘性。

11.水在园形直管中作滞流流动,流速不变,若管子直径增大一倍,则阻力损失为原来的()。

AA. 1/4;B. 1/2;C. 2倍。

12.柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的()。

流体力学课后思考题

流体力学课后思考题

1、比较拉格朗日法和欧拉法,两种方法及其数学表达式有何不同①拉格朗日法——以研究单个液体质点的运动过程作为基础,综合所有质点的运动,构成整个液体的运动。

x=x(a,b,c,t)y=y(a,b,c,t)z=z(a,b,c,d)②欧拉法——以考察不同液体质点通过固定的空间点的运动情况作为基础,综合所有空间点上的运动情况,构成整个液体的运动。

Ux=Ux(x,y,z,t)Uy=Uy(x,y,z,t)Uz=Uz(x,y,z,t)2、恒定流和非恒定流、均匀流和非均匀流、渐变流和急变流,各种流动分类的原则是什么是举出具体的例子。

①按运动要素是否随时间变化分为恒定流和非恒定流;②按流线是否为彼此平行的直线分为均匀流和非均匀流③非均匀流又分为渐变流和急变流。

3、能量损失有几种形式产生能量损失的物理原因是什么①沿程阻力损失和局部阻力损失;②物理原因:产生损失的内因:粘滞性和惯性产生损失的外因:固壁对流动的阻滞和扰动。

4、雷诺数有什么物理意义他为什么能起到判别流态的作用①雷诺数为水流惯性力和粘滞力量级之比②Re =。

流体的流动型态与流体的流速、密度和粘度、流体流动的管径有关,由雷诺数的计算公式可以看出,它是上述诸因素的组合,故可以起到判别流态的作用。

5、为何不能直接用临界速度作为判别流态(层流和紊流)的标准因为流态不仅和断面平均流速v有关,而且还和管径d、流体的粘性和密度有关。

6、在水箱侧壁上,在相同高度处开设孔径相同的孔口和管嘴各一个,试比较两者的流速和流量的大小。

流速:孔口v=,一般情况下α=,ξ=0,v=管嘴v1=,一般情况下α1=,ξ1=, v1=。

故v> v1流量:孔口Q=,μ为流量系数,μ==*=.管嘴Q1=,μ1为流量系数, μ1==.由于>,故Q1>Q7、为什么淹没出流孔口计算不必校验是大孔还是小孔孔口的作用水头是孔口上下游水面的高差,且淹没出流孔口断面上各点作用水头相同,因此淹没出流也就没有大小孔口之分。

流体力学实验思考题解答全

流体力学实验思考题解答全

流体力学课程实验思考题解答(一)流体静力学实验1、 同一静止液体内的测压管水头线就是根什么线?答:测压管水头指γpZ +,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。

测压管水头线指测压管液面的连线。

从表1、1的实测数据或实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线就是一根水平线。

2、 当0<B p 时,试根据记录数据确定水箱的真空区域。

答:以当00<p 时,第2次B 点量测数据(表1、1)为例,此时06.0<-=cm p Bγ,相应容器的真空区域包括以下3三部分:(1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。

(2)同理,过箱顶小杯的液面作一水平面,测压管4中该平面以上的水体亦为真空区域。

(3)在测压管5中,自水面向下深度为0∇-∇=H A P γ的一段水注亦为真空区。

这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等,均为0∇-∇=H A P γ。

3、 若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定0γ。

答:最简单的方法,就是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面与油水界面至油面的垂直高度w h 与o h ,由式o o w w h h γγ=,从而求得o γ。

4、 如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响?答:设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算γθσd h cos 4= 式中,σ为表面张力系数;γ为液体的容重;d 为测压管的内径;h 为毛细升高。

常温(C t ︒=20)的水,mm dyn /28.7=σ或m N /073.0=σ,3/98.0mm dyn =γ。

水与玻璃的浸润角θ很小,可认为0.1cos =θ。

于就是有 dh 7.29= ()mm d h 单位均为、 一般说来,当玻璃测压管的内径大于10mm 时,毛细影响可略而不计。

流体力学实验思考题解答

流体力学实验思考题解答

流体力学实验思考题解答(一)流体静力学实验1、 同一静止液体内的测压管水头线是根什么线? 答:测压管水头指γpZ +,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。

测压管水头线指测压管液面的连线。

从表1.1的实测数据或实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。

2、 当0<B p 时,试根据记录数据确定水箱的真空区域。

答:以当00<p 时,第2次B 点量测数据(表1.1)为例,此时06.0<-=cm p Bγ,相应容器的真空区域包括以下3三部分:(1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。

(2)同理,过箱顶小杯的液面作一水平面,测压管4中该平面以上的水体亦为真空区域。

(3)在测压管5中,自水面向下深度为0∇-∇=H AP γ的一段水注亦为真空区。

这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等,均为0∇-∇=H AP γ。

3、 若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定0γ。

答:最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度w h 和o h ,由式o o w w h h γγ=,从而求得o γ。

4、 如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响?答:设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算γθσd h cos 4=式中,σ为表面张力系数;γ为液体的容重;d 为测压管的内径;h 为毛细升高。

常温(C t ︒=20)的水,mm dyn /28.7=σ或m N /073.0=σ,3/98.0mm dyn =γ。

水与玻璃的浸润角θ很小,可认为0.1cos =θ。

于是有dh 7.29=()mm d h 单位均为、 一般说来,当玻璃测压管的内径大于10mm 时,毛细影响可略而不计。

流体力学的一些思考题(含答案)[1]

流体力学的一些思考题(含答案)[1]

思考题1.雷诺数与哪些因数有关?其物理意义是什么?当管道流量一定时,随管径的加大,雷诺数是增大还是减小?雷诺数与流体的粘度、流速及水流的边界形状有关。

Re=惯性力/粘滞力,随d 增大,Re减小。

2.为什么用下临界雷诺数,而不用上临界雷诺数作为层流与紊流的判别准则?答:上临界雷诺数不稳定,而下临界雷诺数较稳定,只与水流的过水断面形状有关。

3.当管流的直径由小变大时,其下临界雷诺数如何变化?答:不变,临界雷诺数只取决于水流边界形状,即水流的过水断面形状。

1.圆管层流的切应力、流速如何分布?答:直线分布,管轴处为0,圆管壁面上达最大值;旋转抛物面分布,管轴处为最大,圆管壁面处为0。

2.如何计算圆管层流的沿程阻力系数?该式对于圆管的进口段是否适用?为什么?答:否;非旋转抛物线分布3.为什么圆管进口段靠近管壁的流速逐渐减小,而中心点的流速是逐渐增大的?答:连续性的条件的要求:流量前后相等(流量的定义)1.紊流研究中为什么要引入时均概念?紊流时,恒定流与非恒定流如何定义?把紊流运动要素时均化后,紊流运动就简化为没有脉动的时均流动,可对时均流动和脉动分别加以研究。

紊流中只要时均化的要素不随时间变化而变化的流动,就称为恒定流。

2.瞬时流速、脉动流速、时均流速和断面平均流速的定义及其相关关系怎样?瞬时流速u,为流体通过某空间点的实际流速,在紊流状态下随时间脉动;时均流速,为某一空间点的瞬时流速在时段T内的时间平均值;;脉动流速,为瞬时流速和时均流速的差值,;断面平均流速v,为过水断面上各点的流速(紊流是时均流速)的断面平均值,。

3.紊流时的切应力有哪两种形式?它们各与哪些因素有关?各主要作用在哪些部位?粘性切应力——主要与流体粘度和液层间的速度梯度有关。

主要作用在近壁处。

附加切应力——主要与流体的脉动程度和流体的密度有关,主要作用在紊流核心处脉动程度较大地方。

4.紊流中为什么存在粘性底层?其厚度与哪些因素有关?其厚度对紊流分析有何意义?在近壁处,因液体质点受到壁面的限制,不能产生横向运动,没有混掺现象,流速梯度d u/d y 很大,粘滞切应力τ=μd u/d y仍然起主要作用。

流体力学思考题

流体力学思考题

7. 在管嘴最小直径相同的情况下,请选择以下一种管嘴的形式,以 获得最大的流量系数,在最短时间将一个水箱泄空( ).
A、 B、
8. 雷诺数Re反映了( )的对比关系;
A、惯性力与粘性力;
B、粘性力与惯性力;
C、压差力与惯性力;
D、压差力与惯性力。
9. 雷诺数Re反映了( )的对比关系;
A、惯性力与粘性力;
一、选择题(每题2分,共10道题20分)
1. 理想流体的切应力( A )。
A、 0
B、
C、 D、+
2. 圆管层流运动的动能修正系数( B )
A、1
B、2
C、1/2
D、0.25
3. 不同的液体的粘滞性_____,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
C、管嘴收缩断面处产生了真空;D、孔口收缩断面处产生了真空。 16. 以下哪个对于管内流动边界层的描述是正确的( )
A、层流边界层一定转捩发展为湍流边界层;
B、当流速比较大的时候,层流边界层可以转捩成纯粹的湍流边界
层;
C、在充分发展的湍流边界层中,靠近壁面的地方仍然存在一层粘性
的薄层;
D、在充分发展段,存在一个不受粘性影响的势流核心。
A、做得更光滑;
B、减小迎流面积
C、物体作成流线型;
D、推迟层流向紊流的转变点
13. 下列关于压力体的说法中,正确的有( ) A、当压力体和液体在曲面的同侧时,为实压力体,
B、当压力体和液体在曲面的同侧时,为虚压力体, C、当压力体和液体在曲面的异侧时,为实压力体, D、当压力体和液体在曲面的异侧时,为虚压力体,

流体力学习题库(含答案)

流体力学习题库(含答案)

流体力学习题库(含答案)一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1、低温泵的气相平衡线的作用是防止泵的( )。

A、憋压B、超温C、汽蚀D、汽缚正确答案:D2、若被输送液体的黏度增大时,离心泵的效率( )。

A、减小B、增大C、不变D、不定正确答案:A3、当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg,则真空度为( )A、395mmHgB、350mmHgC、410mmHg正确答案:A4、单位质量的流体所具有的( )称为流体的比容。

A、位能B、动能C、体积D、黏度正确答案:C5、喷射泵是利用流体流动时的( )的原理来工作的。

A、动能转化为静压能B、热能转化为静压能C、静压能转化为动能正确答案:C6、机械密封与填料密封相比( )的功率消耗较大。

A、填料密封B、机械密封C、差不多正确答案:A7、下列不属于离心泵的主要构件是 ( )A、泵轴B、泵壳C、叶轮D、轴封装置正确答案:A8、一台离心泵开动不久,泵入口处的真空度正常,泵出口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。

发生故障的原因是( )A、吸入管路堵塞B、忘了灌水C、吸入管路漏气D、压出管路堵塞正确答案:A9、某液体在内径为D0的水平管路中稳定流动,其平均流速为u0,当它以相同的体积流量通过等长的内径为D2(D2=D0/2)的管子时,若流体为层流,则压降ΔP为原来的( )倍。

A、32B、8C、4D、16正确答案:A10、造成离心泵气缚原因是( )A、泵不能抽水B、安装高度太高C、入口管路阻力太大D、泵内流体平均密度太小正确答案:D11、离心泵的轴功率N和流量Q的关系为( )A、Q增大,N增大B、Q增大,N先增大后减小C、Q增大,N减小D、Q增大,N先减小后增大正确答案:A12、在静止的连通的同一种连续流体内,任意一点的压强增大时,其他各点的压强则( )A、减小B、不变C、相应增大D、不一定正确答案:C13、往复泵的流量调节采用( )A、出口支路B、出口阀开度C、入口阀开度D、入口支路正确答案:A14、为了防止( )现象发生,启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀A、汽蚀B、电机烧坏C、气缚D、叶轮受损正确答案:B15、某泵在运行的时候发现有汽蚀现象应( )A、停泵向泵内灌液B、降低泵的安装高度C、检查进口管路是否漏液D、检查出口管阻力是否过大正确答案:C16、选离心泵是根据泵的( )A、扬程和轴功率选择B、转速和轴功率选择C、轴功率和流量选择D、扬程和流量选择正确答案:D17、流体运动时,能量损失的根本原因是由于流体存在着 ( )。

工程流体力学思考题赵汉中

工程流体力学思考题赵汉中

工程流体力学思考题赵汉中以下是工程流体力学思考题赵汉中的答案:1. 什么是流体的性质?流体有哪些基本特性?答:流体的性质是指流体所具有的物理特性,如密度、粘度、温度、压力等。

流体具有一些基本特性,如不可压缩性、连续性、流动性等。

2. 什么是牛顿流体和非牛顿流体?它们在流变行为上有何不同?答:牛顿流体是指遵循牛顿粘性定律的流体,其流变行为与剪切速率和剪切应力成正比。

非牛顿流体是指不遵循牛顿粘性定律的流体,其流变行为比较复杂,与剪切速率和剪切应力之间的关系可能不呈线性关系。

3. 什么是层流和湍流?它们在流动特性上有何不同?答:层流是指流体在流动过程中,各层之间相对滑动,没有相互混杂,其流动特性比较规律。

湍流是指流体在流动过程中,各层之间相互混杂,流动特性比较复杂,其流动规律比较难以预测。

4. 什么是伯努利方程?它适用于哪些场合?答:伯努利方程是指理想流体在重力场中作稳定流动时,其流速、压力和位置高度之间的关系的方程式。

它适用于不可压缩的理想流体在重力场中的稳定流动。

5. 什么是压强?压强有哪些单位?答:压强是指单位面积上所承受的压力大小。

压强的单位有帕斯卡、巴、大气压等。

6. 什么是伯努利定理?它适用于哪些场合?答:伯努利定理是指理想流体在重力场中作稳定流动时,其流速大的地方压强较小,流速小的地方压强较大。

它适用于不可压缩的理想流体在重力场中的稳定流动。

7. 什么是雷诺数?它的大小对流动特性有何影响?答:雷诺数是指流体流动中惯性力与粘性力之比。

雷诺数的大小对流动特性有很大的影响,当雷诺数较小时,流动比较规律;当雷诺数较大时,流动比较紊乱。

8. 什么是流体静力学的基本方程?它适用于哪些场合?答:流体静力学的基本方程是指流体处于静止状态时,其压强与位置高度和液体密度之间的关系方程式。

它适用于不可压缩的静止流体。

9. 什么是动量定理?它适用于哪些场合?答:动量定理是指作用在物体上的力和时间的乘积等于物体动量的改变量。

流体力学试题及答案4

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。

流体力学综合实验思考题答案

流体力学综合实验思考题答案

食品工程原理流体力学综合实验思考题答案汇总(河南工业大学粮油食品)1、实验中冷流体和蒸汽的流向,对传热效果有何影响?答:无影响。

因为Q=αA△tm,不论冷流体和蒸汽是迸流还是逆流流动,由于蒸汽的温度不变,故△tm不变,而α和A不受冷流体和蒸汽的流向的影响,所以传热效果不变2、在计算空气质量流量时所用到的密度值与求雷诺数时的密度值是否一致?它们分别表示什么位置的密度,应在什么条件下进行计算。

答:不一致。

计算空气质量流量时所用到的密度值是冷流体进口温度下对应的密度;求雷诺数时的密度值时是冷流体进出口算术平均温度对应的密度。

3、实验过程中,冷凝水不及时排走,会产生什么影响?如何及时排走冷凝水?如果采用不同压强的蒸汽进行实验,对α关联式有何影响?答:冷凝水不及时排走,附着在管外壁上,增加了一项热阻,降低了传热速率。

在外管最低处设置排水口,若压力表晃动,则及时打开排冷凝水阀门,让蒸汽压力把管道中的冷凝水带走在不同压强下测试得到的数据,将会对α产生影响,因为PV=nRT,P与V是变量,P变化后T也随之改变,T改变后,蒸汽进口处的温度就会改变,△tm也会改变1.在对装置做排气工作时,是否一定要关闭流程尾部的出口阀?为什么?答可以不关闭,因为流量调节阀的作用是调节流量的平衡的,避免压缩空气出现大的波动2.为什么排气?如何检测管路中的空气已经被排除干净?答:若测压管内存有气体,在测量压强时,水柱因含气泡而虚高,使压强测得不准确。

排气后的测压管一端通静止的小水箱中(此小水箱可用有透明的机玻璃制作,以便看到箱内的水面),装有玻璃管的另一端抬高到与水箱水面略高些,静止后看液面是否与水箱中的水面齐平,齐平则表示排气已干净3.以水做介质所测得的λ~Re关系能否适用于其它流体?如何应用?答:可以用于牛顿流体的类比,牛顿流体的本构关系一致。

应该是类似平行的曲线,但雷诺数本身并不是十分准确,建议取中间段曲线,不要用两边端数据。

雷诺数本身只与速度,粘度和管径一次相关,不同流体的粘度可以查表。

流体力学杨树人版思考题5~9章

流体力学杨树人版思考题5~9章

流体力学杨树人版思考题5~9章第五章量纲分析与相似原理1、什么是量纲?量纲是指物理量的性质和种类。

2、何谓量纲和谐原理?有什么用处?一个正确完整的反映客观规律的物理方程中,各项的量纲是一致的,这就是量纲和谐原理,或称量纲一致性原理。

利用量纲和谐原理建立物理方程进行量纲分析。

3、简述π定理内容,应用步骤是怎么样的?如果一个物理现象包含n 个物理量、m 个基本量,则这个物理现象可由这n 个物理量组成的(n-m )个无量纲量所表达的关系式来描述。

因为这些无因次量用π来表示,就把这个定理称为π定理。

步骤:(1)根据对研究对象的认识,确定影响这一物理现象的所有物理量,写成f (x 1,x 2…x n )=0的形式。

(2)从所有的n 个物理量中选取m (流体力学中一般m=3)个基本物理量,作为m 个基本量纲的代表。

(3)从3个基本物理量以外的物理量中每次轮取一个,连同3个基本物理量组合成一个无量纲的π项,即如下的(n-3)个π项:π1=113214c b ax x x x ,π2=2223215c b a x x x x ,…,πn-3=333321---n n n c b a nx x x x 式中a i b i c i 为各π项的待定系数。

(4)根据量纲和谐原理求各π项指数a i b i c i 。

(5)写出描述物理现象的关系式,即F (π1,π2,…,πn-3)=0.4、什么是相似准数和相似准则?两个动力相似的流动中的无量纲数(牛顿数)称为相似准数。

作为判断流动是否动力相似的条件称为相似准则。

5、雷诺数和弗劳德数的物理意义是什么?雷诺数:惯性力与粘性力的比值;弗劳德数:惯性力与重力的比值。

6、什么叫雷诺模型和弗劳德模型?雷诺模型:当粘性力为主时,则选用雷诺准则设计模型,称为雷诺模型;弗劳德模型:当重力为主时,则选用弗劳德准则设计模型,称为弗劳德模型。

第六章粘性流体动力学基础1、流动阻力是怎样产生的?如何分类?管流阻力的产生原因是多方面的,首先,流体之间摩擦和掺混可视为内部原因,所形成的阻力称为内部阻力;其次,流体与管壁之间的摩擦和撞击可视为外部原因,所形成的阻力称为外部阻力。

《油气井流体力学》思考题答案

《油气井流体力学》思考题答案

(5). 稳定性参数 K 与稳定性参数 Z 之间有何关系? Z = 2K (6). 用临界雷诺数 Rec 和临界 Zc 值判别流体流态进行水力计算时,当 Re Rec (或
Z Zc )时,可判断流体为紊流,这种做法对吗?
不对 Chap6: (1). 牛顿流体紊流压耗计算通式在圆管内与同心环空中有何不同? 范宁摩阻系数f 和雷诺数 Re 的关系式以及雷诺数 Re 的计算式不同
(10) 如何进行钻井液流变模式优选,有哪些标准是什么? 流变曲线对比法 这种方法是分别绘制钻井液的实测流变曲线和理论流变曲线, 通过考察两条曲线的 吻合情况来选择流变模式。这是一种直观的判断方法,缺点在于当几条曲线彼此比 较接近时,肉眼判断较难。 剪切应力误差对比法 该方法是将各流变模式的剪切应力值与实测剪切应力值进行相对误差和平均相对 误差计算,取平均相对误差最小者为优选流变模式。该方法计算较为简单,缺点在 于易受异常点干扰而影响判断的准确性。 相关系数法 运用线性回归计算流变参数时得到相关系数,越接近 0,表明回归效果越差,越接 近于 1,表明回归效果越好。该方法计算较为简便,但应注意各模式的相关系数 值 通常在小数点三、四位上才表现出差别。 (11) 影响钻井液流变性的因素有哪些,这些因素是如何影响的? 温度、压力、添加剂以及现场施工条件等 水基钻井液: 压力影响很小; 在地剪切速率下, 温度升高, 钻井液的剪切应力上升, 表观黏度变大,在高剪切速率下,剪切应力和表观黏度随着温度的升高而降低
d
将应力方程


2
dr dr 1 f d f d r 代入剪切速率方程, r 2 得:
积分,得:
1 1 f d 2 2
(7) 严格讲,用通常的旋转粘度计测量确定已知流变方程地的非牛顿液体流变参 数时需要改进修正,为什么? 作为测量测量非牛顿流体流变特性通用仪器的圆筒旋转黏度计,实际上是依据牛 顿流体剪切应力和剪切速率关系式设计的。因此,用通常的旋转粘度计测量确定 已知流变方程地的非牛顿液体流变参数时需要改进修正。 (8) API 表观粘度的定义 μa = 0.5θ600 (9) 未知流变方程液体的测量与已经流变方程的测量有何异同之处?

流体力学实验思考题解答(全)

流体力学实验思考题解答(全)

流体力学课程实验思考题解答(一)流体静力学实验1、 同一静止液体内的测压管水头线是根什么线? 答:测压管水头指γpZ +,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。

测压管水头线指测压管液面的连线。

从表1.1的实测数据或实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。

2、 当0<B p 时,试根据记录数据确定水箱的真空区域。

答:以当00<p 时,第2次B 点量测数据(表1.1)为例,此时06.0<-=cm p Bγ,相应容器的真空区域包括以下3三部分:(1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。

(2)同理,过箱顶小杯的液面作一水平面,测压管4中该平面以上的水体亦为真空区域。

(3)在测压管5中,自水面向下深度为0∇-∇=H A P γ的一段水注亦为真空区。

这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等,均为0∇-∇=H AP γ。

3、 若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定0γ。

答:最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度w h 和o h ,由式o o w w h h γγ=,从而求得o γ。

4、 如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响?答:设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算γθσd h cos 4= 式中,σ为表面张力系数;γ为液体的容重;d 为测压管的内径;h 为毛细升高。

常温(C t ︒=20)的水,mm dyn /28.7=σ或m N /073.0=σ,3/98.0mm dyn =γ。

水与玻璃的浸润角θ很小,可认为0.1cos =θ。

于是有 dh 7.29= ()mm d h 单位均为、 一般说来,当玻璃测压管的内径大于10mm 时,毛细影响可略而不计。

杜广生工程流体力学思考题答案

杜广生工程流体力学思考题答案

精心整理牛顿流体 作用在流体上的切向应力与它所引起的角变形速度之间的关系符合牛顿内摩擦定律的流体,1-2: 什么是连续介质模型?为什么要建立?1) 将流体作为由无穷多稠密、没有间隙的流体质点构成的连续介质,于是可将流体视为在时间和空间连续分布的函数。

2) ①可以不考虑流体复杂的微观粒子运动,只考虑在外力作用下的微观运动;②可以用连续函数的解析方法等数学工具去研究流体的平衡和运动规律。

1-3:流体密度、相对密度概念,它们之间的关系?1) 密度:单位体内流体所具有的质量,表征流体的质量在空间的密集程度。

相对密度:在标准大气压下流体的密度与4℃时纯水的密度的比值。

2) 性质:在静止流体中,作用于任意点的质量力垂直于经过该点的等压面。

水头:单位重量流体所具有的能量也可以用液柱高来表示帕斯卡原理:施于在重力作用下不可压缩流体表面上的压强,将以同样大小传到液体内部任意点上2-4:写出流体静力学基本方程的几种表达式。

说明流体静力学基本方程的适用范围以及物理意义、几何意义。

1c g p z =+ρ;gp z g p z ρρ2211+=+适用于不可压缩重力流体的平衡状态;物理意义:当连续不可压缩的重力流体处于平衡状态时,在流体中的任意点上,单位重量流体的总势能为常数。

几何意义:不可压缩的重力流体处于平衡状态时,静水头线或者计示静水头线为平行于基准面的水平线。

2-5:什么是绝对压强、计时压强和真空?它们之间有什么关系?1)绝对压强:以完全真空为基准计量的压强。

2)计示压强:(相对压强,表压强)以当地大气压强为基准计量的压强。

3)大气压强体处于真空状态。

1)迹线是同一流体质点在不同时刻的位移曲线,流线是同一时刻、不同流体质点速度向量的包络线,流线是流场中某一顺势的光滑曲线,该曲线上的流体质点的运动方向和该曲线相切。

1流线不能彼此相交和转折,只能平滑过渡。

2流线越密集流速越大。

3在定常流动中,流线不随时间改变其位置和形状,流线和迹线重合。

流体力学实验思考题解答(全)

流体力学实验思考题解答(全)

流体力学课程实验思考题解答(一)流体静力学实验1、 同一静止液体内的测压管水头线是根什么线 答:测压管水头指γpZ +,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。

测压管水头线指测压管液面的连线。

从表的实测数据或实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。

2、 当0<B p 时,试根据记录数据确定水箱的真空区域。

答:以当00<p 时,第2次B 点量测数据(表)为例,此时06.0<-=cm p Bγ,相应容器的真空区域包括以下3三部分:(1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。

(2)同理,过箱顶小杯的液面作一水平面,测压管4中该平面以上的水体亦为真空区域。

(3)在测压管5中,自水面向下深度为0∇-∇=H AP γ的一段水注亦为真空区。

这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等,均为0∇-∇=H AP γ。

3、 若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定0γ。

答:最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度w h 和o h ,由式o o w w h h γγ=,从而求得o γ。

4、 如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响答:设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算γθσd h cos 4=式中,σ为表面张力系数;γ为液体的容重;d 为测压管的内径;h 为毛细升高。

常温(C t ︒=20)的水,mm dyn /28.7=σ或m N /073.0=σ,3/98.0mm dyn =γ。

水与玻璃的浸润角θ很小,可认为0.1cos =θ。

于是有dh 7.29=()mm d h 单位均为、 一般说来,当玻璃测压管的内径大于10mm 时,毛细影响可略而不计。

流体力学复习思考题

流体力学复习思考题

EXIT
4. 温度升高时,空气的粘性 (B) 。 (A) 变小 (B) 变大 (C) 不变 (D) 不能确定 5. 动力粘性系数 与运动粘性系数 的关系为 (B) 。
(A) (B) (C)
6. 运动粘性系数的单位是 (B) 。
(D)

p
复习思考题exit局部损失和流速水头小于总损失的5可忽略不计沿程损失大于5m水从水池经管道流入大气计算出流量时应用能量方程应选用计算断面是水池水面和管道出口一条管道将水从高水位水池引入低水位水池应用能量方程时应选用计算断面是管道进口与低水池水面10
流体力学(水力学)复习思考题
EXIT
第1章
第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章
EXIT
17. 理想流体假设认为流体 (C) 。 (A) 不可压缩 (B) 粘性系数是常数 (C) 无粘性 (D) 符合 牛顿内摩擦定律 18. 不可压缩流体的特征是 (B) 。
(A) 温度不变 (B) 密度不变 (C) 压强不变 (D) 体积不变
19. 单位质量力是指作用在单位 (C) 流体上的质量力。
EXIT
11. 速度势只存在于 (C) 。 (A) 不可压缩流体流动中 (B) 可压缩流体流动中 (C) 无旋 流动中 (D) 有旋流动中 12. 流动无旋的等价命题是: (B) 。
(A) 流动是均匀流 (B) 速度场有势 (C) 流线为互相平行的 直线 (D) 流体微团没有变形
13. 什么是流线与迹线,二者有什么区别?在什么条件下流线 与迹线重合,为什么?
EXIT
13. 相对压强的起算基准是 (C) 。 (A) 绝对真空 (B) 1个标准大气压 (C) 当地大气压 (D) 液面压强 14. 垂直放置的矩形平板闸门,闸前水深3m,静水总压力的作 用点到水面的距离为 (C) 。 (A) 1.0m (B) 1.5m (C) 2.0m (D) 2.5m
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思考题
1.雷诺数与哪些因数有关?其物理意义是什么?当管道流量一定时,随管径的加大,雷诺数是增大还是减小?
雷诺数与流体的粘度、流速及水流的边界形状有关。

Re=惯性力/粘滞力,随d 增大,Re减小。

2.为什么用下临界雷诺数,而不用上临界雷诺数作为层流与紊流的判别准则?
答:上临界雷诺数不稳定,而下临界雷诺数较稳定,只与水流的过水断面形状有关。

3.当管流的直径由小变大时,其下临界雷诺数如何变化?
答:不变,临界雷诺数只取决于水流边界形状,即水流的过水断面形状。

1.圆管层流的切应力、流速如何分布?
答:直线分布,管轴处为0,圆管壁面上达最大值;旋转抛物面分布,管轴处为最大,圆管壁面处为0。

2.如何计算圆管层流的沿程阻力系数?该式对于圆管的进口段是否适用?为什么?
答:否;非旋转抛物线分布
3.为什么圆管进口段靠近管壁的流速逐渐减小,而中心点的流速是逐渐增大的?
答:连续性的条件的要求:流量前后相等(流量的定义)
1.紊流研究中为什么要引入时均概念?紊流时,恒定流与非恒定流如何定义?
把紊流运动要素时均化后,紊流运动就简化为没有脉动的时均流动,可对时均流动和脉动分别加以研究。

紊流中只要时均化的要素不随时间变化而变化的流动,就称为恒定流。

2.瞬时流速、脉动流速、时均流速和断面平均流速的定义及其相关关系怎样?
瞬时流速u,为流体通过某空间点的实际流速,在紊流状态下随时间脉动;时均流速,为某一空间点的瞬时流速在时段T内的时间平均值;;脉动流速,为瞬时流速和时均流速的差值,;断面平均流速v,为过水断面上各点的流速(紊流是时均流速)的
断面平均值,。

3.紊流时的切应力有哪两种形式?它们各与哪些因素有关?各主要作用在哪些部位?
粘性切应力——主要与流体粘度和液层间的速度梯度有关。

主要作用在近壁处。

附加切应力——主要与流体的脉动程度和流体的密度有关,主要作用在紊流核心处脉动程度较大地方。

4.紊流中为什么存在粘性底层?其厚度与哪些因素有关?其厚度对紊流分析有何意义?
在近壁处,因液体质点受到壁面的限制,不能产生横向运动,没有混掺现象,流速梯度d u/d y 很大,粘滞切应力τ=μd u/d y仍然起主要作用。

粘性底层厚度与雷诺数、质点混掺能力有关。

随Re的增大,厚度减小。

粘性底层很薄,但对能量损失有极大的影响。

5.紊流时断面上流层的分区和流态分区有何区别?
粘性底层,紊流核心:粘性、流速分布与梯度; 层流、紊流:雷诺数
6.圆管紊流的流速如何分布?
粘性底层:线性分布; 紊流核心处:对数规律分布或指数规律分布。

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