流体力学简答题整理教学提纲
流体力学简答题总结
第二章1.物质的物理属性比较在常温常压下,物质可以分为固体、液体和气体三种聚集状态。
它们都具有下列物质的三个基本属性:(1)由大量分子组成,(2)分子不断地作随机热运动,(3)分子与分子之间有相互作用力。
I 从宏观上看同体积内所包含的分子数目:气体<液体<固体II 同样分子间距上的分子相互作用力:气体<液体<固体III 固体、液体和气体宏观的表象差异固体有一定的体积也有一定的形状;液体有一定的体积而无一定的形状;气体既无一定的体积也无一定的形状。
IV 固体、液体和气体力学性能比较:固体可以承受拉力、压力和切应力;液体却只能承受压力,几乎不能承受拉力,在极小的切应力作用下就会出现连续的变形流动,它只呈现对变形运动的阻力,不能自行消除变形。
这一特性称为流体的易流动性。
气体与液体性能相近,主要差别是,可压缩性的大小。
气体>液体2.粘度的表示方法:动力粘度μ、运动粘度ν、恩氏粘度°E 3.粘度的变化规律1)液体粘度大小取决于分子间的距离和分子引力。
当温度升高或压强降低时液体膨胀,分子间距增加,分子引力减小,粘度降低。
反之,温度降低,压强升高时,液体粘度增大。
2)气体分子间距较大,内聚力较小,但分子运动较剧烈,粘性主要来源于流层间分子的动量交换。
当温度升高时,分子运动加剧,所以粘性增大;而当压强提高时,气体的粘性增大。
第三章1.流体处于静止状态包括了两种形式1)绝对静止2)相对静止2、常见的质量力:重力ΔW = Δmg、直线运动惯性力ΔFI = Δm·a离心惯性力ΔFR = Δm·rω2 。
3.表面力的作用机理:周围流体分子或固体分子对分离体表面的分子作用力的宏观表现。
*4.流体静压强的两个特性:I、流体静压强垂直于其作用面,其方向指向该作用面的内法线方向。
(利用静止流体性质进行证明)II、静止流体中任意一点处流体静压强的大小与作用面的方位无关,即同一点各方向的流体静压强均相等。
《流体力学》复习提纲
《流体力学》复习提纲《流体力学》2017复习提纲1. 考试题型(1)判断题(15分,15小题,每小题1分)(2)选择题(20分,10小题,每题2分)(3)填空题(20分,20个空,每空1分)(4)简答题(30分,5小题,每小题7分)(5)计算题(10分,1小题)2.自带计算器等文具,考试过程中不允许借用计算器等文具,3.考试过程中不允许上卫生间;第一章绪论1.流体力学研究内容、研究方法2.流体、流体质点的定义3.流体的连续性假设4.作用在流体上力分质量力(重力、惯性力、离心力)、表面力(压应力、切应力、摩擦力)5.流体的比体积、相对密度、压缩性、膨胀性、不可压缩流体、汽化压强的定义6.粘性、粘性切应力、速度梯度的定义;粘度的分类和单位7. 牛顿内摩擦定律的公式及应用(例题1-1)8.牛顿流体、非牛顿流体的定义和举例;9.粘性流体和理想流体的定义第二章流体静力学1.液体平衡的定义、特性和分类。
2.流体静压强的定义、2个基本特性(方向,各向同性)3.欧拉平衡微分方程(★)和适用条件(式2-1a、b、c,式2-3,适用于绝对静止状态和相对静止状态,适用于可压缩流体和不可压缩流体。
)4. 质量力势函数的定义,及与压强差的关系(式2-5★)5. 等压面的定义和性质6. 流体静力学基本方程(★,式2-8a、b)及其物理意义(位置势能、压强势能、总势能)、几何意义(位置水头、压强水头、测压管水头)7. 不可压缩流体的静压强的计算公式(式2-9,★),帕斯卡定律(静压强传递定律)8. 静压强分布图定义9. 压强的分类:绝对压强(相对于绝对真空)、计示压强(相对于大气压,为负时称为真空度)10.压强的3种单位:应力单位Pa,液柱高单位(水柱高、汞柱高),大气压单位11. 常用的液柱式测压计的原理12. 国基标准大气压的定义13. 液体的相对平衡的定义(1)容器与液体一起作等加速α的直线运动,等压面(含自由液面)为一组斜平面族,a g;与水平面夹角为arctan(/)(2)容器与液体一起作等角速都ω的回转运动,等压面(含自由液面)为一组旋转抛物面;14. 平面上液体的总压力(1)作用在平面上的总压力F等于平面形心处的压强与面积的乘积(式2-14★)(2)压力中心的定义和求取。
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? 。
流体力学简答题总结
流体力学简答题总结SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-SANYHUASANYUA8Q8-简答题1.什么是等压面?等压面有什么性质?压强相等的点组成的面。
性质:1)等压面与质量力正交。
2)质量力只有重力作用的流体的等压面是水平面。
3)等压面就是等势面。
4)自由液面和液体的交界面是等压面。
2.什么是绝对压强,什么是相对压强?绝对压强是以绝对真空为基准的压强,相对压强是以当地大气压强为基准的压强。
3.压力体的构成是什么?如何确定实压力体和虚压力体?压力体的构成1)曲面本身。
2)自由液面或自由液面的延长面。
3)曲面边缘向自由液面或自由液面的延长面所引的垂面。
确定实、虚压力体压力体与曲面本身相接处的部分如果有液体存在就是实压力体,压力方向向下;否则为需压力体,压力方向向上。
4.“恒定流与非恒定流”,“均匀流与非均匀流”,“渐变流与急变流”是如何定义的?(1)液体运动时,若任何空间点上所有的运动要素都不随时间而改变,这种水流称为恒定流。
若任何空间点上所有的运动要素随时间发生了变化,这种水流称为非恒定流。
(2)在恒定流中,液流同一流线上液体质点流速的大小和方向均沿程不变地流动,称为均匀流。
当流线上各质点的运动要素沿程发生变化,流线不是彼此平行的直线时,称为非均匀流。
(3)流线接近于平行直线的流动称为渐变流,流线的曲率较大,流线之间的夹角也较大的流动,称为急变流。
5.试用能量方程解释飞机的升力是如何产生的。
答:飞机机翼呈上凸下凹状,当空气流经机翼时,其上侧流速较大,压力较小;下侧流速较小压力较大,从而在机翼上下产生了一个压力差,此即为飞机的升力。
6.用伯努利能量方程解释为什么在炎热的夏天,当火车开动后,车厢里顿时会有风从车厢两侧吹进?答:当火车开动后,车厢内的空气获得一定的流速,该流速远大于火车周围的空气流速。
由伯努利方程Z P\Y V2\2g=C可知,越靠近车厢处,空气的压强就越小。
流体力学复习提纲
第一章流体的定义:流体是一种受任何微小的剪切力作用时,都会产生连续变形的物质。
能够流动的物体称为流体,包括气体和液体。
流体的三个基本特征:1、易流性:流动性是流体的主要特征。
组成流体的各个微团之间的内聚力很小,任何微小的剪切力都会使它产生变形,(发生连续的剪切变形)——流动。
2、形状不定性:流体没有固定的形状,取决于盛装它的容器的形状,只能被限定为其所在容器的形状。
(液体有一定体积,且有自由表面。
气体无固定体积,无自由表面,更易于压缩)3、绵续性:流体能承受压力,但不能承受拉力,对切应力的抵抗较弱,只有在流体微团发生相对运动时,才显示其剪切力。
因此,流体没有静摩擦力。
三个基本特性:1.流体惯性涉及物理量:密度、比容(单位质量流体的体积)、容重、相对密度(与4摄氏度的蒸馏水比较)2.流体的压缩性与膨胀性压缩性:流体体积随压力变化的特性成为流体的压缩性。
用压缩系数衡量K,表征温度不变情况下,单位压强变化所引起的流体的体积相对变化率。
其倒数为弹性模量E,表征压缩单位体积的流体所需要做的功。
膨胀性:流体的体积随温度变化的特性成为膨胀性。
体胀系数α来衡量,它表征压强不变的情况下,单位温度变化所引起的流体体积的相对变化率。
3.流体的粘性流体阻止自身发生剪切变形的一种特性,由流体分子的结构及分子间的相互作用力所引起的,流体的固有属性。
恩氏粘度计测量粘度的一般方法和经验公式,见课本的24页牛顿内摩擦定律:当相邻两层流体发生相对运动时,各层流体之间因粘性而产生剪切力,且大小为:(省略)实验证明,剪切力的大小与速度梯度(流体运动速度垂直方向上单位长度速度的变化率)以及流体自身的粘度(粘性大小衡量指标)有关。
温度升高时,液体的粘性降低,气体的粘性增加。
(原理,查课本24~25页)三个力学模型1.连续介质模型:便于对宏观机械运动的分析,可以认为流体是由无穷多个连续分布的流体微团组成的连续介质。
这种流体微团虽小,但却包含着为数甚多的分子,并具有一定的体积和质量,一般将这种微团称为质点。
工程流体力学简答题-知识归纳整理
知识归纳整理1. 什么是黏性?当温度变化时, 黏性怎么变化?为什么?当流体内部存在相对运动时.流体内 产生内摩擦力妨碍相对运动的属性。
气体的粘性随温度的升高而升高;液体的粘性随温度的升高而降低。
分子间的引力是形成液体粘性的主要原因。
温度的升高.分子间距离增大.引力减小。
分子作混乱运动时不同流层间动量交换是形成气体粘性的主要原因。
温度的升高.混乱运动强烈.动量交换频繁.气体粘度越大2. 解释:牛顿流体、理想流体牛顿流体:切应力与速度梯度成正比的流体理想流体:没有粘性的流体3.流体静压强的两的特性是什么?流体静压强的方向是作用面内法线方向.即垂直指向作用面。
流体静压强的大小与作用面方位无关.是点坐标的函数4、画出下列曲面对应的压力体。
(4分) ★5. 分别画出下图中曲面A、B、C 对应的压力体(6分)6.写出不可压缩粘性流体总流的能量方程式.并说明各项的物理意义和应用条件。
w hz g p a z g p a +++=++22222112112gv 2g v ρρ 2gv 2a 单位分量流体的动能gp ρ单位分量流体的压能z 单位分量流体的位能 wh单位分量流体的两求知若饥,虚心若愚。
千里之行,始于足下。
断面间流动损失不可压缩粘性流体在重力场中定常流动.沿流向任两缓变流过流断面7. 什么是流线?它有那些基本特性?流场中某一瞬时一系列流体质点的流动方向线。
普通流线是一条光滑曲线、不能相交和转折定常流动中.流线与迹线重合。
8. 解释:定常流动、层流流动、二元流动。
定常流动:运动要素不随时光改变层流流动:流体分层流动.层与层之间互不混合。
二元流动:运动要素是两个坐标的函数。
9.解释:流线、迹线流线:流场中某一瞬时.一系列流体质点的平均流动方向线。
曲线上任意一点的切线方向与该点速度方向一致。
迹线:流场中一时光段内某流体质点的运动轨迹。
10. 描述流动运动有哪两种想法.它们的区别是什么?求知若饥,虚心若愚。
欧拉法.以流体空间点为研究对象拉格朗日法:以流体质点为研究对象11. 什么是量纲?流体力学中的基本量纲有哪些?写出压强、加速度的量纲。
流体力学简答题
第一章1.何谓连续介质假定?引入的目的意义何在?从微观上讲,流体由分子组成,分子间有间隙,是不连续的,但流体力学是研究流体的宏观机械运动,通常不考虑流体分子的存在,而是把真实流体看成由无数连续分布的流体微团(或流体质点)所组成的连续介质,流体质点紧密接触,彼此间无任何间隙。
这就是连续介质假设。
引入意义:第一个根本性的假设。
将真实流体看成为连续介质,意味着流体的一切宏观物理量,如密度、压力、速度等,都可作为时间和空间位置的连续函数,使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学中的问题。
2.何谓流体的粘性?温度对流体粘性的影响如何?粘性是流体所特有的性质,自然界中的任何流体都具有粘性,只是有大有小。
1、定义:流体微团发生相对运动时所产生的抵抗变形、阻碍流动的性质。
温度是影响粘度的主要因素。
当温度升高时,液体的粘度减小,气体的粘度增加。
第二章1.何为压力体、压力中心?由承受压力的曲面、曲面边缘向上引垂面与自由液面或延长线(面)相交形成的无限多微小体积的总和。
总压力:作用于某一面上的总的静压力。
P 单位:N (牛)总压力的作用点称为压力中心2.流体静压力有哪些特性?流体静压强:静止流体作用在单位面积上的力。
p静压强作用方向永远沿着作用面内法线方向——方向特性。
静止流体中任何一点上各个方向的静压强大小相等,而与作用面的方位无关,即p 只是位置的函数p =p ( x , y , z ) ——大小特性。
(各向相等)3.等压面及其特性如何?定义:同种连续静止流体中,静压强相等的点组成的面。
(p =const )① 等压面就是等势面。
因为 dU dp ρ= 。
② 作用在静止流体中任一点的质量力必然垂直于通过该点的等压面。
第三章1.描述液体运动有哪两种方法,它们的区别是什么?拉格朗日法和欧拉法区别:拉格朗日法:以运动着的流体质点为研究对象,跟踪观察个别流体质点在不同时间其位置、流速和压力的变化规律,然后把足够多的流体质点综合起来获得整个流场的运动规律。
流体力学(工程硕士)简答题和推导论证题完整版 (1)
简答题和推导论证题提纲1、流体静压强的特性是什么?①流体静压强的方向沿作用面的内法线方向。
②在静止流体中任一点的流体静压强的大小与作用面的方向无关,只与该点的位置有关。
即同一点上各个方向的流体静压强大小相等。
2、试用微元法推导流体静平衡微分方程。
在静止流体中取如图所示微小六面体。
设其中心点),,(z y x A 的密度为ρ,压强为p ,所受质量力为f 。
由于压强分布是空间坐标的连续函数:),,(z y x p p =,那么c b ,点上的静压强为:2dx x p p p b ⋅∂∂-=(泰勒级数展开,略去小项)以X 方向为例,列力平衡方程式:2dx x p p p c ⋅∂∂+= 表面力:dxdydz xpdydz p dydz p c b ∂∂-=- 质量力:ρdxdydz f x ⋅ 根据,0∑=xF有0=∂∂-dxdydz xpdxdydz ρf x 01=∂∂-xpf x ρ 同理,考虑y ,z 方向,可得:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=∂∂-=∂∂-=∂∂-010101zp f y pf x pf zyx ρρρ 上式即为流体平衡微分方程。
3、试推求直角坐标系下流体的连续性微分方程。
在空间流场中取一固定的平行六面体微小空间,边长为dz dy dx ,,,所取坐标如图所示。
中心为点),,(z y x A ,该点速度为z y x v v v ,,,密度为),,,(t z y x ρ,计算在dt 时间内流入、流出该六面体的流体质量。
首先讨论沿y 方向的质量变化。
由于速度和密度是坐标的连续函数,因此由abcd 而流入的质量为:dxdzdt dy y v v y y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂-)(21ρρ由efgh 面流出的质量为dxdzdt dy y v v y y⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂+)(21ρρ 因此,在dt 时间内,自垂直于y 轴的两个面流出、流入的流体质量差为:dxdydzdt yv m y y ∂∂=∆)(ρ同样道理可得dt 时间内,分别垂直于z x ,轴的平面流出、流入的流体质量差为:dxdydzdt xv m x x ∂∂=∆)(ρ dxdydzdt zv mzz ∂∂=∆)(ρ因此,在dt 时间内流出、流入整个六面体的流体质量差为dxdydzdtz v y v x v m m m z y x z y x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂+∂∂+∂∂=∆+∆+∆)()()(ρρρ对于可压缩流体,在dt 时间内,密度也将发生变化,流体密度的变化同样引起六面体内流体质量的改变。
流体力学复习提纲
IC 压力中心 D : l D lC lC A
(2)曲面壁上的作用力 水平分力:F x ( p0 + g hc ) Ax pc Ax 式中: Ax 曲面A在x方向(yoz 坐标平 面)的投影面积。 hc Ax 形心处的液深 pc Ax 形心处的压强
垂直分力: Fz p0 Az + g V
此三式两边分别乘以 dx、dy、dz 然后相加 得综合表达式(压强微分公式):
dp f x dx f y dy 量力作用 下的静止流体压强分布规律。 3、重力作用下流体平衡时的压强分布规律 应用欧拉平衡微分方程的综合表达式,在 fx 0 、 fy 0 、 fz g 的条件下积分得到:
2、流体的主要物理性质 定常流动 密度
不可压缩流体
0 t d
dt
0
可压缩性:用体积模量 K 的大小衡量流体可压 缩性的大小。 一般认为液体是不可压缩的。
★ 粘性:粘性的定义,
牛顿内摩擦定律,粘性摩擦力是粘性的具 体表现。
dv dy
粘度的表示方法、单位。
粘温关系,气体与液体的不同。 理想流体的概念: = 0 或
采用近似相似法 (分析主要矛盾)
4、量纲分析的目的和理论依据 探求表达物理现象(过程)的物理方程的 形式,并以较少的无量纲数表达它。 量纲和谐性原理是量纲分析的依据:凡是 正确的物理方程其量纲关系必然和谐。 5、 定理 量纲分析广泛应用的方法:用(k + 1 3)个无量 纲的 项,描述(k + 1)个变量之间的函数关系。 三个基本物理量的选择是应用 定理进行量纲 分析的关键之一。
2 2 c v c 0 1 2 1 2
v2 c pT c pT0 2
流体力学简答题总结
流体力学简答题总结简答题1.什么是等压面?等压面有什么性质?压强相等的点组成的面。
性质:1)等压面与质量力正交。
2)质量力只有重力作用的流体的等压面是水平面。
3)等压面就是等势面。
4)自由液面和液体的交界面是等压面。
2.什么是绝对压强,什么是相对压强?绝对压强是以绝对真空为基准的压强,相对压强是以当地大气压强为基准的压强。
3.压力体的构成是什么?如何确定实压力体和虚压力体?压力体的构成1)曲面本身。
2)自由液面或自由液面的延长面。
3)曲面边缘向自由液面或自由液面的延长面所引的垂面。
确定实、虚压力体压力体与曲面本身相接处的部分如果有液体存在就是实压力体,压力方向向下;否则为需压力体,压力方向向上。
4.“恒定流与非恒定流”,“均匀流与非均匀流”,“渐变流与急变流”是如何定义的?(1)液体运动时,若任何空间点上所有的运动要素都不随时间而改变,这种水流称为恒定流。
若任何空间点上所有的运动要素随时间发生了变化,这种水流称为非恒定流。
(2)在恒定流中,液流同一流线上液体质点流速的大小和方向均沿程不变地流动,称为均匀流。
当流线上各质点的运动要素沿程发生变化,流线不是彼此平行的直线时,称为非均匀流。
(3)流线接近于平行直线的流动称为渐变流,流线的曲率较大,流线之间的夹角也较大的流动,称为急变流。
5.试用能量方程解释飞机的升力是如何产生的。
答:飞机机翼呈上凸下凹状,当空气流经机翼时,其上侧流速较大,压力较小;下侧流速较小压力较大,从而在机翼上下产生了一个压力差,此即为飞机的升力。
6.用伯努利能量方程解释为什么在炎热的夏天,当火车开动后,车厢里顿时会有风从车厢两侧吹进?答:当火车开动后,车厢内的空气获得一定的流速,该流速远大于火车周围的空气流速。
由伯努利方程Z+P\Y+V2\2g=C可知,越靠近车厢处,空气的压强就越小。
从而产生了一个指向车厢的压力差。
在此压力差的作用下,空气就经由车窗被吹进了车厢内。
7.总流能量方程的物理意义是什么?试说明方程中各项的物理意义?答:总流的能量方程表述为:Z1+P1\Y+a1V12\2g=Z2.....它的物理意义是:水流只能从总机械能大的地方流向总机械能小的地方。
流体力学简答题总结
流体力学简答题总结 Revised by Petrel at 2021简答题1.什么是等压面等压面有什么性质压强相等的点组成的面。
性质:1)等压面与质量力正交。
2)质量力只有重力作用的流体的等压面是水平面。
3)等压面就是等势面。
4)自由液面和液体的交界面是等压面。
2.什么是绝对压强,什么是相对压强?绝对压强是以绝对真空为基准的压强,相对压强是以当地大气压强为基准的压强。
3.压力体的构成是什么如何确定实压力体和虚压力体压力体的构成1)曲面本身。
2)自由液面或自由液面的延长面。
3)曲面边缘向自由液面或自由液面的延长面所引的垂面。
确定实、虚压力体压力体与曲面本身相接处的部分如果有液体存在就是实压力体,压力方向向下;否则为需压力体,压力方向向上。
4.“恒定流与非恒定流”,“均匀流与非均匀流”,“渐变流与急变流”是如何定义的?(1)液体运动时,若任何空间点上所有的运动要素都不随时间而改变,这种水流称为恒定流。
若任何空间点上所有的运动要素随时间发生了变化,这种水流称为非恒定流。
(2)在恒定流中,液流同一流线上液体质点流速的大小和方向均沿程不变地流动,称为均匀流。
当流线上各质点的运动要素沿程发生变化,流线不是彼此平行的直线时,称为非均匀流。
(3)流线接近于平行直线的流动称为渐变流,流线的曲率较大,流线之间的夹角也较大的流动,称为急变流。
5.试用能量方程解释飞机的升力是如何产生的。
答:飞机机翼呈上凸下凹状,当空气流经机翼时,其上侧流速较大,压力较小;下侧流速较小压力较大,从而在机翼上下产生了一个压力差,此即为飞机的升力。
6.用伯努利能量方程解释为什么在炎热的夏天,当火车开动后,车厢里顿时会有风从车厢两侧吹进?答:当火车开动后,车厢内的空气获得一定的流速,该流速远大于火车周围的空气流速。
由伯努利方程Z P\Y V2\2g=C可知,越靠近车厢处,空气的压强就越小。
从而产生了一个指向车厢的压力差。
在此压力差的作用下,空气就经由车窗被吹进了车厢内。
流体力学复习提纲
《流体力学》复习提纲第一部分:基本知识第一章 流体及其主要物理性质1. 流体的概念。
2. 连续介质假设的内容,质点的概念。
3. 液体和气体相对密度的定义。
4. 密度、重度、相度密度的相互计算。
5. 体积压缩系数和体积膨胀系数的定义,写出其数学表达式。
6. 动力粘度与运动粘度的相互计算、粘度的国际单位和物理单位及单位换算。
7. 作用在流体上的力的分类:分为质量力和表面力两大类。
8. 温度对液体和气体粘性的影响规律。
9. 什么是理想流体和实际流体。
10. 牛顿内摩擦定律的内容及其两种数学表达式。
重点习题:1-1,1-4,1-5,第二章 流体静力学1. 静压强的两个重要特性是什么?2. 欧拉平衡方程及其全微分形式3. 绝对压力、相对压力(表压力)、真空度三种压力的概念。
4. 工程大气压和标准大气压的区别。
5. 静力学基本方程C pz =+γ中每一项的几何意义和物理意义是什么?6. 绝对静止和两种典型的相对静止流体(等加速水平运动和绕轴等角速旋转运动)中的压力分布规律和等压面的形状。
7. 液式测压计的计算。
8. 掌握静止流体作用在平面和曲面上的总压力的计算方法(包括总压力的大小﹑方向和作用点)等,会进行有关计算。
重点习题:2-6,2-9,2-18,2-19第三章 流体运动学与动力学基础1. 研究流体运动的两种方法:拉格朗日法和欧拉法。
2. 欧拉法表示的质点加速度公式3. 定常流与非定常流的概念4. 流线与迹线的概念5. 流量的概念及三种流量表示方法及相互换算。
6. 欧拉运动方程7. 实际流体总流伯努利方程的三条水头线的画法和意义8. 水力坡降的概念。
9. 实际流体总流伯努利方程。
10. 节流式流量计的工作原理是什么?11. 理解测速管(或皮托管)的原理和用途。
12. 泵的扬程H 的概念及其与泵有效功率泵N 的关系?13. 连续性方程反映了什么物理基本原理?质量守恒定律14. 掌握连续方程﹑总流伯努利方程和动量方程的应用,动量方程部分应会进行弯管、渐缩管和平板等受力的计算。
流体力学考试复习大纲
流体力学复习(个人整理仅供参考)温馨提示:1、考试题型为选择题、填空题、简答题、计算题2、考试章节为1、2、3、4、6、7、11.其中重点章节为2、4、63、选择(课后习题):4、填空:基本的公式和知识点5、简答6、三大计算题:静水压力、三大方程、水头损失。
7、计算题一定要按规范答,按步骤答,即使不全会,只要按步骤,把该写的写上也能得分。
8、考试复习:作业题、习题课、课本例题第一章绪论基本要求:①正确理解液体的主要物理性质,重点掌握粘滞性的有关概念。
②弄清连续介质和理想流体的概念,了解作用于流体上的力的分类及其各种力的含义。
基本概念:⑴连续介质⑵液体密度⑶液体容重⑷液体的粘滞性、运动粘度、动力粘度⑸液体的压缩性、体积压缩系数、弹性系数⑹液体的膨胀性、体积膨胀系数⑺表面张力、毛细现象⑻理想液体(非粘性液体)⑼实际液体(粘性液体)⑽表面力、压应力(压强)⑾质量力(体积力)、单位质量力重点掌握:⒈连续介质的概念⒉液体的粘滞性⒊液体的压缩性、液体的膨胀性概念⒋表面力、质量力(体积力)、单位质量力的概念1、液体基本特征。
2、连续介质3、液体主要物理性质惯性粘滞性动力粘度μ运动粘度ν=μ/ρ水的粘度随温度而变化,温度上升其粘度减小。
压缩性与膨胀性非粘性液体(理想液体)粘性液体(实际液体)4、作用于液体上的力表面力:表面力连续作用于液体的表面,表面力又可分解成垂直和平行于作用面的压力和切力。
压强:单位面积上的压力称为压强,又称为压应力。
以p表示。
切应力:单位面积上的切力称为切应力。
以τ表示。
质量力连续作用于液体质点上,其值与液体的质量成正比,对均质液体其质量力与体积成正比,故又称为体积力。
第二章流体静力学基本要求:①了解静水压强特性,等压面,绝对压强与相对压强,水头与单位势能等基本概念。
了解压强测量的基本方法和压强的各种表示方法。
②会使用重力作用下流体静压强的基本公式求解任意点的流体静压强。
③能正确绘制静水压强分布图和压力体图,能利用该图或基本公式求解作用于平面上和曲面上的静水总压力的大小,方向及其作用点。
(完整版)流体力学简答题
流体力学1流体的粘滞性(1)流体粘性概念的表述①运动流体具有抵抗剪切变形的能力,就是粘滞性,这种抵抗体现在剪切变形的快慢(速率)上。
②发生相对运动的流体质点(或流层)之间所呈现的内摩擦力以抵抗剪切变形(发生相对运动)的物理特性称为流体的黏性或黏滞性。
③黏性是指发生相对运动时流体内部呈现的内摩擦力特性。
在剪切变形中,流体内部出现成对的切应力,称为内摩擦应力,来抵抗相邻两层流体之间的相对运动。
④粘性是流体的固有属性。
但理想流体分子间无引力,故没有黏性;静止的流体因为没有相对运动而不表现出黏性。
2毛细管现象①将直径很小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,称为毛细管现象。
②毛细管现象中液面究竟上升还是下降,取决于液体与管壁分子间的吸引力(附着力)与液体分子间的吸引力(内聚力)之间大小的比较:附着力>内聚力,液面上升;附着力<内聚力,液面下降。
③由液体重量与表面张力的铅垂分量相平衡,确定毛细管中液面升降高度h,④为减小毛细管现象引起误差,测压用的玻璃管内径应不小于10mm。
3流体静压强的两个基本特性①静压强作用的垂向性:静止流体的应力只有内法向分量—静压强(静止流体内的压应力)。
②静压强的各向等值性:静压强的大小与作用面的方位无关—静压强是标量函数。
4平衡微分方程的物理意义(1)静压强场的梯度p 的三个分量是压强在三个坐标轴方向的方向导数,它反映了标量场p在空间上的不均匀性(inhomogeneity)。
(2)流体的平衡微分方程实质上反映了静止(平衡)流体中质量力和压差力之间的平衡。
(3)静压强对流体受力的影响是通过压差来体现的5测压原理(1)用测压管测量测压管的一端接大气,可得到测压管水头,再利用液体的平衡规律,可知连通的静止液体区域中任何一点的压强,包括测点处的压强。
如果连通的静止液体区域包括多种液体,则须在它们的分界面处作过渡6拉格朗日法:着眼于流体质点,跟踪质点描述其运动历程。
流体力学知识点提纲
弹性系数体积压缩系数dp V dV Pa E p p -==ββ//)(1体积膨胀系数T V V T ∂∂=0β牛顿内摩擦定律dy du μτ=(1P=0.1Pas)运动粘度系数ρμν=(1St=10^14m2/s ) 压强差公式dp =ρ(Xdx+Ydy+Zdz);加速度为a 向右运动的页面,竖直为z 轴液面方程x g a z s -=;A y J e c c ==yd -yc,对于矩形Jc=ba^3/12圆pai*d^4/64 z u u y u u x u u t u a x z x y x x x x ∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=yx u dy u dx ==dt 孔板流量计流量 系数γαp g A Q ∆=2 泵的功率QH N γ=泵泵的效率N 泵/N 轴 电动机的效率N 轴/N 电动量方程()12V V Q F -=ρ水利半径Rh=A/X(A 断面面积X 液体与固体边界接触长度)当量直径De=4RhμρVD =Re 达西公式g V d L hf 22λ= Ns 方程z u u y u u x u u t u z u y u x u x p X x z x y x x x x x x ∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+∂∂+∂∂-2222221νρ(层流不可压缩) 几何相似。
运动相似。
动力相似(充要条件Ne 相同)Ne=F/Ρl2v2粘性力为主的相似准则数Re 相等,反映惯性力和粘性力比。
重力为主:Fr=v2/gl 相等,反映了惯性力和重力之比。
压力:Eu=p/ρv2相等;反映了压力和惯性力之比。
圆管层流:du/dr=-△pr/2μl// u=(△P*R 2/l*4*μ)*(R 2-r 2); Q=△P*PAI*R4/8*μ*l; 平均速度0.5umax 切应力分布τ=△P*r/2*L层流Re<2000 Re 64=λ力光滑区d ∆=2ε 787.59Re 3000ε<<4Re 3164.0=λ 水力粗糙区 g V h j 2022.02ζλ=查表得数据。
流体力学简答题(知识要点)
流体力学简答题(知识要点)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?进口附近断面上的流速分布较均匀,流速梯度主要表现在管壁处,故近壁处切应力很大,流动所受的阻力也很大,至使流速渐减。
管中心处流速梯度很小,t小,阻力很小,使流速增大。
直至形成一定的流速梯度及切应力,使各部分流体的能耗与能量补充平衡。
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,可对时均流动和脉冲分别加以研究。
紊流中只要时均化的要素不随时间变化而变化的流动,就称恒定流。
紊流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密度梯度有关。
主要在近壁处。
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出脉动程度较大地方。
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?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:雷诺数紊流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du/dy很大,粘滞切应力t仍然起主要作用。
粘性底层很薄,但对能量损失很大。
圆管紊流的流速如何分布?粘性底层:线性分布,紊流核心处:对数或指数管径突变的管道,当其他条件相同时,若改变流向,在突变处所产生的局部水头损失是否相等?为什么?不等,固体边界不同,如突扩与突缩局部阻力系数与哪些因素有关?选用时应该注意什么?固体边界的突变情况、流速;局部阻力系数应与所选取的流速相对应。
如何减小局部水头损失?让固体边界趋于流线型边界层内是否一定是层流?影响边界层内流态的主要因素有哪些?否,有层流、紊流边界层;粘性、流速、距离边界层分离是如何形成的?如何减小尾流的区域?因压强沿流动方向增高,以及阻力的存在,使得边界层内动量减小,形成边界层的分离。
《流体力学》复习提纲20111023
《流体力学》复习提纲学习重点——四个基本:基本概念(术语)、基本原理(方法)、基本方程(公式)、基本计算(应用)复习思考题;自测题;习题第一章绪论基本要求理解流体的主要物理性质,特别是粘滞性和牛顿内摩擦定律;理解连续介质假设和流体质点的概念;理解理想流体和实际流体、可压缩流体和不可压缩流体的概念;掌握作用在流体上的质量力、表面力的概念和表示方法。
1-1 流体力学的任务及其发展简史1、流体力学的主要研究内容①流体在外力作用下,静止与运动的规律;②流体与边界的相互作用。
流体力学研究流体的宏观运动规律,是宏观力学的一个独特分支。
2、流体力学的研究方法和数学方法(1)研究方法:①理论分析(Theoretical analysis);②实验研究(Experimental study);③数值模拟(Numerical simulation)。
(2)数学方法(Mathematical method):①矢量分析(vector analysis);②场论(Field theory)。
1-2 流体的主要物理力学性质(力学模型)1、流体的基本特性—流动性①流体(气体和液体)区别于固体的主要物理特性是易于流动。
②流体几乎不能承受拉力,没有抵抗拉伸变形的能力。
③流体能承受压力,具有抵抗压缩变形的能力。
④流体不能承受集中力,只能承受分布力。
⑤运动流体具有抵抗剪切变形的能力,这种抵抗体现在限制剪切变形的速率而不是大小上,这就是流体的粘滞性。
⑥流体在静止时不能承受剪切力、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,发生连续变形而流动。
作用在流体上的剪切力不论多么微小,只要有足够的时间,便能产生任意大的变形。
2、流体质点概念和连续介质假设(1)流体质点概念①宏观(流体力学处理问题的尺度)上看,流体质点足够小,只占据一个空间几何点,体积趋于零。
②微观(分子自由程的尺度)上看,流体质点是一个足够大的分子团,包含了足够多的流体分子,以致于对这些分子行为的统计平均值将是稳定的,作为表征流体物理特性和运动要素的物理量就定义在流体质点上。
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流体力学简答题整理
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?进口附近断面上的流速分布较均匀,流速梯度主要表现在管壁处,故近壁处切应力很大,流动所受的阻力也很大,至使流速渐减。
管中心处流速梯度很小,t 小,阻力很小,使流速增大。
直至形成一定的流速梯度及切应力,使各部分流体的能耗与能量补充平衡。
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,可对时均流动和脉冲分别加以研究。
紊流中只要时均化的要素不随时间变化而变化的流动,就称恒定流。
紊流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密度梯度有关。
主要在近壁处。
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出脉动程度较大地方。
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?
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
紊流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du/dy很大,粘滞切应力t仍然起主要作用。
粘性底层很薄,但对能量损失很大。
圆管紊流的流速如何分布?
粘性底层:线性分布,紊流核心处:对数或指数
管径突变的管道,当其他条件相同时,若改变流向,在突变处所产生的局部水头损失是否相等?为什么?
不等,固体边界不同,如突扩与突缩
局部阻力系数与哪些因素有关?选用时应该注意什么?
固体边界的突变情况、流速;局部阻力系数应与所选取的流速相对应。
如何减小局部水头损失?让固体边界趋于流线型
边界层内是否一定是层流?影响边界层内流态的主要因素有哪些?
否,有层流、紊流边界层;粘性、流速、距离
边界层分离是如何形成的?如何减小尾流的区域?
因压强沿流动方向增高,以及阻力的存在,使得边界层内动量减小,形成边界层的分离。
使绕流体型尽可能流线化,则可减小尾流的区域
量纲分析有何作用?
可以用来推导各物理量的量纲,简化物理方程,检验物理方程、经验公式的正确性和完善性,为科学的组织实验过程、整理实验结果提供理论指导。
经验公式是否满足量纲和谐原理?
一般不满足。
通常根据一系列的试验资料统计而得,不考率量纲之间的和谐。
雷诺数与哪些因素有关?其物理意义是什么?管径增大,雷诺数增大还是减小?
雷诺数与流体的粘度、流速及水流的边界形状有关。
为什么下临界数判断层流和紊流?
因为下临界雷诺数较稳定,只与水流的过水断面形状有关,上临界雷诺数不稳定
当管径的直径由小变大时,其下临界雷诺数如何变化?
不变,因为下临界雷诺数只与水流边界形状有关
简述理想流体与粘性流体之间的主要区别?
(1)粘性流体具有粘性,流体层之间有剪切力作用,而理想流体没有
(2)粘性流体附着于物体表面,即物体表面上流速等于物体流速,而理想流体在物体表面发生相对滑移。
简述连续介质假说。
连续介质假设将流体区域看成由流体质点连续组成,占满空间而没有间隙,其物理特性和运动要素在空间是连续分布的。
从而使微观运动的不均匀性、离散性、无规律性与宏观运动均匀性、连续性、规律性达到了和谐的统一。
(宏观无限小微观无限大)
流体静压力有哪两个重要特征?
特征一:在平衡的流体中,通过任意一点的等压面,必与该点所受的质量力互相垂直。
特征二:当两种互不相混的液体处于平衡时,它们的分界面必为等压面。
简单叙述沿程阻力和局部阻力的定义,试分析产生这两种损失的原因。
沿程阻力:再过流断面沿程不变的均匀流道中所受的流动阻力
沿程损失原因:由于流体与壁面的摩擦而产生的
.局部阻力:流体在流动过程中由于方向改变或速度改变以及经过管件而产生的阻力
局部损失的原因:因流体与壁面的冲击和流体的质点之间的碰撞而形成的
何谓缓变流和急变流?在缓变流截面上,压强分布有何规律?
当流线的曲率半径很大或流体之间的夹角很小时,流线近似为平行直线,这样的流动称为缓变流, 否则称为急变流。
在接近于直线的流动中,沿法线方向的压力分布规律与平衡流体中的相同,均服从于流体静力学基本程
简述流线的定义,并写出流线方程。
流线就是在流场中某一瞬间作出的一条空间曲线,使这一瞬间在该曲线上各点的流体质
点所具有的速度方向与曲线在该点的切线方向重合
(同一时刻流场中连续各点的速度方向线)
何谓系统和控制体?它们有何区别与联系?
众多流体的质点的集合称为系统。
控制体是指流场中某一确定的空间。
区别:系统的位置和形状是可以变化的,而控制体是指流场中的某一确定的空间。
联系:利用控制体可以推导出流体系统所具有的某种物理量随时间的变化率,得出流体
力学中若干重要方程
流体运动粘滞系数r表征单位速度梯度作用下的切应力对单位体积质量作用产生的
阻力加速度,具有运动学要素。
流体动力粘滞系数u表征单位速度梯度作用下的切应力,反映了粘滞的动力性质
为什么相似准则都要表征惯性力?
作用在流体上的力除了是企图维持流体原来运动状态的力外,其他力都是企图改变运动状态的力。
如果把作用在流体上的各力组成一个多边形,那么惯性力则是多边形的合力。
流动的变化就是惯性力与其他上述各种力相互作用的结果分别举例说明由重力和粘滞力起主要作用的水流?
粘滞力:层流状态下的明渠、管道、隧洞的有压流动和潜体绕流问题。
重力:堰坝溢流
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,。