流体力学 第三章 答案

第三章 流体动力学及其应用

一、填空题

1.研究流体运动的两种方法分别是（拉格朗日法）和（欧拉法）

2.拉格朗日法以运动着的（质点）为研究对象

3.欧拉法以充满流体的空间中各个固定的（空间点）为研究对象

4.理想流体：既没有（粘性）又不可（压缩）的流体，将其称为理想流体

5.运动流体空间任一点的运动参数都不随（时间）的改变而改变的运动流体叫稳定流；

6.运动流体空间任一点的运动要素的全部或部份随时间的变化而变化的运动流体叫（不稳定流）

7.在运动流体中，表示流体质点瞬时（方向）的曲线称为流线

8.流体质点在某段时间内运动的轨迹称为（迹线）

9．流线既不能（相交）也不能突然（转折）

10.在运动流体中，（垂直）流线的横截面称为过流断面，一般用符号A 表示。

11.流量有两种表示方法分别是（体积流量）和（质量流量）

12.一般情况下，以单位时间流过过流断面的（体积）计量的流量称为体积流量（或简称流量），用符号V 表示，单位m 3

/s ： 。

13.以单位时间流过过流断面的（质量）计量的流量称为质量流量

14.连续性方程的公式为（v 1A 1=v 2A 2）

15.根据连续性方程，（流速）与（过流断面）面积成反比 16.实际流体总流的伯努利方程为（212222211122-+++=++L h g

v g p z g v g p z ρρ） 17.实际流体总流的伯努利方程式反映了实际流体在运动过程中（机械能）守恒和各种能量之间（相互转化）的定量关系。

18.在流体力学中，将液柱高度称为（水头）。这样，流体过流断面上的三种能量z 、g p ρ和g v 22

，分别称为（位置水头）、（压力水头）和（速度水头）。

19.液流一般具有三种能量：z 、g p

ρ和g v 22，分别表示单位重力流体所具有的（位能）、（压

能）和（动能） 20.运动流体总机械能的大小决定了流体的运动方向，流体总是从总能量（较大）的过流断

面流向总能量（较小）的过流断面。

21.（位置水头）与（压力水头）之和称为测压管水头

22.伯诺利方程式的应用步骤包括（选择计算断面）、（选取基准面）建立方程和解方程

23.泵使单位重力液体增加的能量称为泵的（扬程），用符号E m 表示（单位：m ）

24.当液体流经泵时，则泵对液体做功，液体就从外界获得了能量，液流的总机械能（增大）。

25.泵的扬程主要用于提高液体的（位能）和克服液流的（能量损失）。

26.泵在单位时间对液体所做的功称为泵的（输1出功率或有效功率），用符号N 表示（单位：W ）

27.输出功率或有效功率N 的表达式为：（m gQE N ρ=）

28.泵所需的功率即从原动机获得的功率称为泵的（输入功率或轴功率）

29.泵的效率η是指泵的（输出功率）与（轴功率）的比值

30.流体的沸点随压强的减小而（减小）

31.皮托管主要由（测速管）和（测压管）组成

32.当液体流经过流断面缩小的节流装置时，流速增大，使动能（增大），导致压能（减小），在收缩断面前后产生压差。流量越大，压差也（越大）。

二、判断题

1.选择计算断面：必须选择已知条件最多的过流断面作为计算断面。（√）

2.两个过流断面上的压强P 1和P 2，可用绝对标准计算，也可用表压标准计算。在一个方程式或方程组中，压强P 1和P 2的标准可以不同。（╳）

3.选取基准面：在选取的两个过流断面中，一般以位置较低的那个断面的形心点所在的水平面为基准面。若流体在水平管路中流动，则选取管路轴线所在的水平面为基准面。（√）

4.流线既可以相交或垂直。（╳）

5. 根据连续性方程，过流断面面积越大，流速越大。（╳）

6.运动流体位置高低决定了流体的运动方向，流体总是从位置较高的过流断面流向位置较低的过流断面。（╳）

7. 泵的扬程主要用于提高液体的动能。（╳）

8. 流体的沸点随压强的增大而减小。（╳）

9.流体在管路中流经过流断面突然缩小的区域容易产生气穴现象。（√）

三、简答题

1.过流断面、流量和断面平均流速之间存在什么关系?

2.液流连续性方程式的物理意义是什么?

3.伯努利方程式的物理意义是什么?其应用条件有哪些?

4.在液流中,水动压强的变化与哪些因素有关?

5.水力坡度的概念是什么?

6.在液流伯努利方程式的应用过程中,是否可以任意选择过流断面、基准面和压强量度标准?为什么?

7.关于液体的流动方向,在日常生活中有以下三种说法,试判断是否正确,并说明

(1)液体总是从高处向低处流

(2)从压力大的地方向压力小的地方流

(3)从流速大的地方向流速小的地方流

8.由于液体内摩擦力的影响,一般情况下,液流的总机械能沿着流程总是减小的,经过泵以后,其总能量为什么增加了?

9.泵前吸入管内的真空度是否越大越好?为什么?

10.在水平等径管路中流动的液体,损失的能量是三种能量中的哪种能量

11.什么叫“气穴",“气蚀”?防止和减少“气蚀”的措施有哪些

12.试说明皮托管和文丘里流量计的工作原理

作图题

1. 绘制水平等径管路中液流能量的变化情况,及不等径管路中液流能量的变化情况

计算题

1.水从水箱中经管路流出，如图3-9所示。当阀门关闭时，压力表的读数为49.0kPa；阀门开启后，压力表读数降为19.6kPa，液面至压力表处的水头损失为1m；管径为80mm。求管路中水的流量。