流体力学第二章-简答题

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流体力学经典简答题目

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第二章静力学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。

第三章动力学1.什么是迹线?什么是流线?流线有什么性质?迹线:流体质点经过的轨迹线。

流线:某一瞬时流场中的一簇光滑曲线,位于曲线上的流体质点的速度方向与曲线的切线方向一致。

性质:1) 流线不能相交也不能是折线。

2) 流线疏的地方速度小,流线密的地方速度大。

3) 恒定流时,流线和迹线重合。

4) 固体边界附近的流线与固体边界重合。

2.均匀流具有的特征是什么?①过水断面为平面,过水断面形状、尺寸沿程不变;②同一流线上的流速相等,流速分布相同,平均流速相同;③过流断面上动水压强按静水压强分布3.“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。

4.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。

《流体力学》所有做过的习题答案

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第一章习题简答1-3 为防止水温升高时,体积膨胀将水管胀裂,通常在水暖系统顶部设有膨胀水箱,若系统内水的总体积为10m 3,加温前后温差为50°С,在其温度范围内水的体积膨胀系数αv=0.0005/℃。

求膨胀水箱的最小容积V min 。

题1-3图解:由液体的热胀系数公式dTdVV 1V =α , 据题意, αv =0.0005/℃,V=10m 3,dT=50°С 故膨胀水箱的最小容积325.050100005.0m VdT dV V =⨯⨯==α1-5 如图,在相距δ=40mm 的两平行平板间充满动力粘度μ=0.7Pa·s 的液体,液体中有一长为a =60mm 的薄平板以u =15m/s 的速度水平向右移动。

假定平板运动引起液体流动的速度分布是线性分布。

当h =10mm 时,求薄平板单位宽度上受到的阻力。

解:平板受到上下两侧黏滞切力T 1和T 2作用,由dyduAT μ=可得 12U 1515T T T AA 0.70.06840.040.010.01U N h h μμδ⎛⎫=+=+=⨯⨯+= ⎪--⎝⎭(方向与u 相反)1-7 温度为20°С的空气,在直径为2.5cm 的管中流动,距管壁上1mm 处的空气速度为3cm/s 。

求作用于单位长度管壁上的黏滞切力为多少?解:温度为20°С的空气的黏度为18.3×10-6 Pa·s 如图建立坐标系,且设u=ay 2+c 由题意可得方程组⎪⎩⎪⎨⎧+-=+=ca ca 22)001.00125.0(03.00125.00 解得a = -1250,c =0.195 则 u=-1250y 2+0.195则y dy y d dy du 2500)195.01250(2-=+-= Pa dyduAT 561048.4)0125.02500(1025.0103.18--⨯-=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯==∴πμ (与课本后的答案不一样。

流体力学三版第2章课后答案

流体力学三版第2章课后答案

第一章 流体的基本概念1-1 单位换算:1.海水的密度ρ=1028公斤/米3,以达因/厘米3,牛/米3为单位,表示此海水的重度γ值。

解:2.酒精在0℃时的比重为0.807,其密度ρ为若干公斤/米3 ? 若干克/厘米3 ? 其重度γ为若干达因/厘米3 ? 若干牛/米3 ? 解:l-2 粘度的换算:1.石油在50℃时的重度γ=900达因/厘米3,动力粘度μ=58.86×10-4牛.秒/米2。

求此石油的运动粘性系数ν。

解:2.某种液体的比重为1.046,动力粘性系数μ=1.85厘泊,其运动粘性系数为若干斯? 解:3.求在1大气压下,35℃时空气的动力粘性系数μ及运动粘性系3323333w /8.790/7908/8.9/807 0.807g/cm 807kg/m 1000kg/m cm dy m N s m m kg ==⨯===⨯γ酒精√sm s cm cmdy s cm cm s dy g /104.6/1064 /900/)/980101086.58( 26233224--⨯=⨯=⨯⋅⨯==∴γμν)(/017686.0 /1046.1/1085.1 232w 斯比重s cm cmg cm s g =⨯⋅⨯=⨯=∴-ρμν33235/44.1007/4.10074/8.9/1028 101 ; cm dy m N s m m kg dyN g ==⨯=∴==γργ数ν之值。

解:1-3 相距10毫米的两块相互平行的板子,水平放置,板间充满20℃的蓖麻油(动力粘度μ=9.72泊)。

下板固定不动,上板以1.5米/秒的速度移动,问在油中的切应力τ是多少牛/米2? 解:1-4 直径为150毫米的圆柱,固定不动。

内径为151.24毫米的圆筒,同心地套在圆柱之外。

二者的长度均为250毫米。

柱面与筒内壁之间的空隙充以甘油。

转动外筒,每分钟100转,测得转矩为9.091牛米。

假设空隙中甘油的速度按线性分布,也不考虑末端效应。

流体力学课后习题答案第二章

流体力学课后习题答案第二章

第二章 流体静力学2-1 密闭容器测压管液面高于容器内液面h=1.8m,液体密度为850kg/m3, 求液面压强。

解:08509.8 1.814994Pa p gh ρ==⨯⨯=2-2 密闭水箱,压力表测得压强为4900Pa,压力表中心比A 点高0.4米,A 点在液面下1.5m ,液面压强。

解:0()490010009.8(0.4 1.5) 49009800 1.15880PaM B A p p g h h ρ=+-=+⨯⨯-=-⨯=-2-3 水箱形状如图,底部有4个支座。

试求底面上的总压力和四个支座的支座反力,并讨论总压力和支座反力不相等的原因。

解:底面上总压力(内力,与容器内的反作用力平衡)()10009.81333352.8KN P ghA ρ==⨯⨯+⨯⨯=支座反力支座反力(合外力)3312()10009.8(31)274.4KN G g V V ρ=+=⨯⨯+=2-4盛满水的容器顶口装有活塞A ,直径d=0.4m ,容器底直径D=1.0m ,高h=1.8m 。

如活塞上加力为2520N(包括活塞自重)。

求容器底的压强和总压力。

解:压强2252010009.8 1.837.7kPa (0.4)/4G p gh A ρπ=+=+⨯⨯= 总压力 237.71/429.6KN P p A π=⋅=⨯⋅=2-5多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。

图中高程单位为m ,试求水面的绝对压强。

解:对1-1等压面02(3.0 1.4)(2.5 1.4)p g p g ρρ+-=+-汞对3-3等压面 2(2.5 1.2)(2.3 1.2)a p g p g ρρ+-=+-汞将两式相加后整理0(2.3 1.2)(2.5 1.4)(2.5 1.2)(3.0 1.4)264.8kPap g g g g ρρρρ=-+-----=汞汞绝对压强 0.0264.8+98=362.8kPa abs a p p p =+=2-6水管A 、B 两点高差h 1=0.2m ,U 形管压差计中水银液面高差h 2=0.2m 。

(完整版)流体力学工作页第二章

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第二章 习 题一、 选择题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 )当地大气压;(D )液面压强2、 压力表的读值是:( )(A )绝对压强;(B )相对压强;(C )绝对压强加当地大气压;(D )相对压强加当地大气压3、某点的真空度为65000Pa ,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为:( )(A )65000Pa ; (B )55000Pa ; (C )35000Pa ; (D )165000Pa4、 压强abs p 与相对压强p 、真空度V p 、当地大气压a p 之间的关系是:( ) (A )abs p =p +V p ;(B )p =abs p +a p ;(C )V p =a p -abs p ;(D )p =V p +V p 。

5、闭容器上装有U 形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上,其压强关系为:( )(A)1p >2p >3p ;(B )1p =2p =3p ;(C )1p <2p <3p ;(D )2p <1p <3p 。

6、形水银压差计测量水管内A 、B 两点的压强差,水银面高差h p =10cm,A p -B p 为:( )(A)13.33kPa ; (B )12.35kPa ; (C )9.8kPa ; (D )6.4kPa 。

7、水池,水深5 m 处的相对压强为:( )(A )5kPa ; (B )49kPa ; (C )147kPa ; (D )205kPa 。

8、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;(C) 仅水平方向数值相等;(D) 铅直方向数值最大 。

9、中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为()(A)1 kN/m2(B)2 kN/m2(C)5 kN/m2(D)10 kN/m210、某点的绝对压强为108kN/m2,则该点的相对压强为()(A)1 kN/m2(B)2 kN/m2(C)8 kN/m2(D)10 kN/m211、器中有两种液体,密度ρ2 > ρ1,则 A、B 两测压管中的液面必为 ( )(A) B 管高于A 管; (B) A 管高于B 管; (C) AB 两管同高。

《流体力学》徐正坦主编课后答案第二章

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《流体力学》徐正坦主编课后答案第二章本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第二章习题简答2-1 题2-1图示中的A 、B 点的相对压强各为多少(单位分别用N/m 2和mH 2O 表示)题2-1图解:()OmH Pa gh P OmH Pa gh p B B A A 2232940038.910005.0490035.38.91000==⨯⨯==-=-=-⨯⨯==ρρ2-2 已知题2-2图中z = 1m , h = 2m ,试求A 点的相对压强。

解:取等压面1-1,则Pagh gz P ghgz P A A 3108.9)21(8.91000⨯-=-⨯⨯=-=-=-ρρρρ2-3 已知水箱真空表M 的读数为,水箱与油箱的液面差H =1.5m ,水银柱差m 2.02=h ,3m /kg 800=油ρ,求1h 为多少米解:取等压面1-1,则()()()()()mghHgPghhghghPhhHgPPHgHgaa6.58.980010002.05.198009802.01332802212121=⨯-+⨯-+⨯=-+-+=++=+++-油油ρρρρρρρ2-4为了精确测定密度为ρ的液体中A、B两点的微小压差,特设计图示微压计。

测定时的各液面差如图示。

试求ρ与ρ'的关系及同一高程上A、B两点的压差。

解:如图取等压面1-1,以3-3为基准面,则()abggb-=ρρ'(对于a段空气产生的压力忽略不计)得()⎪⎭⎫⎝⎛-=-=babab1'ρρρ取等压面2-2,则gHbagHgHpppgHpgHpBABAρρρρρ=-=-=∆-=-''2-5 图示密闭容器,压力表的示值为4900N/m2,压力表中心比A点高0.4m,A点在水面下1.5m,求水面压强。

解:PagHghPPghPgHP5880)5.14.0(98004900-=-⨯+=-+=+=+ρρρρ2-6 图为倾斜水管上测定压差的装置,已知cm20=z,压差计液面之差cm12=h,求当(1)31kg/m920=ρ的油时;(2)1ρ为空气时;A、B两点的压差分别为多少解:(1)取等压面1-1OmH Pa ghgZ gh P P ghgZ P gh P A B B A 21119.092.1865)12.02.0(980012.08.9920==-⨯+⨯⨯=-+=---=-ρρρρρρ(2)同题(1)可得OmH Pa ghgZ P P gZP gh P A B B A 208.0784)12.02.0(9800==-⨯=-=--=-ρρρρ2-7 已知倾斜微压计的倾角︒=30α,测得0.5m =l ,容器中液面至测压管口高度m 1.0=h ,求压力p 。

流体力学第二版课后答案完整版

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第一章习题答案选择题(单选题)1.1 按连续介质的概念,流体质点是指:(d )(a )流体的分子;(b )流体内的固体颗粒;(c )几何的点;(d )几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。

1.2 作用于流体的质量力包括:(c )(a )压力;(b )摩擦阻力;(c )重力;(d )表面张力。

1.3 单位质量力的国际单位是:(d )(a )N ;(b )Pa ;(c )kg N /;(d )2/s m 。

1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是:(b )(a )剪应力和压强;(b )剪应力和剪应变率;(c )剪应力和剪应变;(d )剪应力和流速。

1.5 水的动力黏度μ随温度的升高:(b )(a )增大;(b )减小;(c )不变;(d )不定。

1.6 流体运动黏度ν的国际单位是:(a )(a )2/s m ;(b )2/m N ;(c )m kg /;(d )2/m s N ⋅。

1.7 无黏性流体的特征是:(c )(a )黏度是常数;(b )不可压缩;(c )无黏性;(d )符合RT p=ρ。

1.8 当水的压强增加1个大气压时,水的密度增大约为:(a )(a )1/20000;(b )1/10000;(c )1/4000;(d )1/2000。

1.9 水的密度为10003kg/m ,2L 水的质量和重量是多少? 解:10000.0022m V ρ==⨯=(kg )29.80719.614G mg ==⨯=(N )答:2L 水的质量是2kg ,重量是19.614N 。

1.10 体积为0.53m 的油料,重量为4410N ,试求该油料的密度是多少? 解:44109.807899.3580.5m G g V V ρ====(kg/m 3) 答:该油料的密度是899.358kg/m 3。

1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ⋅,其密度为8503/kg m ,试求其运动黏度。

流体力学简答题

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。

流体力学与流体机械第二章重要概念及其重要课后习题及其答案

流体力学与流体机械第二章重要概念及其重要课后习题及其答案

流体力学第二章作业(流体力学与流体机械)思考题1流体力学的平衡有哪些?共同特点是什么?答:流体的平衡状态有两种,一种是绝对平衡,即重力场的平衡,流体对地球没有相对运动,另一种平衡是相对平衡,即流体相对与运动容器或流体质点相互之间没有相对运动。

这分为匀加速运动,以及流体处于等角速度旋转状态。

处于平衡状态的流体的共性是流体质点之间没有相对运动,流体的黏性作用表现不出来,切向应力等于 0.。

2什么是流体的静压强,试述其特性。

答:流体处于平衡时的压强称为流体的静压强。

他有两个特性:第一是流体的静压强的方向与作用面相互垂直,并指向作用面的内法线方向;第二平衡流体中任意一点处各个方向上作用的静压强大小相等,与作用面的方位无关,只是坐标的函数3什么是等压面,等压面有何性质?答:流体中压强相等的各点组成的平面或曲面称为等压面。

第一等压面也是等势面,第二等压面与质量力垂直,第三两种互不相混的液体平衡时,交界面必是等压面。

4写出流体静力学基本方程,并阐述其物理几何意义?答:物理意义:z+P/pg=单位重量流体的位置势能+单位重量流体的压强势能=常数,该方程式表示静止流体中各点单位重量流体的重势能保持不变。

几何意义:方程式中的 z 表示某一点在基准面以上的高度,P/pg 代表一定的液柱高度,即两者都可以用线段高度表示。

计算题流体力学第二次作业思考题:1什么是面积矩与惯性矩?能否为零?等于零的条件是什么?答:假定某块面积具有均匀的面密度,于是具有均匀的质量分布;对某固定点求该面积的重力的力矩,最后把这个力矩值除以面密度,就得到了面积对该点的面积矩。

惯性矩是物体相对与一个点而言的(围绕旋转的点)惯性矩是物体相对与一个点而言的(围绕旋转的点) 质量M*质心到该点的距离 L,角动惯量=惯性矩*角速度。

惯性矩的数值恒大于零,面积矩可以等于零。

面积矩为零的条件:若截面图形有对称轴,则对于对称轴的面积矩必为零。

2简述压力体的概念及其特性。

第二章流体力学作业题答案(1)

第二章流体力学作业题答案(1)

第二章流体力学作业题答案(1)-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII第二章流体力学一、填空题1、流体做稳定流动时,流线的形状不发生变化 ,流线与流体粒子的运动轨迹重合。

2、理想流体稳定流动时,截面积大处流速小,截面积小处流速大。

3、理想流体在水平管中作稳定流动时,流速小的地方压强大,流速大的地方压强小。

4、当人由平卧位改为直立位时,头部动脉压减小,足部动脉压增大。

5、皮托管是一种测流体速度的装置,其工作原理为将动压强转化为可测量的静压强。

6、粘性流体的流动状态主要表现为层流和湍流两种。

7、实际流体的流动状态可用一个无量纲的数值即雷诺数Re来判断:当_R e<1000,液体作层流;R e>1500时,流体作湍流。

8、在泊肃叶定律中,流量Q与管子半径的四次方成正比,管子长度成反比。

9、水在粗细不同的水平管中作稳定流动,若流量为3×103cm3s-1,管的粗处截面积为30cm2,细处的截面积为10cm2,则粗细两处的压强差为4×103Pa。

10、正常成年人血液流量为0.85×10-4m3s-1,体循环的总血压降是11.8KPa,则体循环的总流阻为1.4×108Pa﹒s﹒m-3。

11、球型物体在流体中运动时受到的流体阻力的大小与球体的速度成正比,与球体半径成正比。

12、实际流体具有可压缩性和粘性,粘性液体则只考虑流体的粘性而没考虑流体的可压缩性。

13、粘性流体做层流时,相邻流层的流体作相对滑动,流层间存在着阻碍流体相对滑动的内摩擦力或粘性力,粘性力是由分子之间的相互作用力引起的。

14、一般来说,液体的粘度随温度升高而减小,气体的粘度随随温度升高而增加。

15、血压是血管内血液对管壁的侧压强,收缩压与舒张压之差称为脉压。

二、单项选择题( D)1、下列关于流场、流线、流管的说法错误的是:A、流速随空间的分布称为流场;B、流线上任意一点的切线方向与流经该点的流体粒子的速度方向一致;C、流线不可能相交;D、流管内的流体粒子可以穿越流管。

流体力学第二章题库

流体力学第二章题库

工程流体力学第二章题库一、名词解释1、流体静力学基本方程及适用条件z+p/ρg=c适用于不可压缩重力流体平衡状态。

2、总势能p/ρg单位重力作用下流体的压强势能,位势能和压强势能之和称为总势能。

3、流体静力学基本方程的物理意义: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,单位重力下流体的总势能为常数。

4、流体静力学基本方程的几何意义: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。

5、流体静压强的传递现象(帕斯卡原理)均值不可压缩的重力流体处于平衡状态时,自由液面上的压强p0对内部任意点上的影响是同样的,即施加于自由液面的压强,将以同样的大小传递到液体内部任意点上。

6、绝对压强以绝对真空为基准度量的压强称为绝对压强,用p表示。

7、计示压强以大气压为基准度量的压强称为计示压强或相对压强,用p a表示。

8、真空状态和真空当被测流体的绝对压强低于大气压时,测得的计示压强为负值,此时,称该流体处于真空状态。

负的表压强称为真空,用p v表示。

9、静压强:当流体处于平衡或相对平衡状态时,作用在流体上的应力只有法向应力而没有切向应力,此时,流体作用面上负的法向应力就是静压强p,即:错误!未找到引用源。

10、浮体:流体力学中将部分沉浸在液体中的物体称为浮体。

11、潜体:全部沉浸在液体中的物体称为潜体。

12、沉体:沉入液体底部固体表面的物体称为沉体。

二、简答题1、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。

z+p/ρg=c z1+p1/ρg=z2+p2/ρg适用范围:适用于不可压缩重力流体平衡状态。

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,单位重力下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、什么是绝对压强、计示压强和真空?他们之间有什么关系?绝对压强:以绝对真空为基准度量的压强称为绝对压强,用p表示。

流体力学简答题

流体力学简答题

流体力学简答题1、简述流体静力学的物理意义并解释流体静压力的含义。

答:1)在同一静止液体中,许多点的测压管水头是相等的,许多的静压水头也是相等的。

在这些点处,单位重量的比位能可以不相等,比压能也可以不相同,但其比位能与比压能可以相互转换,比势能总是相等的。

这就是流体静力学基本方程的几何意义与能量意义,即物理意义。

2)作用在静止流体上的表面力只有沿受压表面内法线方向的压力,称为流体静压力2.什么叫绝对压强?什么叫相对压强?分别有什么特点?以绝对真空或完全真空为基准计算的压强称为绝对压强。

以大气压强为基准计算的压强称为相对压强。

绝对压强恒为正或零,而相对压强可正可负或零。

3.力学相似应该包括哪几个方面?答:应包括三个方面(1)几何相似,即模型流动与实物流动有相似的边界形状,一切对应的线性尺寸成比例;(2)运动相似,即实物流动与模型流动的流线应该几何相似,而且对应点上的速度成比例;(3)动力相似,即实物流动与模型流动应该受同种外力作用,而且对应点上的对应力成比例。

4.定常不可压缩完全扩展段的管中层流具有哪些方面的特点/答:有五方面特点。

(1)只有轴向运动;(2)流体运动定常、不可压缩;(3)速度分布的轴对称性;(4)等径管路压强变化的均匀性;(5)管路中质量力不影响流体的流动性能。

5.什么是表面力?什么是质量力?表面力:大小与物体表面积有关分布作用在流体表面上的力,它是相邻流体或固体作用于流体表面上的力。

质量力:与流体微质量大小有关并且集中作用在微团质量中心上的力6.说出黏性流体运动的伯努利方程221112221//2//2'z p r u g z p r u g h ++=+++中的每一项各具有的能量意义。

答:z 和p/r 分别表示单位重量流体流经某点时所具有的位能(比位能)和压能(比压能),2u /2g 表示单位重量流体流经给定点时的动能(比动能),'1h 是单位重量流体在流动过程中所损耗的机械能(能量损失)。

流体力学简答题

流体力学简答题

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。

流体力学第二章习题解答

流体力学第二章习题解答

第2章 流体静力学2.1 大气压计的读数为100.66kPa(755mmHg),水面以下7.6m 深处的绝对压力为多少?知:a a KP P 66.100= 3/1000m kg =水ρ m h 6.7=求:水下h 处绝对压力 P解:aa KP ghP P 1756.71000807.96.100=⨯⨯+=+=ρ 2.2 烟囱高H=20m ,烟气温度t s =300℃,压力为p s ,确定引起火炉中烟气自动流通的压力差。

烟气的密度可按下式计算:p=(1.25-0.0027t s )kg/m 3,空气ρ=1.29kg/m 3。

解:把t 300s C =︒代入3s (1.250.0027)/s t kg m ρ=-得3s (1.250.0027)/s t kg m ρ=-33(1.250.0027300)/0.44/kg m kg m=-⨯=压力差s =-p ρρ∆a ()gH ,把31.29/a kg m ρ=,30.44/s kg m ρ=,9.8/g N kg =,20H m =分别代入上式可得s =-20p Pa ρρ∆⨯⨯a ()gH=(1.29-0.44)9.8166.6Pa =2.3 已知大气压力为98.1kN/m 2。

求以水柱高度表示时:(1)绝对压力为117.2kN/m 2时的相对压力;(2)绝对压力为68.5kN/m 2时的真空值各为多少?解:(1)相对压力:p a =p-p 大气=117.72-98.1=19.62KN/2m以水柱高度来表示:h= p a/ g ρ=19.62* 310 /(9.807* 310)=2.0m(2)真空值:2v a p =p p=98.168.5=29.6/m KN --以水柱高度来表示:h= p a/ g ρ=29.6* 310 /(9.807* 310)=3.0m2.4 如图所示的密封容器中盛有水和水银,若A 点的绝对压力为300kPa ,表面的空气压力为180kPa ,则水高度为多少?压力表B 的读数是多少?解:水的密度1000 kg/m 3,水银密度13600 kg/m 3A 点的绝对压力为:)8.0(20g gh p p H g o h A ρρ++=300⨯310=180⨯310+1000⨯9.8 h+13600⨯9.8⨯0.8 求得:h=1.36m压力表B 的读数p (300101)199g a p p KPa KPa =-=-=2.5 如图所示,在盛有油和水的圆柱形容器的盖上加载F=5788N 已知h 1=50cm ,h 2=30cm ,d=0.4cm ,油密度ρ油=800kg/m 3水银密度ρHg=13600kg/m 3,求U 型管中水银柱的高度差H 。

流体力学第二章参考答案

流体力学第二章参考答案

体力学第二章参考答案第二章 流体静力学2-1 将盛有液体的U 形小玻璃管装在作水平加速运动的汽车上(如图示),已知L =30 cm ,h =5cm ,试求汽车的加速度a 。

解:将坐标原点放在U 形玻璃管底部的中心。

Z 轴垂直向上,x 轴与加速度的方向一致,则玻璃管装在作水平运动的汽车上时,单位质量液体的质量力和液体的加速度分量分别为0,0,,0,0x y z x y z g g g ga a a a ===-===代入压力全微分公式得d (d d )p a x g z ρ=-+ 因为自由液面是等压面,即d 0p =,所以自由液面的微分式为d d a x g z =- 积分的:a z x c g =-+,斜率为a g -,即a g h L = 解得21.63m/s 6g a g h L ===2-2 一封闭水箱如图示,金属测压计测得的压强值为p =4.9kPa(相对压强),测压计中心比A 点高z =0.5m ,而A 点在液面以下h =1.5m 。

求液面的绝对压强和相对压强。

解:由0p gh p gz ρρ+=+得相对压强为30() 4.91010009.81 4.9kPa p p g z h ρ=+-=⨯-⨯⨯=-绝对压强0( 4.998)kPa=93.1kPa abs a p p p =+=-+2-3 在装满水的锥台形容器盖上,加一力F =4kN 。

容器的尺寸如图示,D =2m ,d =l m ,h =2m 。

试求(1)A 、B 、A ’、B ’各点的相对压强;(2)容器底面上的总压力。

解:(1)02 5.06kPa 4F F pD A π===,由0p p gh ρ=+得:0 5.06kPa A B p p p ===''0 5.06kPa+10009.82Pa 24.7kPa A B p p p gh ρ==+=⨯⨯=(2) 容器底面上的总压力为2'24.7kPa 77.6kN 4A D P p A π==⨯=2-4 一封闭容器水面的绝对压强p 0=85kPa ,中间玻璃管两端开口,当既无空气通过玻璃管进入容器、又无水进人玻璃管时,试求玻璃管应该伸入水面下的深度h 。

(完整版)流体力学简答题

(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。

流体力学第二章 简答题

流体力学第二章 简答题

[简答] [包含足够多流体分子的流体微团,其内分子的各物理量的统计平均值代表了该流体在这一位置的宏观属性。

宏观上足够小: 其体积可以忽略不计;微观上足够大: 所包容的流体分子的平均物理属性有意义。

将本来不连续的流体看成是由没有间隙的流体微团(质点)构成的,流体的各种参数都可以看成空间和时间的单值连续函数。

]什么是流体微团?什么是流体的连续介质假设?[简答] [表面力,质量力(重力、惯性力、离心力……,与质量成正比)]作用与流体上的力有哪些?质量力通常指那些力?[简答][ p↑,V↓。

标态下(0℃,101325Pa),空气流速102m/s时,作不可压缩处理,计算误差<2.3%,工程上可忽略,而计算大为简化。

]什么是流体的压缩性?为什么气体在低速流动时可以当作不可压缩流处理?[简答] [流体流动时流体质点发生相对滑移产生切向阻力的性质,称为流体的粘性。

液体:分子间的引力是形成液体粘性的主要因素,温度升高时分子距离增大,液体分子间的引力减小,故液体的粘性减小。

气体:气体分子间距离比液体的大得多,故引力极小,气体分子作紊乱运动时在不同流速的流层间所进行的动量交换是形成气体粘性的主要因素,温度升高时气体的热运动加剧,故气体的粘性增大]什么是流体的粘性?流体的粘度如何随温度变化?为什么[简答][粘度,速度梯度]流体的内摩擦阻力与哪些因素有关?[简答][粘性作用表现不出来的场合;直接求解粘性流体的精确解很困难。

先不计粘性,得到的解用修正系数修正;对粘性为主要影响因素的问题,按由简到繁的原则,先研究理想流体流动。

]工程中引入“理想流体”有何意义?[简答][ 凡作用在流体上的切应力与它所引起的角变形速度(速度梯度)之间的关系符合牛顿内摩擦定律,为牛顿流体;否则为非牛顿流体。

]牛顿流体、非牛顿流体[简答][ 一、流体静压强的作用方向沿作用面的内法线方向。

二、在静止流体中任意一点流体静压强的大小与作用面在空间的方位无关,是点的空间坐标函数。

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[简答] [包含足够多流体分子的流体微团,其内分子的各物理量的统计平均值代表了该流体在这一位置的宏观属性。

宏观上足够小: 其体积可以忽略不计;微观上足够大: 所包容的流体分子的平均物理属性有意义。

将本来不连续的流体看成是由没有间隙的流体微团(质点)构成的,流体的各种参数都可以看成空间和时间的单值连续函数。

]什么是流体微团?什么是流体的连续介质假设?[简答] [表面力,质量力(重力、惯性力、离心力……,与质量成正比)]作用与流体上的力有哪些?质量力通常指那些力?[简答][ p↑,V↓。

标态下(0℃,101325Pa),空气流速102m/s时,作不可压缩处理,计算误差<2.3%,工程上可忽略,而计算大为简化。

]什么是流体的压缩性?为什么气体在低速流动时可以当作不可压缩流处理?[简答] [流体流动时流体质点发生相对滑移产生切向阻力的性质,称为流体的粘性。

液体:分子间的引力是形成液体粘性的主要因素,温度升高时分子距离增大,液体分子间的引力减小,故液体的粘性减小。

气体:气体分子间距离比液体的大得多,故引力极小,气体分子作紊乱运动时在不同流速的流层间所进行的动量交换是形成气体粘性的主要因素,温度升高时气体的热运动加剧,故气体的粘性增大]什么是流体的粘性?流体的粘度如何随温度变化?为什么[简答][粘度,速度梯度]流体的内摩擦阻力与哪些因素有关?[简答][粘性作用表现不出来的场合;直接求解粘性流体的精确解很困难。

先不计粘性,得到的解用修正系数修正;对粘性为主要影响因素的问题,按由简到繁的原则,先研究理想流体流动。

]工程中引入“理想流体”有何意义?[简答][ 凡作用在流体上的切应力与它所引起的角变形速度(速度梯度)之间的关系符合牛顿内摩擦定律,为牛顿流体;否则为非牛顿流体。

]牛顿流体、非牛顿流体[简答][ 一、流体静压强的作用方向沿作用面的内法线方向。

二、在静止流体中任意一点流体静压强的大小与作用面在空间的方位无关,是点的空间坐标函数。

]简述流体静压强的特点。

[简答][在静止流体中,压强相等的点所组成的面称为等压面。

⑴自由表面(或气液分界面);⑵两种不互溶液体的交界面;⑶液体内能相互连通(或不被隔断)的同种液体内的各水平面。

]写出静力学基本方程并简述其水力学意义。

[简答][由于深度相等的点,压强也相同,这些深度相同的点所组成的平面是一个水平面,可见水平面是压强处处相等的面,即水平面必是等压面。

]什么是等压面? 对于静止液体,当作用在液体上的质量力仅有重力时,则液体中哪些面是等压面?为什么水平面必是等压面?[简答] [绝对压强:以完全没有气体存在的绝对真空为零点算起的压强,称为绝对压强。

相对压强:以当地大气压强为零点算起的压强,称为相对压强。

]什么是绝对压强和相对压强?[简答][ ⑴等压面是绕铅直轴旋转的抛物面簇;⑵在同一水平面上的轴心压强最低,边缘压强最高。

]等角速旋转运动液体的特征有哪些?[简答][ 由A gh P c ρ=,因各容器底面积A 相同,液体的ρ相同,水平底面的c h h =也相同,故容器底面所受的总压力相等,均为A gh P c ρ=。

桌面对于容器底的反力不等于液体对容器底的总压力P ,而等于各容器内液体的总重量i G 。

若将第i 个容器连同液体作为隔离体,设桌面对容器底的反力为i N ,由隔离体的静力平衡得i i G N =因为各容器的液体的重量不相等,故桌面反力也不相等]已知四种开口容器的底面积均等于A ,容器内盛有相同的液体,深度也相同,试分析液体对容器底的总压力各等于多少?若四个容器同时放在桌面上,则桌面对于容器底部的反力是否等于液体对容器底部的总压力?(不计容器的重量) A A A Aγγγγ[简答] [1、a 、b 两测压管中的水位相平,a 、b 两点的压强不同a b p p >。

2、当活动式调节器上升时,调节器内液面下降,而水箱B 内的水位上升,而使水箱内自由液面压力0p 比原来值增大,(因水箱液面上的气体被压缩)。

两测压管中的水位也有所上升,但两测压管还是处在同一水平面上。

(因c gp Z =+ρ)]如图所示密闭水箱B 和左边活动式调节器连通,在水箱中a 、b 两点各接一测压管,试问:1、a 、b 两测压管中的水位是否相平?其两点压强是否相等? 2、当活动式调节器上升时,p 0比原来增大还是减小?两测压管中的水位变化如何?[简答] [压力图:不能绕O 轴旋转,因为P Z 和P X 的作用线绕过圆心O 。

画出圆柱面ABC 上的压力体;圆柱在P z 和P x 的共同作用下,能否绕O 轴不停旋转?为什么?[简答] [以绝对真空为起算点的压强称为绝对压强;以当地大气压为起算点的压强称为相对压强;若液体中某点绝对压强小于当地大气压,则当地大气压与该点绝对压强的差值称为真空值;压力表的读数为相对压强]何谓绝对压强、相对压强及真空值?压力表的读数是绝对压强还是相对压强?[简答] [(1)错。

因点1和点2不是同一种液体。

(2)对。

因点2和点3是同一种液体,符合水静力学基本方程适用条件。

]如图所示两种液体盛在同一容器中,其中21ρρ<。

试分析下面两个水静力学方程式(1)g p z g p p z 222111ρ+=+ (2)gp p z g p z 333222+=+ρ哪个对?哪个错?说明其原因。

O[简答] [水面上任一点的测压管高度为零;测压管水头为 8210m +=]一敞口水箱水深2m ,放置在距地面8m 的支架上,问水箱中水面上任一点的测压管高度和测压管水头是多少(以地面为基准面)?2m8m[简答] [A A -为等压面;B B -、C C -不是等压面。

]如图所示,容器内液体密度1ρ,容器左侧和底部各连接测压管,其中液体密度为2ρ,试问,,,A A B B C C ---水平面是否是等压面?22[简答] [由静水压强特性二可知,静止液体中某一点的压强大小只与该点的空间位置有关,而与作用面的方位无关,即任何一点上各个方向的静水压强大小都相等]用测压管测量静止液体内部某点处的静水压强时,为什么可以从该点的前后左右,任意方向去测量?[简答] [1、静水压强的方向垂直并指向作用面。

2、静水压强的大小与它的作用面方位无关,只与其空间位置有关。

]静水压强的二个基本特性是什么?[简答] [当作等加速垂直运动时,测压管水头线)(z c gp z =+ρ。

]对于相对平衡液体,在什么情况下,测压管水头线)(z c gp z =+ρ?[简答] [A 、作等加速垂直运动时;B 、作等加速水平运动(沿x 方向)时;C 、作等角速度旋转运动时;D 、作自由落体运动时。

]试举例说明,对于相对平衡液体,在什么情况下,A 、)(z c gp z =+ρ; B 、)(x c g p z =+ρ; C 、),(y x c g p z =+ρ; D 、o p p =。

[简答] [不能。

因为C gp z =+ρ是仅受重力作用条件下得到的。

如等角速度旋转液体,质量力有离心惯性力,则),(y x C gp z =+ρ。

] 水静力学基本方程C gp z =+ρ,可通用于相对平衡液体吗?为什么?[简答] [压力体是由曲面、自由液面或自由液面的延长面、以及曲面向自由液面或自由液面的延长面所作的铅垂面所包围起来的封闭体。

]在曲面壁静水总压力计算中引用了压力体概念,试简述压力体构成规则。

[简答] [总压力的大小即为静压分布图的体积。

总压力垂直指向矩形平面,作用线通过静压强分布图体积的重心。

]如用绘制静压分布图的方法(图解法)求矩形平面总压力,试述总压力大小和作用线的位置与静压分布图的关系。

[简答] [水箱底部任一点的测管高度O mH g p 23=ρ,测管水头23320=+=+gp z ρ] 一敞口水箱如图示,水深3m ,放置在距地面20m 的平台上,问以地面为基准面,水箱底部任一点的测压管高度和测压管水头各是多少?20m3m[简答]公式Cgpz=+ρ在静止液体中与在渐变流中使用的条件有何不同?[简答]元流伯努利方程为z+C22=+gugpρ,请说明该方程各项的物理意义。

[简答]试绘出图中球面的压力体,并标出总压力铅垂分力的方向[简答][]静压强的两个特性。

[简答][]相对压强[简答][]测压管水头[简答][]真空度[简答][]流体静压强的特性是什么?[简答]试根据欧拉平衡微分方程推导静压强分布公式 z+=常数c?解:静止液体中根据欧拉平衡微分方程得积分得z+=c[简答]一封闭水箱(见图),自由面上气体压强为85kN/m2,求液面下淹没深度h为1m处点C 的绝对静水压强、相对静水压强和真空度。

解:C点绝对静水压强为=85+9.8*1=94.8kPaC点的相对静水压强为=94.8-98=-3.2kPa相对压强为负值,说明C点存在真空。

真空压强为=94.8-98=-3.2kPa[简答]如图,一封闭水箱,其自由面上气体压强为25kN/m2,试问水箱中 A、B两点的静水压强为多少?何处为大?已知h1为5m,h2为2m。

解:A、B两点的绝对静水压强分别为=25+9.8*5=74kPa=25+9.8*2=44.6kPa故A点静水压强比B点大。

[简答]简述静压强的两个特性。

解:特征一静止流体不能承受切应力,也不能承受拉应力,只能承受压应力,即压强,压强的作用方向为作用面的内法线方向。

特征二静止流体中某一点的压强大小与压强作用的方向无关。

[简答]“均匀流一定是恒定流”,这种说法是否正确?为什么?答:这种说法是错误的。

均匀流不一定是恒定流。

因均匀流是相对于空间而言,即运动要素沿流程不变,而恒定流是相对于时间而言,即运动要素不随时间而变。

两者判别标准不同。

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