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。

欧拉法：以流场内的空间点为研究对象，研究质点经过空间点时运动参数随时间的变化规律，把足够多的空间点综合起来得出整个流场的运动规律。

2.何谓流线？流线有什么特点？

流线（stream line）是表示某一瞬时流体各点流动趋势的曲线，曲线上任一点的切线方向与该点的流速方向重合。

特点a.同一时刻的不同流线，不能相交。b.流线不能是折线，而是一条光滑的曲线。c.流线簇的疏密反映了速度的大小（流线密集的地方流速大，稀疏的地方流速小）。

3.引入断面平均流速有什么好处？它和实际流速有什么关系？

引入原因

由于实际流体具有粘性，任一断面上各点速度的大小不一，因而需要找出断面上速度分布函数，才能对式积分，不方便

（b）引入意义：假想断面上各点流速相等，以V表示，且

其流量等于实际流速u

4.何谓系统与控制体？

系统1、定义：一团确定不变的流体质点的集合。2、特点：质点不变，形状、位置、体积可以变化。能量交换，边界上可以受力。

控制体1、定义：流场中一确定区域2、特点：形状、位置

不变，质点可变

第四章

1.何为水力光滑管与水力粗糙管？

水力光滑：当δ层>绝对粗糙度Δ时，Δ对流动阻力影响不计，称为水力光滑。

水力粗糙：当δ层>绝对粗糙度Δ时，Δ对流动阻力影响不计，称为水力光滑。

2.在单相流动中，为什么不直接用临界流速作为流态（层流与紊流）的判别标准？

不能用临界速度作为判别流态的标准。因为由层流到紊流变化时的临界流速和由紊流到层流转化时的临界流速不同，且有且前者比后者大。另外当变换管径和变换流动介质时，临界流速就会发生变化，因此，用临界流速来判别流态是不全面而且不方便的

3.何谓时均流速？表达式如何？

4.何谓因次的齐次性原理？

凡是正确反映客观规律的物理方程，其各项的量纲都必须是一致的，即只有方程两边的量纲相同才成立。这就是因次的齐次性原理。

第五章

1.管嘴出流比孔口出流的阻力增加了，在相同作用水头和孔径的情况下为何流量却增大了？

这是由于所取出口断面不同，孔口取在收缩断面，其除压强为大气压；而管嘴出口在收缩断面之后，由于流体带走一部分气体，形成负压，这就造成1断面和C断面间比孔口增大了一个压头差，当然流速和流量就比孔口增大了。

2.何谓压力管路？长管和短管如何划分？

压力管路：在一定压差下，液流充满全管的流动管路。（管路中的压强可以大于大气压，也可以小于大气压）

长管：和沿程水头损失相比，流速水头和局部水头损失可以忽略的流动管路。

短管：流速水头和局部水头损失不能忽略的流动管路。3.串联管路和并联管路各有何特点？

串联管路定义：由不同管径的管道依次连接而成的管路。

特点a、各联结点（节点）处流量出入平衡，即进入节点的总流量等于流出节点的总流量。

其中，进为正，出为负，它反映了连续性原理。

b

它反映了能量守恒原理。

2、并联管路

①定义：两条以上的管路在同一处分离，以后又在同一处

汇合，这样的组合管道，叫并联管道（路）。

②水力特征：

a

即Array

b、不同并联管段A→B

第六七章

1.何谓水击现象？

在有压系统中，由于管路工作状况的突然改变，使液体流速

发生急剧变化，引起管内压强在大范围内波动，并在整个管

长范围传播的现象，称水击。

当急剧升降的压力波波阵面通过管路时，产生一种声音，犹

如冲击钻工作时产生的声音或用锤子敲击管路时发出的噪

音，称之谓水击，亦称水锤。

2.流体微团运动和刚体质点运动有什么不同？

流体与刚体的主要不同在于具有流动性且极易变形。

刚体运动：转动、直线运动

流体运动：平移运动旋转运动变形运动

（包括线变形和角变形）

1、均匀流一定是层流。(错）

2、层流不一定是均匀流。（对）

3、层流可能是非均匀流。（对）