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。
流体力学复习思考题
第一章1、水力学是研究液体平衡和运动规律及其工程应用的一门科学。
2、液体的基本特性：易流动性、不能承受拉力、均质液体。
3、液体的粘滞性：在运动状态下，液体具有抵抗剪切变形的能力。
4、液体的粘滞性是液体固有的物理性质之一。
静止的液体，粘滞性不起作用。
只有在运动状态下，液体的粘滞性才能表现出来。
5、动力粘滞系数μ和运动粘滞系数ν间的关系 νρμ=。
6、液体的粘滞系数随温度的升高迅速变小。
7、流体的粘滞性是流体分子间动量交换和内聚力作用的结果。
9、牛顿内摩擦定律：做直线运动的液体，相邻两液层间单位面积上的内摩擦力与流速梯度成正比，与液体的性质有关。
表示为dydu μτ= 。
10、液体的压缩性：液体受压后，体积缩小，压力撤出后，体积恢复的性质。
11、连续介质：在水力学中，认为液体的物理性质和运动要素在时间和空间上具有连续性。
12、液体作为连续介质看待，即假设液体是一种充满其所占据空间毫无空隙的连续体。
13、实际液体：可压缩、能膨胀、具有粘滞性、具有表面张力的液体。
理想液体：不可压缩、不能膨胀、没有粘滞性、没有表面张力的连续介质。
其中，有无粘滞性是实际液体和理想液体最主要的差别。
14、⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧摩擦力水压力表面力惯性力重力质量力作用在液体上的力15、单位质量力mF f =第二章1、水静力学的任务是研究液体的平衡规律及其工程应用。
2、液体的平衡状态有两种：静止、相对静止。
3、静水压强的特性：方向：垂直指向受压面；大小：同一点上各方向的静水压强的大小相等。
4、平衡液体微分方程： )(Zdz Ydy Xdx dp++=ρ。
该方程反映的物理意义是：平衡的液体中，空间点的静水压强的变化是单位质量力作用的结果。
5、等压面：液体中，由压强相等的点构成的面。
等压面与质量力正交。
6、只受重力作用的静止液体，等压面为一水平面。
7、重力作用下静水压强基本公式：常数=+γpz 或 hp pγ+=08、标准大气压atmp ：在国际单位制中，把101.325 kN/m 2称为一个标准大气压。
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。
流体力学思考题
流体力学思考题第一章流体及其物理性质1、有了流体的动力黏度为什么还要引进动力黏度？两者是不是都能表示流体粘性的大小？试说明理由？2、流体有那些特性？试述液体和气体特性的异同点？3、运动黏度的物理意义是什么？4、试述流体连续性介质假设的内容？并说明引入这个假设的必要性？5、何谓流体的粘性？写出牛顿内摩擦定律的表达式/说明应用范围？6、说明作用在流体上的力的种类及其具体内容。
第二章流体力学的基本概念1、流体静压强有那些特性？2、证明静止流体中任意点处各方向的压强相等。
3、何谓当量直径？何谓水力半径？二者有什么关系？第三章流体力学的基本方程1、的势函数同压力的全微分以及单位质量力在各坐标轴上的分量有什么关系？2、流体平衡微分方程是如何建立的？它的物理意义是什么？3、流体平衡微分方程是如何建立的？它的物理意义是什么？4、试证明有势的质量力与等压面垂直。
5、试述研究流体运动的欧拉方法和拉格朗日方法是什么？6、流线有什么特性？它与迹线有什么区别？7、解释下列名词；定常流动、非定常流动、流线、迹线、有效截面、平均流速、流量。
8、试述流体不可压缩流动与定常流动的区别？第四章流体静力学1、写出静力学基本方程，并说明其物理意义？几何意义及应用条件？2、什么是等压面？等压面的特性方程取何种形式？等压面与单位质量力有什么关系？3、什么是绝对压强、表压强、真空？它们之间有何关系？4、试用图示法说明绝对压强、表压强、真空？它们之间有何关系？5、写出等角速度旋转容器平衡时，自由表面方程的表达式和压强分布式。
第五章相似原理和量纲分析1、用速度和长度比例常数表示的重力的相似准则是？2、用速度和长度比例常数表示的粘滞力的相似准则是？3、用基本变量ρ、L 、υ表示的压强p 的无量纲量？4、同一种液体的雷诺相似准则是？第六章理想流体的一维流动1、试述理想流体微元流束伯努里方程中各项物理意义是什么？推导该方程的条件是什么？2、动量方程的应用条件是什么？3、能量方程式是根据什么定理推出来的？4、速度三角形是怎样得到的？5、试对能量方程式：()∞∞∞-=u u T v u v u p 1122ρ 进行分析。
流体力学的一些思考题(含答案)[1]
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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。
流体力学复习思考题
(A)
一封闭容器水面的绝对压强 p0 = 90 kpa ，插入一根两端开口的玻璃管，当既无空气通过玻璃管进入容器，又无水进入玻璃管时，玻璃管应该伸入水面下的深度为 。（已知大气压为100 kpa） 0.90m (B) 1.02m (C) 1.12m (D) 1.22m(A)
图示一铅直矩形自动泄水闸门，门高h=3m，要求水面超过门顶H=1m时，泄水闸门能自动打开。门轴O-O的位置应放在距门底 m处。
10. 流体作有旋运动的特征是 。 (A) 流体质点运动轨迹是圆形 (B) 旋转角速度矢量的三个分量都不等于零 (C) 速度场的旋度不等于零
(C)
(D)
(C)
11. 速度势只存在于 。 (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
6. 连续性方程表示流体运动遵循 守恒定律。 (A) 能量 (B) 动量 (C) 质量 (D) 流量
7. 水在一条管道中流动，如果两断面的管径比为d1/d2 =2，则速度比v1/v2= 。 (A) 2 (B) 1/2 (C) 4 (D) 1/4
(C)
(C)
(B)
17. 液体随容器作等角速度旋转而保持相对静止时，在液体自由面上重力与惯性力的合力总是与液面 。 (A) 正交 (B) 斜交 (C) 相切 (D) 不能确定
16. 绝对压强pabs、相对压强pr、真空压强pv和当地大气压pa之间的关系是 。 (A) pabs = pr +pv (B) pr = pabs +pa (C) pv = pa – pabs (D) pa = pr - pabs
根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。 (×)
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，
工程流体力学思考题1~4章
工程流体力学思考题1~4章第一章绪论1、什么叫流体？流体与固体的区别？流体是指可以流动的物质，包括气体和液体。
与固体相比，流体分子间引力较小，分子运动剧烈，分子排列松散，这就决定了流体不能保持一定的形状，具有较大流动性。
2、流体中气体和液体的主要区别有哪些？（1）气体有很大的压缩性，而液体的压缩性非常小；（2）容器内的气体将充满整个容器，而液体则有可能存在自由液面。
3、什么是连续介质假设？引入的意义是什么？流体充满着一个空间时是不留任何空隙的，即把流体看作是自由介质。
意义：不必研究大量分子的瞬间运动状态，而只要描述流体宏观状态物理量，如密度、质量等。
4、何谓流体的压缩性和膨胀性？如何度量？压缩性：温度不变的条件下，流体体积随压力变化而变化的性质。
用体积压缩系数βp 表示，单位Pa -1。
膨胀性：压力不变的条件下，流体体积随温度变化而变化的性质。
用体积膨胀系数βt 表示，单位K -1。
5、何谓流体的粘性，如何度量粘性大小，与温度关系？流体所具有的阻碍流体流动，即阻碍流体质点间相对运动的性质称为粘滞性，简称粘性。
用粘度μ来表示，单位N ·S/m 2或Pa ·S 。
液体粘度随温度的升高而减小，气体粘度随温度升高而增大。
6、作用在流体上的力怎样分类，如何表示？（1）质量力：采用单位流体质量所受到的质量力f 表示；（2）表面力：常用单位面积上的表面力Pn 表示，单位Pa 。
7、什么情况下粘性应力为零？（1）静止流体（2）理想流体第二章流体静力学1、流体静压力有哪些特性？怎样证明？（1）静压力沿作用面内法线方向，即垂直指向作用面。
证明：○1流体静止时只有法向力没有切向力，静压力只能沿法线方向；○2流体不能承受拉力，只能承受压力；所以，静压力唯一可能的方向就是内法线方向。
（2）静止流体中任何一点上各个方向静压力大小相等，与作用方向无关。
证明：2、静力学基本方程式的意义和使用范围？静力学基本方程式:Z+gP ρ=C 或Z 1+g P ρ1=Z 2+g P ρ2 （1）几何意义：静止流体中测压管水头为常数物理意义：静止流体中总比能为常数（2）使用范围：重力作用下静止的均质流体3、等压面及其特性如何？在充满平衡流体的空间里，静压力相等的各点组成的平面称为等压面。
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 =duρ。
流体的流动型态与流体的流速、密度和粘度、流μ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。
√2gH，一般情况下α=1.0，ξ=0，v=√2gH 流速：孔口v=√(α+ξ)√2gH，一般情况下α1=1.0，ξ1=0.5，管嘴v1=√(α1+ξ1)v1=0.82√2gH。
故v> v1流量:孔口Q=μA√2gH,μ为流量系数，μ=φε=0.64*0.97=0.62.管嘴Q1=μ1A√2gH,μ1为流量系数, μ1=φε=0.82.由于0.82>0.62，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。
流体力学实验报告思考题答案
流体力学实验报告思考题答案实验三流量测量2、为什么Q计算与Q实际不相等？因为Q计算是在不考虑水头损失情况下，即按理想液体推导的，而实际流体存在粘性必引起阻力损失，从而减小过流能力。
3、本实验中，影响文透利管流量系数大小的参数及因素有哪些？哪个参数最敏感？实验五恒定流能量方程实验1、测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？测压管水头线沿程可升可降，线坡可正可负。
总水头线沿程只降不升，线坡恒为正。
水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。
2、流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？3、测点2.、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？测点2、3位于均匀流断面，表明均匀流各断面上，其动水压强按静水压强规律分布。
测点10、11在弯管的急变流断面上，表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。
4、答案：（1）减小流量、（2）增大喉管管径（3）降低相关管线的安装高程（4）改变水箱中的液体高度管道喉管的测压管水头随水箱水位同步升高，但水箱水位的升高对提高喉管的压强效果不明显。
实验七管道局部阻力系数测定实验产生突扩局部阻力损失的主要部位在突扩断面的后部。
产生突缩水头损失的主要部位是在突缩断面后。
为了减小局部阻力损失，在设计变断面管道几何边界形状时应流线型化或实验八管道沿程阻力系数测定实验1、为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？实验管道向下倾斜安装，是否影响实验结果？在管道中的水头损失直接反应与水头压力，测力水头两端压差就等于水头损失。
不影响实验结果。
但压差计应垂直，如果在特殊情况下无法垂直，可乘以倾斜角度转化值。
3、实际工作中的钢管中的流动，大多为光滑紊流或紊流过渡区，而水电站泄洪洞的流动，大多为紊流阻力平方区，其原因何在？4、管道的当量粗糙度如何测得？5、本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析其原因。
实验九雷诺实验2、雷诺数的物理意义是什么？为什么雷诺数可以用来判别流态？雷诺数等号右边的分子分母部分分别反映了流动流体的惯性力和粘滞力的大小，是惯性力对粘滞力的比值。
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？p答：测压管水头指Z，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 p B 0 时，试根据记录数据确定水箱的真空区域。
答：以当 p 00时，第 2 次 B 点量测数据（表1.1）为例，此时p B0.6cm 0 ，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。
P A（ 3）在测压管 5 中，自水面向下深度为 H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4P A。
液面高于小水杯液面高度相等，均为H3、 若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定0 。
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h w 和 h o ，由式 w h wo h o ，从而求得o 。
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式中，为表面张力系数； 为液体的容重；d 为测压管的内径； h 为毛细升高。
常温（ t20 C ）的水， 7.28 dyn / mm 或0.073N / m ，0.98dyn/ mm 3 。
水与玻璃的浸润角 很小，可认为 cos1.0 。
于是有一般说来，当玻璃测压管的内径大于10mm 时，毛细影响可略而不计。
另外，当水质不洁时，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角较大，其 h较普通玻璃管小。
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Z -，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P B -0时，试根据记录数据确定水箱的真空区域。
答：以当p o -0时，第2次B点量测数据（表1.1 ）为例，此时色_ _o.6cm ：：：0，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，自水面向下深度为空J、H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，均为空J、H o。
3、若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定°。
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h w和h o，由式w h w二o h o，从而求得。
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式中，匚为表面张力系数；为液体的容重；d为测压管的内径；h为毛细升高。
常温（t=20C ）的水，二=7.28dyn/mm 或二=0.073N/m，“' =0.98dyn/mm3。
水与玻璃的浸润角二很小，可认为COST -1.0。
于是有29 7 *h二一h、d单位均为mm d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。
另外，当水质不洁时，二减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角二较大，其h较普通玻璃管小。
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。
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第一章流体及其物理性质
1、有了流体的动力黏度为什么还要引进动力黏度？两者是不是都能表示流体粘性的大小？试说明理由？
2、流体有那些特性？试述液体和气体特性的异同点？
3、运动黏度的物理意义是什么？
4、试述流体连续性介质假设的内容？并说明引入这个假设的必要性？
5、何谓流体的粘性？写出牛顿内摩擦定律的表达式/说明应用范围？
6、说明作用在流体上的力的种类及其具体内容。
第二章流体力学的基本概念
1、流体静压强有那些特性？
2、证明静止流体中任意点处各方向的压强相等。
3、何谓当量直径？何谓水力半径？二者有什么关系？
第三章流体力学的基本方程
1、的势函数同压力的全微分以及单位质量力在各坐标轴上的分量有什么关系？
2、流体平衡微分方程是如何建立的？它的物理意义是什么？
3、流体平衡微分方程是如何建立的？它的物理意义是什么？
4、试证明有势的质量力与等压面垂直。
5、试述研究流体运动的欧拉方法和拉格朗日方法是什么？
6、流线有什么特性？它与迹线有什么区别？
7、解释下列名词；定常流动、非定常流动、流线、迹线、有效截面、平均流速、流量。
8、试述流体不可压缩流动与定常流动的区别？
第四章流体静力学
1、写出静力学基本方程，并说明其物理意义？几何意义及应用条件？
2、什么是等压面？等压面的特性方程取何种形式？等压面与单位质量力有什么关系？
3、什么是绝对压强、表压强、真空？它们之间有何关系？
4、试用图示法说明绝对压强、表压强、真空？它们之间有何关系？
5、写出等角速度旋转容器平衡时，自由表面方程的表达式和压强分布式。
第五章相似原理和量纲分析
1、用速度和长度比例常数表示的重力的相似准则是？
2、用速度和长度比例常数表示的粘滞力的相似准则是？
3、用基本变量ρ、L 、υ表示的压强p 的无量纲量？
4、同一种液体的雷诺相似准则是？
第六章 理想流体的一维流动
1、试述理想流体微元流束伯努里方程中各项物理意义是什么？ 推导该方程的条件是什么？
2、动量方程的应用条件是什么？
3、能量方程式是根据什么定理推出来的？
4、 速度三角形是怎样得到的？
5、 试对能量方程式 ： ()∞∞∞-=u u T v u v u p 1122ρ 进行分析。
6、 试对能量方程式 ：
()∞∞∞-=
u u T v u v u g H 11221 进行分析。
7、流体在叶轮中运动时，有哪几种速度？这些速度之间有什么关系？
8、为了提高从叶轮得到的能量（能头），一般采用哪些办法？那种最有利？
第七章 管道损失 水力计算
1、何谓缓变流？何谓急变流？
2、何谓水力光滑？何谓水力粗糙？
3、何谓层流？何谓紊流？它们在流动特征、流速分布、水头损失规律上有何不同？
4、按照尼古拉兹实验曲线可将流动分为几个区？
5、简单画出尼古拉兹实验曲线，并说明分成几个区？各区沿程阻力系数与哪些因素有关？
6、当输水管路的流量一定时，随着管径的加大，雷诺数是加大还是减少？为什么？
7、圆管中流动状态由层流变为紊流时，为什么总是在管子的轴线处首先发生？
8、流动损失分几个部分？各部分流动损失如何计算？
9、节流式流量计的原理是什么/举例说出几种流量计的名称。
第八章 理想流体的平面流动
1、说明势函数的叠加原则，偶极流和绕圆柱体无环量流动有哪些基本势流叠加而成的？
2、流函数的物理意义是什么？
3、何谓均匀直线流动和平面点源流动？并写出流函数和势函数的表达式。
4、何谓速度环量？何谓旋涡强度？二者有什么关系？
5、为什么说有势流动一定是无旋流动？
6、速度势和流函数是怎样引入的？
7、平行流绕圆柱体无环量流动是由哪些基本势流叠加而成的？
8、已知流场的速度分布，怎样判断流场是有旋流动还是无旋流动？如是无旋流动，怎样求势函数？
9、已知流场的速度分布，怎样判断流场是否是不可压缩流体的平面流动？如是，怎样求流函数？
10、如何用几个简单的有势流动，叠加出一个复杂的有势流动？
第九章粘性流体绕过物体的流动
1、何谓边界层？它有什么特征？
2、物体阻力产生的机理是什么？分为哪两项阻力？减少阻力的措施是什么？
3、边界层分离的条件是什么？卡门涡街是怎样形成的？有何利弊？
第十章气体流动的基础
1、何谓冲波（激波），与音速有什么差别？
2、何谓马赫数？在气体中音速的大小与哪些因素有关？
3、试说明如何将亚音速气流连续加速至超音速气流？
4、绘图说明扰动源以超音速（v>a）在静止气体中运动时，扰动波传播特点？
5、何谓滞止状态、最大速度状态及临界状态？
6、在流场中出现扰动时，亚音速气流和超音速气流的流动状态和流动图形有什么本质上的区别？
7、正冲波存在的条件是什么？气流通过正冲波后，速度如何变化？
8、气体一维定常等熵流动的基本方程有哪些？说明能量方程的物理意义？。