流体力学与流体机械复习资料全

合集下载

流体力学与流体机械同济大学课后答案

流体力学与流体机械同济大学课后答案一、单选题（分）1．流体的静压力国际单位是( )。

[单选题] *A、 N。

B、Pa(正确答案)C、atmD、bar。

2. 流体粘度的主要影响因素有( )。

[单选题] *A、温度和压力B、流体的种类C、温度、压力和流动状态D、温度和流体的种类(正确答案)3. 发电厂烟囱的自生抽力来源于空气和烟气的( )。

[单选题] *A、密度差(正确答案)B、流量差C、压力差D、粘度差4．形成流体流动过程中能量损失的根本原因是( )。

[单选题] *A、流体具有重量B、流体具有黏性(正确答案)C、流体具有压缩性D、流体的压力5. 流体的静压力( )。

[单选题] *A、是指静止流体内部的作用力。

B、是指流体内垂直于作用面的方向上单位面积的作用力。

(正确答案)C、既有法向力又有切向力。

D、仅出现在静止流体中。

6. 如果流动状态为层流，则该管段的阻力损失hf与流速的( )次方成正比。

[单选题] *A、0B、1/2C、1(正确答案)D、27．对于等直径直管道，其流动的能量损失( ) 。

[单选题] *A、仅有沿程损失(正确答案)B、仅有局部损失C、既有沿程损失也有局部损失D、不确定8. 绕流流动的压差阻力来源于( )。

[单选题] *A、边界层形成B、边界层分离(正确答案)C、压力差D、流体的惯性和压缩性9．对于管内流动时的能量损失，若用高度△H表示时，其物理意义是( )。

[单选题] *A、单位重量流体的能量损失(正确答案)B、单位质量流体的能量损失C、单位体积流体的能量损失D、单位时间内流体的能量损失10.流动状态为层流时，圆管过流断面最大流速是该断面平均流速的( )倍。

[单选题] *A、1/2B、1C、2(正确答案)D、411. 水力粗糙管是指( )。

[单选题] *A、内表面粗糙的管道B、内表面没有涂层的管道C、内表面腐蚀严重的管道D、层流底层不能覆盖内壁突起的管道(正确答案)12. 流体是在任何微小剪切力作用下，能够产生( )。

《流体力学与流体机械》最全知识点

Dρ ，而将气体视为可压缩流体。 = 0 ，∇⋅u = 0 ） Dt
4、粘性是流体反抗发生剪切变形的特性，粘性只有在流体质点之间具有相对运动时才表现出来( τ = 0 ，能否说明是理想流体？ )。牛顿流体作一维层流流动时，其粘性内摩擦切应力符合牛顿内摩擦定律（牛顿剪切公式）： τ = µ du dy 。 µ 是表征流体动力特性的粘度，称为动力粘度。ν 是表征流体运动特性的粘度（ ν = µ ρ ），称为运动粘度。当温度升高时，液体的粘性降低，而气体的粘性增大。应用牛顿内摩擦定律做相关计算：平行和旋转缝隙内的剪切流动
等压面的两个重要特性： (1)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； (2)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。 5、流体静力学基本方程式： z +
p = c 或 p = p0 + ρ gh γ
适用条件：(1)质量力只有重力；(2)不可压缩流体。 6、液体的相对平衡 (1) 等加速直线运动容器中液体的相对平衡（与坐标系选取有关）
u = u ( x, y , z , t ) ， p = p ( x, y, z, t )
在同一时刻，上述欧拉表达式就描绘出流动参数在流场中的分布情况。 2、欧拉法中速度的质点导数： a = Du ∂u ∂u ∂u ∂u ∂u = + u ⋅∇u = + ux + uy + uz Dt ∂t ∂t ∂x ∂y ∂z
《流体力学与流体机械》复习
《流体力学》部分第一章流体及其物理性质
1、流体是一种很容易发生剪切变形的物质，流动性是其主要特征。连续介质假定是为以及流体的宏观机械运动而提出的一种流体模型。质点是构成宏观流体的最小单元，质点本身的物理量可以进行观测。 2、单位体积流体所包含的质量称为密度 ρ ；重度 γ 是单位体积流体具有的重量， γ = ρ g 。 3、流体受压体积减小的性质称为压缩性；流体受热体积增大的性质称为膨胀性。液体的可压缩性和膨胀性都比较小，气体的可压缩性和膨胀性都比较大，所以，通常可将其视为不可压缩流体（

流体力学与流体机械复习题试卷A(带答案)

9.某台水泵在转速不变时，当输送的水温度增加时，其轴功率( B )
A.增加
B.降低
C.不变
D.先降低，后增加
10.当流体以α1=90°的方向进入叶轮时，离心式泵的无限多叶片的理论扬程为( A )
A.
HT ,
u2 2u, g
B.
HT,
u22u g
C.
H T,
w 2 2 u , g
D.
HT,
w22u g
H LC
pm2
( a
g )H
(1
a0
t
a
1
g0 tg
)
gH
(1
1.293 20 / 273
1
1.32 700 /
273)
9.81
85
695.7
Pa
则烟囱的理论抽力为 695.7 Pa。 6.有一离心式水泵，其叶轮外径为 D2＝200mm，叶片出口安装角为β2＝30°，出口径向分速度为 cr2＝5.4m/s，转速为 n＝1800r/min。设流体径向流入叶轮。(1)试求理论扬程 HT；(2)若使叶轮反向旋转，理论扬程又为多少？
A.离心泵的吸水性能
B.离心泵的吸水管路大小
C.离心泵的进水口位置
D.离心泵叶轮的进水口性能
21.水泵气蚀余量是指在水泵进口处单位重量液体所具有的超过该工作温度时汽化压力的( C
)
A.吸水高度
B.富余能量
C.饱和蒸汽压力
D.水的温度差
22.实践证明在切削限度内，叶轮切削前后水泵效率变化不大，因此切削抛物线也称为( A )。
0.84 （m）
2.如图所示，已知水泵的流量 Q 0.314m3 / s ，吸水管的直径 d 500mm ，吸水管中的水头损失

知识资料工程流体力学与流体机械(二)(新版)

1.3.2容易管路的计算容易管路的计算主意就是联立求解伯努利方程式和流动阻力计算式，因为问题的已知量不同，计算过程有的需要试差，有的不需要。

1．3．3串联管路的计算串联管路是由几个容易管路串联而成的，其特点如下。

（1）通过各管段的质量流量不变，对不可压缩流体，则体积流量不变，即V1＝V2＝.。

（2）囫囵管路的总流动阻力为各管段流动阻力之和，即Σwf ＝wf1十wf2十…..串联管路的计算主意与容易管路的雷同。

1.3.4并联管路的计算并联管路的特点;(1)总流量等于各并联支管流量之和，对ρ=常数的流体，则有：V=V1+V2+V3(2)并联各支管的阻力损失相等，即w f1＝wf2＝wf3由上式可知，细而长、流体密度小的支管通过的流量小，粗而短、流体密度大的支管通过的流量大。

倘若管路系统由总管部分和并联支管部分串联而成，则在计算总阻力损失wf时，绝不能将并联的各支管的阻力损失加在一起作为并联部分的阻力损失，而只要考虑并联部分中的任一支管即可。

1．4明渠匀称流和非匀称流要求：重点控制明渠恒定匀称流、明渠水力最优断面和允许流速、断面单位能量和临界水深、缓流、急流、临界流及其判别准则等基本概念；控制明渠恒定匀称流的水力基本问题的计算，了解明渠恒定非匀称渐变流的基本微分方程。

1．4．l明渠匀称流的计算明渠的流动方向的液面通大气，故明渠流为无压流。

明渠恒定匀称流是指运动要素（明渠中水深、断面平均流速、流速分布等）沿程不变的流动。

明渠匀称流时具有以下特征：①因为水深及流速沿程不变，水面线、渠底线及总水头线三线互相平行；②在顺坡渠道中，才会存在明渠匀称流；③渠中水受力达到平衡，即重力沿流动方向的分力与阻力平衡。

1．4．2明渠水力最优断面和允许流速1．明渠水力最优断面当底坡i和壁面粗糙系数n、过流断面面积A一定时，使明渠通过的流量达到最大值的过流断面称为水力最优断面。

圆形断面因其水力半径最大、润湿周边最小而成为最优断面。

流体力学复习资料

流体力学复习资料流体力学是研究流体（包括液体和气体）的平衡和运动规律的学科。

它在工程、物理学、气象学、海洋学等众多领域都有着广泛的应用。

以下是为大家整理的流体力学复习资料，希望能对大家的学习有所帮助。

一、流体的物理性质1、流体的密度和比容密度（ρ）是指单位体积流体的质量，公式为：ρ ＝ m ／ V 。

比容（ν）则是密度的倒数，即单位质量流体所占的体积，ν ＝ 1／ρ 。

2、流体的压缩性和膨胀性压缩性表示流体在压力作用下体积缩小的性质，通常用体积压缩系数β来衡量，β ＝（1 ／ V）×（dV ／ dp）。

膨胀性是指流体在温度升高时体积增大的特性，用体积膨胀系数α来描述，α ＝（1 ／ V）×（dV ／ dT）。

3、流体的粘性粘性是流体抵抗剪切变形的一种属性。

牛顿内摩擦定律：τ ＝μ×（du ／ dy），其中τ为切应力，μ为动力粘度，du ／ dy 为速度梯度。

二、流体静力学1、静压强的特性静压强的方向总是垂直于作用面，并指向作用面内。

静止流体中任意一点处各个方向的静压强大小相等。

2、静压强的分布规律对于重力作用下的静止液体，其静压强分布公式为：p ＝ p0 ＋ρgh ，其中 p0 为液面压强，h 为液体中某点的深度。

3、压力的表示方法绝对压力：以绝对真空为基准度量的压力。

相对压力：以大气压为基准度量的压力，包括表压力和真空度。

三、流体动力学基础1、流体运动的描述方法拉格朗日法：跟踪流体质点的运动轨迹来描述流体的运动。

欧拉法：通过研究空间固定点上流体的运动参数随时间的变化来描述流体的运动。

2、流线和迹线流线是在某一瞬时，在流场中所作的一条曲线，在该曲线上各点的速度矢量都与该曲线相切。

迹线是流体质点在一段时间内的运动轨迹。

3、连续性方程对于定常流动，质量守恒定律表现为连续性方程：ρ1v1A1 ＝ρ2v2A2 。

4、伯努利方程理想流体在重力作用下作定常流动时，沿流线有：p ／ρ ＋ gz ＋（1 ／ 2）v²＝常量。

流体机械复习题及答案

流体机械复习题及答案流体机械是机械工程领域中的一个重要分支，它涉及到液体和气体在机械系统中的流动、传递和转换。

复习流体机械时，需要掌握流体力学的基本原理、泵与风机的工作原理、以及流体机械的选型和应用等知识。

以下是一些流体机械的复习题及答案，供学习参考。

题目1：简述流体的基本特性。

答案：流体的基本特性包括连续性、不可压缩性、粘性、表面张力和流动性。

连续性是指流体在没有明显界面的情况下可以连续地流动；不可压缩性是指在流体静力学中，流体体积变化极小，可以忽略不计；粘性是指流体内部分子间的摩擦力，影响流体的流动阻力；表面张力是由于表面分子间作用力导致的表面现象，影响流体的表面形状；流动性是指流体在受到外力作用时，能够发生连续的流动。

题目2：解释伯努利方程，并说明其在流体机械中的应用。

答案：伯努利方程是描述理想流体在封闭管道中沿流线流动的能量守恒关系。

其表达式为：\[ P + \frac{1}{2}\rho v^2 + \rho gh =\text{常数} \] 其中，\( P \) 是流体的压强，\( \rho \) 是流体的密度，\( v \) 是流体的速度，\( g \) 是重力加速度，\( h \)是流体相对于基准面的势能高度。

在泵和风机等流体机械中，伯努利方程用于计算流体在不同位置的能量变化，帮助设计和优化流体输送系统。

题目3：泵的工作原理是什么？答案：泵的工作原理是通过机械运动将能量传递给流体，使流体的压力和/或速度增加。

泵的基本工作部件包括转子（如叶轮）和定子（如泵壳）。

当转子旋转时，叶轮上的叶片将流体从泵的入口吸入，然后通过离心力或其他力将流体推向泵的出口，从而实现流体的输送。

题目4：离心泵和轴流泵在应用上有何不同？答案：离心泵和轴流泵的主要区别在于它们的工作原理和应用场合。

离心泵通过叶轮的高速旋转产生离心力，适用于输送液体，且液体的流量和压力变化较大。

而轴流泵则通过转子叶片的轴向流动产生推力，适用于输送大流量、低扬程的流体，如在水力发电和大型水循环系统中。

流体力学考试必备复习资料.doc

1.流体力学介绍（研宄对象、A容、方法）2.连续介质模型3.流动流体的粘性4.流体物理性质5.作用在流体上的力流体力学的概念流体力学：力学的一个分支。

力学研究中广泛采用抽象的理论模型：如质点，质点组，刚体，连续介质等。

理论力学研究这些理论模型的普遍运动规律和一般性原理。

连续介质力学研宂连续介质的运动规律，包括弹性力学（固体）和流体力学（液体和气体）。

流体力学:研宄流体在静止和运动时的受力与运动规律。

即流体在静止和运动时的压力分布, 流速变化，流y:大小，能传递与损失以及流体与同体壁而间的相互作用力等问题。

名词解释:连续介质--由没有空隙、完全充满所占空间的无数质点所组成的物质.流体的构成流体rh大量分子组成；流体分子无休止地作不规则的运动；流体分子之间经常相互碰撞，交换动量和能量。

流体力学的研宄内容流体的平衡规律：流体的运动规律；流体与流体以及流体与固体之间相互作用的规律。

流体力学的研究方法理论研究方法建立力学模型通过对流体性质及运动的观察，根据问题的要求，抓住主要因素，忽略次要因素，建立力学模型。

对力学模型根据物理定律或实验公式，以数学形式建立描写流体运动的封闭方程组，并给出初始条件和边界条件。

求解利用各种数学工具准确地或近似地解出方程纟11,建立起所求问题的流体各参量之间的解析关系或数值关系。

优缺点准确，清晰，但由于数学发展水平的局限，只能应用于简单理论模型，而不能应用于实际复杂的流体运动。

实验研究方法通过实验测S的方法研究流体的力学规律。

实验研宄是流体力学研宄的重要方法。

通过实验，可以给理论研宄以启示，并检验理论是否正确。

通过实验研究，还可建立一定的经验公式，用來解决工程M题。

优缺点可靠，准确，具有指导意义；但是受实验尺度和边界条件限制，有些实验无法开展，或耗资巨大。

数值研究方法流体力学方程的解析解十分难求，因此用数值计算的方法利用计算机对流体力学方程求解成为重要手段。

通常将流体力学的数学模型在计算域上离散化，然后采用一定的数值计算方法计算，以得到流场各参数的变化规律。

【3347】流体力学复习资料

流体力学复习资料第一章绪论1.1流体力学及其任务一、流体力学的研究对象流体力学是一门技术基础课，也是水利工程、土木工程、环境工程、交通工程、建筑工程等专业的必修课程。

学习流体力学课程必须具备物理学、理论力学和材料力学等基础知识。

通过本课程的学习，要求能掌握液体平衡和液体运动的基本概念、基本理论和分析方法，能正确区分不同水流的运动状态和特点，掌握水流运动的基本规律，能解决实际工程中有关管流和明渠流的常见水力学问题，为今后学习专业课程、从事专业技术工作打下良好的基础。

流体力学——研究流体机械运动规律及其应用的科学。

（一）流体的定义1．自然界物质存在的主要形态：固态、液态和气态；2．具有流动性的物体（即能够流动的物体）；流动性：在微小剪切力作用下汇发生连续变形的特性。

3．流体包括液体和气体；4．流体与固体的区别；①固体的变形与受力的大小成正比；②任何一个微小的剪切力都能使流体发生连续的变形。

5．液体与气体的区别①液体的流动性小于气体；②液体具有一定的体积；气体充满任何容器，而无一定体积。

（二）流体的特征：流动性二、流体的连续介质假设问题的引出：①微观：流体是由大量做无规则热运动的分子所组成，分子间存有空隙，在空间是不连续的。

②宏观：一般工程中，所研究流体的空间尺度要比分子距离大得多。

（一）流体的连续介质假设1．定义：不考虑流体分子间的间隙，把流体视为由无数连续分布的流体微团组成的连续介质。

2．流体微团必须具备的两个条件①必须包含足够多的分子；②体积必须很小，且具有一定质量。

（二）采用流体连续介质假设的优点1．避免了流体分子运动的复杂性，只需研究流体的宏观运动。

2．可以利用数学工具来研究流体的平衡与运动规律。

三、流体力学的研究方法流体力学研究方法：理论方法、数值方法和实验方法。

理论方法：建立理论模型，并运用数学方法求出理论结果。

数值方法：在计算机应用的基础上，采用各种离散化方法（有限差分法、有限元法等），建立各种数值模型，通过计算机进行数值计算和数值实验，得到要时间和空间上，许多数字组成的集合体，最终获得定量描述流场的数值解。

流体力学与流体机械期末考试

流体力学与流体机械一、名词解释（10分）1、粘性对物体表面附近的流体运动产生重要作用，施加于流体的应力和由此产生的变形速率以一定的关系联系起来的流体的一种宏观属性。

2、静压力基本方程式P=P + ℎ3、过水断面某一研究时刻的水面线与河底线包围的面积，称过水断面。

过水断面是与元流或总流所有流线正交的横断面4、总流总流是封闭曲线取在管道内壁周线上的流束，是无数元流所组成的大的流束。

它是许多元流的有限集合体。

5、临界雷诺数当流体在管道中、板面上或具有一定形状的物体表面上流过时，流体的一部或全部会随条件的变化而由层流转变为湍流，此时，摩擦系数、阻力系数等会发生显著的变化。

转变点处的雷诺数即为临界雷诺数。

二、填空（10分）1、压强的单位有巴（bar）、千帕（kPa）、兆帕（MPa）。

2、流体局部损失与摩擦阻力、流体流速有关。

3、矿井排水方式可分为自流式排水、扬升式排水。

4、水泵按叶轮进水方式可分为单吸式、双吸式。

5、通风方法可分为自然通风、机械通风。

三、简答题（15分）1、流体流动阻力有哪两种形式答：主要有沿程阻力与局部阻力两种阻力形式。

2、风机工作参数有几个？答：风机的参数主要有：流量（又称为风量）、风压、功率、效率、转速、比转速。

3、请写出管路特性曲线方程式？答：4、何谓风机工况？答：通风机个体特性曲线与矿井或管道风阻特性曲线在同一坐标图上的交点风机在网路工作时，是依靠风机的静压来克服网路的阻力的，因此，风机的工况点是由静压特性曲线与网路特性曲线的交点M来决定的。

5、请写出涡轮机的比例定律四、问答题（35分）1、离心式水泵为什么采用后弯叶片叶轮？答：⑴在转速、叶轮半径、流量都相同的条件下，前弯式叶轮产生的绝对速度比后弯式叶片叶轮，而流动损失与速度的平方成正比。

因此当流体流过叶轮及导叶或蜗壳时，其能量损失比后弯式叶片叶轮；⑵前弯式叶轮产生的动压比静压大，而水泵应产生高的静压以克服高的阻力来输送流体，若动压高，还得在导叶或蜗壳中转换为静压，在转换中必然要伴随较大的能量损失。

《流体力学与流体机械》试题库(3)

《流体力学与流体机械》试题库（三）一、选择题（每题2分，共30分）1、按连续介质的概念，流体质点是指（）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。

2、静止液体的 ( )。

A.动力粘度为0B.运动粘度为0C.受到的切应力为0D.受到的压应力为03、静止流场中的压强分布规律（）A.仅适用于不可压缩流体B.仅适用于理想流体。

C.仅适用于实际流体。

D.既适用于理想流体，也适用于实际流体。

4、恒定流动中，流体质点的加速度（）A.等于零B.等于常数C.随时间变化而变化D.与时间无关5、伯努利方程中z+p/ρg+αv2/2g 表示（）A.单位重量流体具有的机械能B.单位质量流体具有的机械能；C.单位体积流体具有的机械能D.通过过流断面流体的总机械能。

6、水在等直径垂直管内流动，相距的两断面间的水头损失等于（）A.hB. h+lC. h-lD. l-h7、两根相同直径的圆管，以同样速度输送20℃的水和空气，不会出现的情况是（）μ水=1.005×10-3Pa·s，μ空气=0.0183×10-3Pa·s。

A.水管内为层流状态，气管内为湍流状态。

B.水管、气管内都为层流状态。

C.水管内为湍流状态，气管内为层流状态。

D.水管、气管内都为湍流状态。

8、达西摩擦系数λ不受Re数影响，一般发生在（）A.层流区B.水力光滑区C.粗糙度足够小时D.粗糙度足够大时应该是阻力平方区9、具有相同的孔口和管嘴的过水断面面积的孔口出流与管嘴出流，在相同的作用水头下，其出流流量分别为Q 和Q n ，则有（）。

A ．Q>Q nB ．Q=Q nC ．Q<Q nD ．以上都不是10、速度势函数和流函数同时存在的前提条件是：A.二维不可压缩连续运动。

B.二维不可压缩连续且无旋流动。

C.三维不可压缩连续运动。

D.三维不可压缩连续且无旋流动。

《流体力学》复习提纲Ⅰ

《流体力学与流体机械》(上)复习提纲第一章流体及其物理性质1．流体如何定义？流体为什么具有流动性？流体与固体有何本质区别？液体与气体的特点有何不同？2．何谓流体微团和流体质点？把流体作为连续性介质假设有何实际意义？分析该假设的合理性。

3．理解和熟练掌握流体的密度、重度、比重和比容等重要物性参数的概念，特别需要注意比重和重度的区别，均匀流体和非均匀流体，以及混合流体的密度、重度等物性参数的应如何计算？重度与密度之间的关系，熟练掌握等压条件下气体密度的简化计算式(1-13)。

4．何谓流体的压缩性和膨胀性？流体压缩性和膨胀性的大小如何度量？流体的体积压缩系数βp、体积弹性系数E及体积膨胀系数β的单位是什么？如何用这三个系数的大小来判别流体压T缩性的大小？5．理解和熟练掌握理想气体状态方程的形式和物理意义，以及方程中各物理量的单位。

6．可压缩流体和不可压缩流体是如何定义的？液体就是不可压缩流体、而气体就是可压缩流体吗？不可压缩流体是真是存在的流体吗？引入不可压缩流体的概念有何实际意义？在什么情况下可以认为流体是不可压缩的？7．理解和掌握马赫数M的概念及其物理意义，为什么说当M＜0.3时，流体的可压缩性可以忽略不计？8．何谓流体的粘性和粘性力(内摩擦力)？为什么流体会具有粘性？重点掌握流体的粘性是怎样产生的？流体与固体壁面间的粘性和粘性力是如何构成的？流体的内摩擦力与固体壁面间的摩擦力有何区别？它们所遵循的规律相同吗？9．深入理解和熟练掌握牛顿内摩擦定律的内容、数学表达式的形式及其物理含义和工程应用。

何谓速度梯度？10．深入理解和熟练掌握流体的动力粘度和运动粘度的物理本质及含义、二者之间的区别与联系，分析影响流体的粘性的两大主要因素——压力和温度对流体的粘性的影响。

11．处于静止状态或等速运动状态下的流体是没有粘性的吗？何谓流体的粘性切应力？12．了解流体粘度的常用测量方法及恩氏粘度的概念，以及恩氏粘度如何转换成运动粘度和动力粘度。

流体力学及流体机械复习资料

"流体力学与流体机械"复习考试资料仅供内部学习交流使用平安131班编制绪论：1.流体力学是以研究流体〔包括液体和气体〕为研究对象，研究其平衡和运动根本规律的科学。

主要研究流体在平衡和运动时的压力分布、速度分布、与固体之间的相互作用以及流动过程中的能量损失。

2.流体力学的主要研究方法：实验研究、理论分析、数值计算。

第一章流体及其物理性质1.流体：在任何微小剪切力下能产生连续变形的物质即为流体。

主要特征：流动性2.连续介质假说：质点〔而不是分子〕是组成宏观流体的最小基元，质点与质点之间没有间隙其物理性质各向同性，且在空间和时间上具有连续性。

3.流体的粘性（1）流体产生粘性的原因：流体的内聚力；动量交换；流体分子和固体壁面之间的附着力。

（2）流层之间的内摩擦力:带动力和阻力〔一对大小相等、方向相反的作用力〕（3）流体内摩擦切应力:τ=μ·〔du/dy) (N/m2)τ=F/A=μ·U/h (N/m2)（4）相对运动的结果使流体产生剪切变形。

流体的粘性就是阻止发生剪切变形的一种特性，而内摩擦力则是粘性的动力表现。

（5）粘性的度量：动力粘度μ＝τ/〔du/dy) (pa·s)运动粘度ν＝μ/ρ (m2/s)温度升高时，流体的粘性降低，气体的粘性增加。

4.课后习题答案第二章流体静力学1.作用在流体上的力〔1〕外表力：作用在被研究流体的外表上，其大小与被作用的面积成正比，如法向压力和切向摩阻力。

〔平衡流体不存在外表切向力，只有外表法向力〕〔2〕质量力：作用在被研究流体的每个质点上，其大小与被研究流体的质量成正比，如重力和惯性力。

质量力常用单位质量力表示，所谓单位质量力，是指作用在单位质量流体上的质量力。

2.流体静压力及其特性流体处于平衡状态时，外表力只有压力，称其为静压力，单位面积上作用的静压力称为静压强。

静压力有两个重要特性：①静压力垂直于作用面，并沿着作用面内法线方向；②平衡流体中任何一点的静压力大小与其作用面的方位无关，其值均相等。

流体力学及流体机械复习习题及答案

第一部分：流体力学1.力按物理性质的不同分类：重力、摩擦力、惯性力、弹性力、表面张力等.2. 力按作用方式分：质量力和面积力。

3 质量力是指作用于隔离体内每一流体质点上的力，它的大小与质量成正比4 最常见的质量力有：重力、惯性力。

5 比较重力场（质量力只有重力)中,水和水银所受的单位质量力f水和f水银的大小?A. f水〈f水银； C. f水>f水银；B. f水=f水银; D、不一定。

6 试问自由落体和加速度a向x方向运动状态下的液体所受的单位质量力大小（f X。

f Y. f Z)分别为多少？自由落体：X＝Y=0，Z=0。

加速运动：X=—a,Y=0,Z=—g。

7.静止的流体受到哪几种力的作用？理想流体受到哪几种力的作用？重力与压应力，无法承受剪切力。

重力与压应力,因为无粘性，故无剪切力8判断:在弯曲断面上，理想流体动压强呈静压强分布特征. 对错9如图所示的密闭容器中，液面压强p0＝9.8kPa,A点压强为49kPa，则B点压强为39。

2kPa , 在液面下的深度为3m 。

10．露天水池水深5m处的相对压强为：A. 5kPa；B. 49kPa；C. 147kPa； D。

205kPa.重力作用下静水压强的分布规律，如图2—9所示。

图2-911。

仅受重力作用处于静止状态的流体中，任意点对同一基准面的单位势能为一常数,即各点测压管水头相等，位头增高，压头减小。

12。

在均质连通的液体中，水平面必然是等压面13:仅在重力作用下，静止液体中任意一点对同一基准面的单位势能为_b__ A. 随深度增加而增加； C。

随深度增加而减少； B。

常数； D. 不确定。

14:试问图示中A、 B、 C、 D点的测压管高度，测压管水头。

(D点闸门关闭，以D点所在的水平面为基准面）A：测压管高度,测压管水头B:测压管高度，测压管水头C：测压管高度，测压管水头D:测压管高度，测压管水头A:0m，6m B：2m,6m C:3m,6m D：6m，6m15:如图2—10所示，，下述两个静力学方程哪个正确？图2-1016.求淡水自由表面下2m 深处的绝对压强和相对压强。

相关主题

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

《流体力学与流体机械》复习考试资料仅供部学习交流使用安全131班编制绪论：1.流体力学是以研究流体（包括液体和气体）为研究对象，研究其平衡和运动基本规律的科学。

主要研究流体在平衡和运动时的压力分布、速度分布、与固体之间的相互作用以及流动过程中的能量损失。

2.流体力学的主要研究方法：实验研究、理论分析、数值计算。

第一章流体及其物理性质1.流体：在任何微小剪切力下能产生连续变形的物质即为流体。

主要特征：流动性2.连续介质假说：质点（而不是分子）是组成宏观流体的最小基元，质点与质点之间没有间隙其物理性质各向同性，且在空间和时间上具有连续性。

3.流体的粘性（1）流体产生粘性的原因：流体的聚力；动量交换；流体分子和固体壁面之间的附着力。

（2）流层之间的摩擦力:带动力和阻力（一对大小相等、方向相反的作用力）（3）流体摩擦切应力:τ=μ·（du/dy) (N/m2)τ=F/A=μ·U/h (N/m2)（4）相对运动的结果使流体产生剪切变形。

流体的粘性就是阻止发生剪切变形的一种特性，而摩擦力则是粘性的动力表现。

（5）粘性的度量：动力粘度μ＝τ/（du/dy) (pa·s)运动粘度ν＝μ/ρ (m2/s)温度升高时，流体的粘性降低，气体的粘性增加。

4.课后习题答案第二章流体静力学1.作用在流体上的力（1）表面力：作用在被研究流体的表面上，其大小与被作用的面积成正比，如法向压力和切向摩阻力。

（平衡流体不存在表面切向力，只有表面法向力）（2）质量力：作用在被研究流体的每个质点上，其大小与被研究流体的质量成正比，如重力和惯性力。

质量力常用单位质量力表示，所谓单位质量力，是指作用在单位质量流体上的质量力。

2.流体静压力及其特性流体处于平衡状态时，表面力只有压力，称其为静压力，单位面积上作用的静压力称为静压强。

静压力有两个重要特性：①静压力垂直于作用面，并沿着作用面法线方向；②平衡流体中任何一点的静压力大小与其作用面的方位无关，其值均相等。

3.流体平衡微分方程式（压力差公式）dp=ρ(Xdx+Ydy+Zdz)4.等压面：平衡流体中压力相等的点所组成的平面或曲面称为等压面。

等压面的两个性质：（1）平衡流体中，任一点的等压面恒与质量力正交；（2）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。

5.重力作用下流体静压力的分布规律（1）静压强分布规律p=p0+γ(z0-z)=p0+γh几何意义：z——位置水头；任一点在基准面 0-0 以上的位置高度，表示单位重量流体从某一基准面算起所具有的位能。

P/γ——测压管高度：表示单位重量流体从压强为大气压算起所具有的压力能（压力水头）。

Z+P/γ——测压管水头（静水头）：单位重量流体的总势能。

6.压力单位和压力测量方法(1)1at =98066.5Pa =735.58mmHg =10mH201atm=760mmHg=1.013×105P=γ1h1＝γ2h2(2)（2）绝对压力（p）、相对压力(p g)、真空度(p v)、大气压力（p a）绝对压力（p）:以绝对真空为零点算起的压力p=p a+p g相对压力(p g):以大气压为零点算起的压力，又称表压力p g=p-p a真空度(p v):负的相对压力的绝对值，p v=p a-p上述三者之间相对关系如下图所示：(3)静压力测量方法：液柱式、电测式、机械式7.液体的相对平衡（1）容器做等加速直线运动时液体的平衡等压面方程aycosα﹢gz﹢azsinα＝c流体静压力分布规律p＝p0﹣ρ（aycosα﹢gz﹢azsinα）（2）容器做等角速旋转运动时液体的平衡等压面方程(ω2r2)/2-gz=c流体静压力分布规律p=p0+((ω2r2)/2g -z)8.静止液体对壁面的作用力（1）作用在平面上的力总压力 P=p0A+γh c A压力中心y D=y c+J cx/y c A（2）作用在曲面上的力P x=γh c AP z=γV9.课后习题答案第三章流体运动学1.研究流体运动的两种方法（1）拉格朗日法（跟踪法）（2）欧拉法（截迹法）2.基本概念（1）定常流动：流场中各点的流动参数与时间无关的流动（2）非定常流动：流场中各点的流动参数与时间有关的流动（3）迹线：流体质点运动的轨迹称为迹线（4）流线：同一时刻在流场中连续各点的速度方向线特点：①非定常流时，流线形状随时间改变；定常流时流体的形状不随时间变化，且与迹线完全重合。

②一般情况下，流线不能相交，且只能是一条光滑的曲线。

（5）流管：在流场中作一条不与同一流线重合的封闭曲线，则通过该曲线上所有点的流线组成的管状表面就称为流管（6）流束：流管中的所有流体称为流束（7）总流：流动边界所有流束的总和称为总流。

分为有压流、无压流、射流（8）过流断面：与总流或流束中的流线处处垂直的断面称为过流断面（9）水力直径：总流过流断面上，流体与固体的接触长度称为湿周，总流过流断面的面积A与湿周χ之比称为水力半径，水力半径的4倍称为水力直径，用d i表示d i=4×(A/χ)=4R3.流体运动的连续性方程流体运动的连续性方程是质量守恒定律在工程流体力学中的具体表现，属于运动学方程，不涉及任何作用力，对理想流体和实际流体均适用。

要判断流体是否存在，只要看其是否满足连续性微分方程即可。

（1）连续性微分方程(2）恒定不可压缩总流的连续性方程对于沿程有流量流进或流出情况，总流的连续性方程需作相应的修正，即式中，Q 为流进（取正号）或者流出（取负号）的流量。

流体机械部分第四章给排水系统课后思考题及习题1.排水设备由哪几部分组成？答：由水泵、电动机、起动设备、管路、管路附件和仪表等。

2.水仓有什么作用？至少要几个？答：一是储存、集中矿水，排水设备可以将水从水仓排至地面；二是沉淀矿水。

水仓至少有两个，一个主水仓，一个副水仓，以便清理时轮换使用。

3.为什么要在关闭闸阀的情况下启动和停止离心式水泵。

答：闸阀关闭时，泵的流量为零，从泵的功率特性曲线可以看出，零流量时泵所需功率最小，电动机的启动电流也最小，所以，关闭闸阀启动，可减小启动电流，减轻对电网的冲击。

水泵停止时，应先关闭排水闸阀，然后再停电机，这样做是为了阻止发生水击。

4.装在吸水面以上的离心式水泵，为什么必须在启动前向泵和吸水管空腔充满水？答:因为若在泵腔无水的情况下启动，由于泵腔空气密度远比水小，因而当泵转速达到正常时，吸上真空度比设计值要小得多，因为无法将水从水仓吸入泵进行正常工作。

（利用大气压工作,排出里面的空气,才能在外界大气压的作用下,使水进入水泵.）5.向泵注水有哪几种方法？其适用条件是什么？答：（1）从泵上漏斗人工向泵灌水（2）设置专用封闭水箱，使泵经常处于注满水的状态此法适用于小型水泵（3）用射流泵注水，适用于排水管中存有压力水或有压缩空气的场所（4）利用真空泵注水，适用于大型水泵6.将井下主泵房设在井底车场有什么优越性？答：（1）运输巷道的坡度都向井底车场倾斜，便于矿水沿排水沟流向水仓（2）排水设备运输方便（3）由于靠近井筒，缩短了管路长度，不仅节约管材，而且减少了管路水头损失，同时增加了排水工作的可靠性（4）改善了泵与电机的工作环境（5）水泵房以中央变电所为邻，供电线路短，减少了供电损失7.什么是工况点？水泵铭牌上标记的是什么工况参数？答：一组以流量、压头、功率和效率在特性曲线上的对应点称为泵或风机的一个工况点。

（所谓工况点，即是风机在某一特定转速和工作风阻条件下的工作参数，如Ｑ、Ｈ、Ｎ和η等，一般是指Ｈ和Ｑ两参数）水泵的铭牌标有水泵的主要性能规格,：（1）扬程（2）允许吸上真空髙度（3）流量（4）转速（5）泵轴功率与配套功率（6）效率9.水泵的工业利用区怎么确定？答：根据运行工况点的效率不得低于最高效率的85%～90%划定工业利用区的区域，即ηM 》（0.85～0.9）ηmax10.在什么情况下泵工作出现不稳定状况？保证稳定工作的条件是什么？答：同时出现两个工况点；无工况点。

泵的零流量扬程大于管路的测地高度11.保证水泵正常工作的条件是什么？答：1）泵的稳定工作条件，0(0.9~0.95)c H H2）工况点位于工业利用区（泵的经济工作条件，max (0.85~0.9)M ηη≥）3）实际装置的气蚀余量大于泵的允许气蚀余量（不发生气蚀的条件）12.产生气蚀现象的原因是什么？如何防止其产生？答：由于冲击应力造成的表面疲劳破坏，液体的化学和电化学作用加速了气蚀的破坏过程。

提高离心泵抗汽蚀性能的措施1)提高离心泵本身抗汽蚀的性能①改进泵的吸入口至叶轮叶片入口附近的结构议计②采用前置诱导轮，③采用双吸式叶轮④ 采用抗汽蚀的材料。

(2}提高进液装置汽蚀余量的措施①增加离心泵前储液罐中液面上的压力②减小泵前吸上装置的安装高度。

l ③将吸上装置改为倒罐装置.④减小泵前管路上的流动损失13.何谓气蚀现象？它对泵的工作有哪些危害？答：液体在叶轮入口处流速增加，压力低于工作水温的对应的饱和压力时，会引起一部分液体蒸发（即汽化）。

蒸发后的汽泡进入压力较高的区域时，受压突然凝结，于是四周的液体就向此处补充，造成水力冲击。

这种现象称为汽蚀。

危害:汽蚀使叶轮或泵壳蚀坏和断裂汽蚀使泵的性能下降汽蚀使泵产生噪音和振动14.在什么情况下需采用并联运行方式？什么情况下采用串联运行？串、并联工作后其特性曲线怎样绘制？答：并联常用于一台水泵的流量不能满足要求或流量变化较大的场合串联常用于单台泵扬程不能满足需要的场合15.若想拆除一个叶轮调节多级泵扬程，为什么不能拆除吸水侧叶轮？应当拆除哪一个？答:因为拆除吸水侧叶轮，会增加吸水侧的阻力损失，使水泵提前发生气蚀。

应当拆除最后或中间一级的叶轮。