(完整版)流体力学简答题整理
流体力学名词解释和简答题及答案(完整)
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流体力学名词解释和简答题及答案(完整)一、流体力学名词解释1. 流体:指具有一定流动性、可以自由变形的物质,包括液体和气体。
2. 流线:流体运动时,流体粒子的轨迹线,表示流体运动的方向。
3. 流场:流体运动过程中,各点速度、压力等物理量的分布区域。
4. 流速:流体在某一方向上的速度大小。
5. 压力:单位面积上受到的力,表示流体内部各点的相互作用力。
6. 帕斯卡原理:在静止的流体中,任何一点的压力变化都会传递到整个流体。
7. 伯努利方程:流体运动过程中,流速、压力和高度之间的关系。
8. 雷诺数:表示流体流动稳定性的无量纲数,是流体惯性力与粘滞力的比值。
9. 层流:流体流动时,各层流体之间无横向混合,流动稳定。
10. 湍流:流体流动时,各层流体之间存在横向混合,流动不稳定。
二、简答题及答案1. 简答题:什么是流体的连续性方程?答案:流体的连续性方程是描述流体在运动过程中质量守恒的方程。
它表明,在任意时刻,流体通过某一截面的质量流量等于该截面所在流管中流体的密度乘以流速。
2. 简答题:伯努利方程的适用条件是什么?答案:伯努利方程适用于不可压缩、无粘性、稳定流动的流体。
此外,流体还需满足连续性方程。
3. 简答题:什么是雷诺数?雷诺数的大小对流体的流动稳定性有何影响?答案:雷诺数是流体惯性力与粘滞力的比值,表示流体流动的稳定性。
当雷诺数较小时,流体流动稳定,为层流;当雷诺数较大时,流体流动不稳定,为湍流。
4. 简答题:什么是帕斯卡原理?在工程中有何应用?答案:帕斯卡原理是指在静止的流体中,任何一点的压力变化都会传递到整个流体。
在工程中,帕斯卡原理被应用于液压系统,如液压泵、液压缸等。
5. 简答题:如何判断流体流动是否为层流?答案:判断流体流动是否为层流,可以通过计算雷诺数。
当雷诺数小于2000时,流体流动为层流;当雷诺数大于4000时,流体流动为湍流;当雷诺数在2000~4000之间时,流体流动为过渡流。
流体力学简答题
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流体力学简答题1.为什么液体的动力粘度u随温度升高二降低,而气体的随温度升高而增加? 答:因为液体分子间的距离很小,分子间的引力即内聚力,是形成粘性的主要因素,温度升高,分子间距离增大,内聚力减小,粘度随之减小;气体分子间的距离远大于液体,分子热运动引起的动量交换,是形成粘性的主要因素,温度升高,分子间热运动加剧,动量交换加大,粘度随之增大。
2.沿程阻力系数分区及影响因素。
答:①层流区。
λ与相对粗糙度ks/d无关,只与雷诺数Re有关。
②层流过渡区。
λ与相对粗糙度ks/d无关,只与雷诺数Re有关。
③水力光滑区。
λ与相对粗糙度ks/d无关,只与雷诺数Re有关。
④紊流过渡区。
λ既与相对粗糙度ks/d 有关,又与雷诺数Re有关。
⑤阻力平方区。
λ只与相对粗糙度ks/d有关,与雷诺数Re无关。
3. 说明一定水头作用下的孔口出流改为同直径的圆柱形外官咀出流后,出流阻力和流量的变化及产生原因。
分析官咀正常工作的基本条件。
答:在孔口断面处接一直径与孔口完全相同的圆柱形短管,其长度L=(3-4)d,这样的短管称为圆柱形外管嘴。
在相同条件下,管嘴的过流能力是孔口的1.32倍。
圆柱形外管嘴在收缩断面处出现了真空,其真空度为0.75H。
这相当于把管嘴的作用水头增大了75%,这就是相同直径、相同作用水头下的圆柱形外管嘴的流量比孔口大的原因。
管嘴正常工作条件是:(1)作用水头H<=9m;(2)管嘴长度L=(3---4)d4.无压管流中,满管时的流量和流速是否达到最大值?为什么?答:不是。
无压圆管均匀流在水深h=0.95d,即充满度ah=0.95时,输水能力最优;在水深h=0.81d,即充满度ah=0.81时,过流速度最大。
因为在水深很小时,水深增加,水面增宽,过流断面面积增加很快,接近管轴处增加最快。
水深超过半管后,水深增加,水面宽减小,过流断面面积增势减慢,在满流前增加最慢。
所以,在满流前,输水能力达到最大值,相应的充满度是最优充满度。
流体力学期末考试简答(精简版)
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简答题1.有人说“平均流必定是恒定流”,这种说法是否准确?为什么?解:这种说法是错误的,平均流不必定是恒定流.因平均流是相对于空间而言,即活动要素沿流程不变,而恒定流是相对于时光而言,即活动要素不随时光而变.两者判别尺度不合.2.什么是流线?它有哪些根本特点?长管:指管道中的水头损掉以沿程损掉为主,局部损掉和流速水头所占的比重很小,在盘算中可以疏忽的管道.短管:指局部水头损掉和流速水头与总水头损掉比拟具有相当数值,盘算时不克不及疏忽的管道.3.简述伯努利方程 =const的物理意义和几何意义.4.什么是并联管路?它有哪些特色?答:具有雷同节点的管段构成的管路称为并联管路.,即(2)并联各支管上的阻力损掉相等,(1分)方根的倒数等于各支管阻抗平方根倒数之和,即绝对)静止流体静力学方程p=p0+ρgh的实用前提是什么?6.试用能量方程解释飞机的升力是若何产生的.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,从而在机翼高低产生了一个压力差,此即为飞机的升力.7.静水压强有哪些特点?静水压强的散布纪律是什么?8.研讨流体活动的办法有哪两种?它们的着眼点各是什么?9.为什么要斟酌水泵和虹吸管的装配高度?提醒:虹吸管和水泵的吸水管内都消失负压.当装配高度较高时,虹吸管的最高处和水泵的进口的压强可能小于水的汽化压强,在那边水将变成蒸汽,损坏了水流的持续性,导致水流活动中止.是以在进行虹吸管和水泵的设计时必须斟酌它们的装配高度11. 长管.短管是如何界说的?判别尺度是什么?假如某管道是短管,但想按长管公式盘算,怎么办?12.什么是水击?减小水击压强的措施有那些?答:压力管道中,因为管中流速忽然变更,引起管中压强急剧增高(或下降),从而使管道断面上产生压强瓜代起落的现象,称为水击.工程上经常采纳以下措施来减小水击压强:(一)延伸阀门(或导叶)的启闭时光T(二)缩短压力水管的长度(三)建筑调压室(四)减小压力管道中的水流流速v013. 用伯努利能量方程解释为什么在寒冷的炎天,当火车开动后,车厢里马上会有风从车厢两侧吹进?答:当火车开动后,,该流速弘远于火车四周的空气流速. 14.用流体力学道理解释为什么当火车进站时,.答案提醒:(12)火车进站时具有相当快的速度,越接近车体的空气的流速越大,压强就越小;(3)人身材前后产生较大的指向列车的压力差15.,并解释其寄义.,并解释其寄义.17.解释为什么雷诺数可以用来作为判别流态的一般准则.答:层流受扰动后,当粘性的稳固感化起主导感化时,扰动就受到粘性的阻滞而衰减下来,层流就是稳固的;当扰动占优势,粘性的稳固感化无法使扰动衰减下来,于是流淌便变成紊流.是以,流淌呈现什么流态,取决于扰动的惯性感反应了惯性力与粘性力的比较关系18.它的物理意义是:水流只能从总机械能大的地方流向总机械能小的地方.各项物理意义如下:,简称为单位位能; ,简称为单位压能; ,简称为单位势能;;,即总机械能;20.“恒定流与非恒定流”,“平均流与非平均流”,“渐变流与遽变流”是若何界说的?(1)液体活动时,若任何空间点上所有的活动要素都不随时光而改变,这种水流称为恒定流.若任何空间点上所有的活动要素随时光产生了变更,这种水流称为非恒定流.(2)在恒定流中,液流统一流线上液体质点流速的大小和偏向均沿程不变地流淌,称为平均流.当流线上各质点的活动要素沿程产生变更,流线不是彼此平行的直线时,称为非平均流.(3)流线接近于平行直线的流淌称为渐变流,流线的曲率较大,流线之间的夹角也较大的流淌,称为遽变流.21.什么是流线?什么是迹线?指出两者的差别.流线:在某一瞬时,在流场中所作的一条出处于该曲线上所有质点的速度矢量相切的曲线.(3分)迹线:流体质点的活动轨迹线.(或统一质点在个不合时刻所占领的空间地位联成的空间曲线.)流线与迹线是两个不合的概念.迹线是Lagrange法对流淌的描写,它是某一质点在某一时段内的流淌轨迹线,而流线代表某一瞬时流场中一系列液体质点的流淌偏向线,它是Euler.22.,证实层流中沿程水头损掉hf是与流速v的一次方成正比1.试解释附面层(鸿沟层)概念;答:在大雷诺数绕流时,紧靠物体概况邻近消失一个速度产生急剧变更的极薄的流体层,在该薄层内,流体作粘性有旋活动,如许的薄层即称为附面层.2.试用能量方程解释飞机的升力是若何产生的.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,从而在机翼高低产生了一个压力差,此即为飞机的升力.2.试用能量方程解释在闷热无风的炎天,当火车运行时,风会从两侧的车窗渐渐吹进.答:但火车运行时,车厢邻近的空气因为粘性的感化,会追随车厢一道活动,且越接近车厢,空气的速度越大.如许,由能量方程可知,越接近车厢处,空气的压强就越小.从而产生了一个指向车厢的压力差.在此压差的感化下,空气就经由车窗被吹进了车厢内.4.简述粘性流体绕流物体时产生阻力的原因.若何削减阻力?, 什么是真空度?38.液体活动有哪两种型态?怎么样判别圆管流淌的型态?39.串联管道和并联管道有什么差别?36.等压面的性质是什么?37.流线为什么不克不及订交?39.简略管道的水力盘算可分为哪两种出流情形?36.等压面的特点是什么?37.描写液体活动有哪两种办法,它们的差别是什么?38.面积相等的正方形和圆形过水断面的水力半径哪个大,为什么?μc有什么不合?37.为什么流线不克不及订交?36.什么是相对压强, 什么是真空度?38.液体活动有哪两种型态?怎么样判别圆管流淌的型态?39.串联管道和并联管道有什么差别?36.等压面的性质是什么?39.简略管道的水力盘算可分为哪两种出流情形?36.等压面的特点是什么?37.描写液体活动有哪两种办法,它们的差别是什么?38.为什么说达西公式与谢才公式是一致的,只是表示情势不合?39.简略管道水力盘算的根本类型重要有哪些?21.什么是绝对压强,什么是相对压强?22.平均流具有的特点是什么?23.流线为什么不克不及订交?1.感化于液体的力可分成哪两类?请分别举例解释.2.何谓绝对压强.相对压强.真空?绝对压强是否可为负值?最大真空压强为若干?2.虹吸管可由短治理论盘算;并联管道可由长治理论盘算.2.若何判别层流与紊流?为什么说在圆管层流中的沿程水头损掉与流速的一次方成正比?3.(本小题3分)设有并联的三条支管1,2,3,在对全部体系盘算总水头损掉时,为什么只需盘算个中任一条支管的水头损掉?构成是什么?若何肯定压力体?1.什么是绝对压强,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.2.平均流具有的特点是什么?①过水断面为平面,过水断面外形.尺寸沿程不变;②统一流线上的流速相等,流速散布雷同,平均流速雷同;③动水压强按静水压强散布3.流线为什么不克不及订交?因流线上任一点的切线偏向代表该点的流速偏向,假如流线订交,在交点出就会消失两个切线偏向,而统一时刻统一点流体质点不成能同时向两个偏向活动.简述粘性流体绕流物体时产生阻力的原因.若何削减阻力?答:(1)阻力有两部分,一部分是因为粘性产生切向应力形成的摩擦阻力;另一部分是因为鸿沟层分别产生压强差形成的压差阻力(外形阻力).(2)要减小摩擦阻力,应使层流鸿沟层改变成紊流鸿沟层的转捩点尽可能后移;把物体作成流线型,使分别点后移,甚至不产生分别,可削减物体后面的尾涡区,从而减小压差阻力.1、试解释为什么飞机机翼呈上凸下凹外形?解: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,从而在机翼高低产生了一个压力差,此即为飞机的升力.2、试写出雷诺数的数学表达式,并剖析其物理意义.2.为什么平日流线形物体的绕流阻力较小;3.幻想流体总流伯努利方程中各项的物理意义.4.为什么“紊流光滑区”也称为“阻力平方区”.5.简析层流与紊流的流态转化机理.6.简述流线型物体与钝型体的绕流阻力纪律的各自特色.7.为什么雷诺数可以用来判别流态?8.并联管路水力盘算中,“阻力均衡的概念”的寄义是什么9.试解释非圆管水力盘算的办法;10.为什么高尔夫球的概况是滑腻的,而非光滑的,个中蕴含的流体力学道理是什么?.,并解释其本质不同.解答:前式暗示断面上空间散布不平均的速度对断面积的平均;后式平日暗示随时光不规矩变更紊流瞬时速度对时光所取的平均.1、试剖析紊流惯性切应力与粘性切应力产生的机制有何不合?2、试解释附面层概念及其意义.3、试解释“流体质点”的概念,并在此基本上,阐述“持续性介质模子”的概念及其意义.4、试解释为什么平日流线形物体(如飞机机翼)的阻力较小,而钝形体(如电线杆)的阻力较大?2.简述流线型物体与钝型体的绕流阻力纪律的各自特色.答:在绕流流场中,流线形物体的阻力只有概况摩擦阻力,没有(或根本上不消失)压差阻力(或称外形阻力).而钝形体的阻力一般不但有概况摩擦阻力,并且还包含压差阻力.12.2 什么叫时变加快度,什么叫位变加快度?12.3液体活动的根本情势有哪几种?写出它们的数学表达式?1 何谓鸿沟层分别?产生鸿沟层分别的原因是什么?液体对所绕物体的阻力是由哪两部分构成?与哪些身分有关?势函数和流函数消失的充分须要前提是什么?12.4 4.1 何谓有势流?有势流与有涡流本质差别是什么?12.5什么叫鸿沟层?鸿沟层液流有哪些特色?什么叫水击相,周期?什么是直接水击?什么是间接水击?各有什么特色?何谓“层流底层”?它与雷诺数有何干系?它的厚度对沿程水头损掉有何影响?12.6雷诺数Re具有什么物理意义?为什么可以起到判别流态(层流.紊流)的感化?试解释由层流向紊流过渡的物理进程.什么叫总水头线和测压管水头线?水力坡度和测压管坡度?平均流的测压管水头线和总水头线的关系如何?2.6,试问:(1(2)假如由动量方程式求得的力为负值解释什么问题.何谓等压面?若何得到等压面的方程?2.10 假如受压面在液体中程度放置时,其压力重心和受压面的形心相对地位若何?2.11 当受压面为二维曲面时,若何肯定感化在受压面上的合力的大小.偏向和感化点?2.12 实压力体和虚压力体有何异同?12.7“流体有粘性,所以流体内必定消失粘性力.”对吗?为什么?。
工程流体力学简答题-知识归纳整理
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知识归纳整理1. 什么是黏性?当温度变化时, 黏性怎么变化?为什么?当流体内部存在相对运动时.流体内 产生内摩擦力妨碍相对运动的属性。
气体的粘性随温度的升高而升高;液体的粘性随温度的升高而降低。
分子间的引力是形成液体粘性的主要原因。
温度的升高.分子间距离增大.引力减小。
分子作混乱运动时不同流层间动量交换是形成气体粘性的主要原因。
温度的升高.混乱运动强烈.动量交换频繁.气体粘度越大2. 解释:牛顿流体、理想流体牛顿流体:切应力与速度梯度成正比的流体理想流体:没有粘性的流体3.流体静压强的两的特性是什么?流体静压强的方向是作用面内法线方向.即垂直指向作用面。
流体静压强的大小与作用面方位无关.是点坐标的函数4、画出下列曲面对应的压力体。
(4分) ★5. 分别画出下图中曲面A、B、C 对应的压力体(6分)6.写出不可压缩粘性流体总流的能量方程式.并说明各项的物理意义和应用条件。
w hz g p a z g p a +++=++22222112112gv 2g v ρρ 2gv 2a 单位分量流体的动能gp ρ单位分量流体的压能z 单位分量流体的位能 wh单位分量流体的两求知若饥,虚心若愚。
千里之行,始于足下。
断面间流动损失不可压缩粘性流体在重力场中定常流动.沿流向任两缓变流过流断面7. 什么是流线?它有那些基本特性?流场中某一瞬时一系列流体质点的流动方向线。
普通流线是一条光滑曲线、不能相交和转折定常流动中.流线与迹线重合。
8. 解释:定常流动、层流流动、二元流动。
定常流动:运动要素不随时光改变层流流动:流体分层流动.层与层之间互不混合。
二元流动:运动要素是两个坐标的函数。
9.解释:流线、迹线流线:流场中某一瞬时.一系列流体质点的平均流动方向线。
曲线上任意一点的切线方向与该点速度方向一致。
迹线:流场中一时光段内某流体质点的运动轨迹。
10. 描述流动运动有哪两种想法.它们的区别是什么?求知若饥,虚心若愚。
欧拉法.以流体空间点为研究对象拉格朗日法:以流体质点为研究对象11. 什么是量纲?流体力学中的基本量纲有哪些?写出压强、加速度的量纲。
流体力学简答题
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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。
流体力学简答题
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6.膨胀性:指流体受热,分子间距离增大,体积膨胀的性质
7.粘性底层:紧靠壁面存在一个粘性剪应力起控制作用的薄层,这一薄层称为粘性底层
8.水跃(水跌):明渠水流从急流(缓流)状态过渡到缓流(急流)状态时,水面骤然跃起(降落)的急变流现象。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ9.实用堰:堰顶宽度大于薄壁堰,堰顶厚对水流有一定影响,但堰上水面仍连续一次降落,这样的艳称为实用堰。
10几何相似:指两个流动流场的几何形状相似,即相应的线段长度成比例,夹角相等。
11.质量力:指作用在所取流体体积内每个质点上的力,因力的大小与流体的质量成比例,故称质量力。
12.紊流脉动:流体质点在流体过程中不断地相互掺混,质点掺混使得空间各点的速度随时间无规则的变化,与之相关联、压强、浓度等量也随时间无规则地变化。
1.恒定流:一时间为标准,若各空间点上的运动参数都不随时间变化,这样的流动是恒定流。
2.临界底坡:若正常水深正好等于该流量下的临界水深,相应的渠道底坡称为临界底坡。
3.明渠均匀流:是流线为平行直线的明渠水流,也就是具有自由表面的等深、等流速。
4.堰流:在缓流中,为控制水位和流量而设置的顶部溢流的障壁称为堰,水经堰顶溢流的水力现象、明渠缓流由于流动边界急剧变化而引起的明渠急变流现象称为堰流。
32.混合长度:质点紊动掺混过程中,存在一个与气体分子自由程相当的距离L,在该行程内不与其他质点相碰,保持原有的运动特性,直至经过L行程才与周围的质点碰撞,发生动量交换,失去原有的运动特性,L称为混合长度。
33.虹吸管:管道轴线的一部分高出无压的上游供水面,这样的管道称为虹吸管。
流体力学名词及简答参考答案
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一、名词解释1.缓变过流断面、缓变流动缓变过流断面为流束或总流中与所有流线都相垂直的横断面。
流束内流线的夹角很小、流线的曲率半径很大,近乎平行直线的流动,称为缓变流。
2.流管与流束在流场中做一个不是流线的封闭周线,过该周线上的所有流线组成的管状表面称为流管。
充满流管的一束流体称为流束。
3.动能、动量修正系数动能修正系数是用来衡量过流断面上流速分布的均匀程度的;动量修正系数是用来修正实际流速和平均流速计算的动量通量的差别。
4.水力光滑管和水力粗糙管稳流完全感受不到管壁粗糙度的影响,流体好像在完全光滑的管子中流动一样。
这种情况的管内流动称作“光滑管”。
关闭的粗糙凸出部分有一部分或大部暴露在紊流区中,当流体流过凸出部分时,将产生漩涡,造成新的能量损失,管壁粗糙度将对紊流产生影响。
这种情况的关内紊流称作“粗糙管”。
5.等压面与压力体在流体中压强相等的点组成的面称为等压面。
压力提是一个数学概念,与该体积内有无液体或者是否充满液体无关,它是曲面和自由液面或者自由液面的延长面包容的体积。
6.系统与控制体所谓系统就是一群流体质点的集合。
控制体是为了研究问题方便起见所取的特定空间区域。
7.流线与迹线流线和极限都是流场中的曲线,并且方程的形式是相同的,但是,它们有着本质的区别,流线是流场中瞬时曲线,描述的是某一瞬时处在该曲线上的众多流体质点的运动方向;迹线则是和时间过程有关的曲线,描述的是一个流体质点在一段时间内由一点运动到另一点的轨迹。
8.断面平均流速与时间平均流速断面平均流速是一个假想的流速,假设过流断面上各点的流速均等于ω,这时通过该断面的流量应等于实际流速通过该断面的流量,此流速v称断面平均流速平均时间流动是实际的一段时间内流体轴向速度的平均值。
9.层流与紊流流线为直线,流体质点只有沿圆管轴向的运动,而没有径向运动,这种流动状态为层流。
流体质点不仅有轴向运动,也具有径向运动,处于一种无序的紊乱状态,此种流动状态为紊流。
流体力学简答题及答案
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课堂练习---简答:1.写出流线微分方程和迹线微分方程的表达式。
2.写出流体静压特性。
3.水力光滑管和水力粗糙管是怎样定义的?是不是绝对粗糙度较大的管道一定是水力粗糙管?为什么?4.串联管路有哪些特点?并联管路有哪些特点?5.试解释水击现象,说明其危害,试讨论为了避免水击现象的发生可采取哪些措施?6、试说说拉格朗日法和欧拉法在观察流体流动时的不同着眼点在哪。
7、粘性流体伯努力方程的物理意义。
8.描述流体运动的方法主要有哪两种?两种方法的着眼点有何不同?9.流线和迹线是如何定义的?10.当孔口直径为d、孔口距液面深度为H时,如何区分大孔口和小孔口?11.请说名Re数的物理意义。
12.说说什么是当量直径,如何计算。
1.写出流线微分方程和迹线微分方程的表达式。
答: 流线微分方程:z y x v dz v dy v dx ==迹线微分方程:x v dt dx =,y v dt dy =,z v dt dz =2.写出流体静压特性。
答: 1)流体静压强垂直于作用面,方向指向该作用面的内法线方向;2)静止流体中任意一点处流体静压强的大小与作用面的方位无关,即同一点各个方向上的流体静压强均相等。
3.水力光滑管和水力粗糙管是怎样定义的?是不是绝对粗糙度较大的管道一定是水力粗糙管?为什么?答:当层流底层的厚度δ大于管壁的绝对粗糙度∆时,管壁的凹凸不平部分完全被层流底层所覆盖,紊流核心区与凸起部分不接触,流动不受管壁粗糙度的影响,因而流动的能量损失也不受管壁粗糙度的影响,这时的管道称为水力光滑管(3分)。
反之,称为水力粗糙管(1分)。
绝对粗糙度较大的管道不一定是“水力粗糙管”,因为当流速较小时,流动的层流底层厚度δ可能会很大,当δ大于∆时,尽管管道内壁很粗糙,也可能是水力光滑管(换一种说法:当δ>∆时,不管管子表面有多粗糙,都是水力光滑管)4.串联管路有哪些特点?并联管路有哪些特点?答:串联管路特点:各管段的流量相等;总的水头损失等于各管段水头损失之和; 并联管路特点:总流量等于各管段流量之和;各个支路水头损失相等。
流体力学简答题总结
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流体力学简答题总结第二章1.物质的物理属性比较在常温常压下,物质可以分为固体、液体和气体三种聚集状态。
它们都具有下列物质的三个基本属性:(1)由大量分子组成,(2)分子不断地作随机热运动,(3)分子与分子之间有相互作用力。
I 从宏观上看同体积内所包含的分子数目:气体<液体<固体II 同样分子间距上的分子相互作用力:气体<液体<固体III 固体、液体和气体宏观的表象差异固体有一定的体积也有一定的形状;液体有一定的体积而无一定的形状;气体既无一定的体积也无一定的形状。
IV 固体、液体和气体力学性能比较:固体可以承受拉力、压力和切应力;液体却只能承受压力,几乎不能承受拉力,在极小的切应力作用下就会出现连续的变形流动,它只呈现对变形运动的阻力,不能自行消除变形。
这一特性称为流体的易流动性。
气体与液体性能相近,主要差别是,可压缩性的大小。
气体>液体2.粘度的表示方法:动力粘度μ、运动粘度ν、恩氏粘度°E 3.粘度的变化规律1)液体粘度大小取决于分子间的距离和分子引力。
当温度升高或压强降低时液体膨胀,分子间距增加,分子引力减小,粘度降低。
反之,温度降低,压强升高时,液体粘度增大。
2)气体分子间距较大,内聚力较小,但分子运动较剧烈,粘性主要来源于流层间分子的动量交换。
当温度升高时,分子运动加剧,所以粘性增大;而当压强提高时,气体的粘性增大。
第三章1.流体处于静止状态包括了两种形式1)绝对静止2)相对静止2、常见的质量力:重力ΔW = Δmg、直线运动惯性力ΔFI = Δm·a离心惯性力ΔFR = Δm·rω2 。
3.表面力的作用机理:周围流体分子或固体分子对分离体表面的分子作用力的宏观表现。
*4.流体静压强的两个特性:I、流体静压强垂直于其作用面,其方向指向该作用面的内法线方向。
(利用静止流体性质进行证明)II、静止流体中任意一点处流体静压强的大小与作用面的方位无关,即同一点各方向的流体静压强均相等。
流体力学 简答题
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1.什么是粘滞性?什么是牛顿内摩擦定律?不满足牛顿内摩擦定律的流体是牛顿流体还是非牛顿流体?答:粘滞性是当流体流动时,在流体内部显示出的内摩擦力性质。
牛顿内摩擦定律是:duT Adyμ=;不满足牛顿内摩擦定律的流体是非牛顿流体。
2.在流体力学当中,三个主要的力学模型是指哪三个?答:(1)连续介质;(2)无粘性流体;(3)不可压缩流体。
3.什么是理想流体?答:理想流体即指无粘性流体,是不考虑流体的粘性的理想化的流体。
6.为什么流体静压强的方向必垂直作用面的内法线?答:由于流体在静止时,不能承受拉力和切力,所以流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。
7.为什么水平面必是等压面?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。
8.什么是等压面?满足等压面的三个条件是什么?答:在同一种液体中,如果各处的压强均相等由各压强相等的点组成的面称为等压面。
满足等压面的三个条件是同种液体连续液体静止液体。
12.什么是绝对压强和相对压强?答:绝对压强:以毫无一点气体存在的绝对真空为零点起算的压强。
相对压强:当地同高程的大气压强为零点起算的压强。
13.什么叫自由表面?和大气相通的表面14.什么是流线?什么是迹线?流线与迹线的区别是什么?答:流线是某一瞬时在流场中画出的一条空间曲线,此瞬时在曲线上任一点的切线方向与该点的速度方向重合,这条曲线叫流线。
区别:迹线是流场中流体质点在一段时间过程中所走过的轨迹线。
流线是由无究多个质点组成的,它是表示这无究多个流体质点在某一固定瞬间运动方向的曲线。
而迹线则是在时间过程中表示同一流体质点运动的曲线。
15.什么是流场?答:我们把流体流动占据的空间称为流场,流体力学的主要任务就是研究流场中的流动。
16.什么是欧拉法?什么是拉格朗日法?答:通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为欧拉法。
通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法。
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流体力学简答题总结 Revised by Petrel at 2021简答题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。
4.“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。
5.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。
6.用伯努利能量方程解释为什么在炎热的夏天,当火车开动后,车厢里顿时会有风从车厢两侧吹进?答:当火车开动后,车厢内的空气获得一定的流速,该流速远大于火车周围的空气流速。
由伯努利方程Z P\Y V2\2g=C可知,越靠近车厢处,空气的压强就越小。
从而产生了一个指向车厢的压力差。
在此压力差的作用下,空气就经由车窗被吹进了车厢内。
流体力学简答题
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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)。
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流体力学简答题总结简答题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。
4.“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。
5.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。
6.用伯努利能量方程解释为什么在炎热的夏天,当火车开动后,车厢里顿时会有风从车厢两侧吹进?答:当火车开动后,车厢内的空气获得一定的流速,该流速远大于火车周围的空气流速。
由伯努利方程Z+P\Y+V2\2g=C可知,越靠近车厢处,空气的压强就越小。
从而产生了一个指向车厢的压力差。
在此压力差的作用下,空气就经由车窗被吹进了车厢内。
7.总流能量方程的物理意义是什么?试说明方程中各项的物理意义?答:总流的能量方程表述为:Z1+P1\Y+a1V12\2g=Z2.....它的物理意义是:水流只能从总机械能大的地方流向总机械能小的地方。
流体力学简答题
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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。
流体力学简答题
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1、什么是流体?流体的三大特性?流体是一种受任何微小剪切力作用都能连续变形的物质易流动性,可压缩性,黏性2、什么是流体的连续介质假设?将流体视为由无数连续分布的流体质点组成的连续介质。
3、什么是不可压缩流体?不可压缩流体是指密度为常数的流体(不存在,任何实际流体都是可以压缩的)4、体积压缩系数、温度膨胀系数如何定义?流体受到的压强增大,则体积缩小,称为流体的压缩性。
在一定的压强下,随着温度上升,流体的体积膨胀,称为流体的膨胀性。
5、什么是流体的黏性?当流体层间发生相对滑移时产生切向阻力的特性,就是流体的黏性。
6、什么是牛顿内摩擦定律?作用在流层上的切向应力与速度梯度成正比,比例系数为流体的动力黏度7、动力黏度与压强、温度有什么关系?液体温度越高动力黏度越小,气体温度越高动力黏度越大。
普通压强对流体黏度几乎无影响,但在高压作用下,气体液体的黏度均随压强升高而增大。
8、什么是理想流体?理想流体是指黏度为零的流体。
实际流体都是有黏性的。
9、如何计算肥皂泡内的压强?4*表面张力系数/曲率半径。
1、什么是质量力、表面力,二者有何关系?指作用在所研究的流体体积表面上的力,它是由与流体相接触的其它物体(流体或固体)的作用产生的是指作用于流体内部每一流体质点上的力,它的大小与质量成正比。
2、流体静压强有什么特性?特性一:流体静压强的方向总是和作用面相垂直且指向该作用面,即沿着作用面的内法线方向。
特性二:在静止流体内部任意点处的流体静压强在各个方向都是相等的。
处于平衡状态的流体,单位质量流体所受的表面力分量与质量力分量彼此相等。
3、流体静力学基本方程的适用条件和物理意义?适用条件:质量力只有重力,不可压缩流体物理意义:在静止的不可压缩均质重力流体中,任何一点的位势能和压强势能之和为常数,即总静能头保持不变。
4、达朗贝尔原理在静力学中有何应用?附加一个方向与速度方向相反的惯性力5、什么是物体受到的总压力?即作用在平面上的液体总压力为一假想以平面面积为底,以平面形心淹深为高的柱体的液重。
流体力学简答题
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流体力学简答题1. 什么是流体力学?流体力学是研究液体和气体运动及其相关现象的学科。
它涵盖了流体的力学性质、流动方程、边界条件以及流体在各种条件下的行为分析。
2. 流体力学的基本方程包括哪些?流体力学的基本方程包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。
质量守恒方程描述了质量的流动变化,动量守恒方程描述了力对流体运动的影响,而能量守恒方程描述了流体内部和周围的能量转换。
3. 流体的黏性是什么?流体的黏性是指流体内部分子或分子团之间相互碰撞的阻力。
黏性决定了流体的粘稠度,即流体的黏度。
4. 什么是雷诺数?雷诺数是一个无量纲数,用于描述流体的运动方式。
它是流体惯性力和黏性力之比的量度。
如果雷诺数小于一定临界值,称为层流;而大于临界值,则称为湍流。
5. 流体流动的控制方程是什么?流体流动的控制方程是由质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程构成的一组偏微分方程。
这些方程描述了流体内部的物理规律,如连续性、动量平衡和能量变化。
6. 流体力学的应用领域有哪些?流体力学广泛应用于各个领域,包括航空航天、化工、能源、环境工程等。
在航空航天领域,流体力学用于研究飞行器的空气动力学性能;在化工领域,它用于设计反应器和分离装置;在能源领域,它用于优化发电厂和燃烧系统的能效;在环境工程领域,它用于研究水流和大气的运动及其对环境的影响。
7. 流体力学中的边界层是什么?边界层是指流体靠近固体表面的一层流动区域。
在边界层内,流体速度由静止到最大值的变化非常快,且黏性力起到主要作用。
边界层的特性对于流体与固体表面的相互作用和摩擦有重要影响。
8. 流体的扩散和对流有什么区别?流体的扩散是指流体中物质由高浓度区域向低浓度区域的传递过程。
而对流是指流体中物质由动力学性质(如温度差、压力差)引起的流动而带来的物质传输。
扩散主要由浓度差驱动,而对流主要由动力学力驱动。
9. 流体静力学是什么?流体静力学是研究静止流体和受力平衡的流体系统性质的学科。
(完整版)流体力学简答题
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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。
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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?
进口附近断面上的流速分布较均匀,流速梯度主要表现在管壁处,故近壁处切应力很大,流动所受的阻力也很大,至使流速渐减。
管中心处流速梯度很小,t小,阻力很小,使流速增大。
直至形成一定的流速梯度及切应力,使各部分流体的能耗与能量补充平衡。
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,可对时均流动和脉冲分别加以研究。
紊流中只要时均化的要素不随时间变化而变化的流动,就称恒定流。
紊流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密度梯度有关。
主要在近壁处。
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出脉动程度较大地方。
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?
紊流时断面上流层的分区和流态分区有何区别?
粘性底层,紊流核心:粘性、流速分布与梯度; 层流、紊流:雷诺数
紊流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du/dy 很大,粘滞切应力t仍然起主要作用。
粘性底层很薄,但对能量损失很大。
圆管紊流的流速如何分布?
粘性底层:线性分布,紊流核心处:对数或指数
管径突变的管道,当其他条件相同时,若改变流向,在突变处所产生的局部水头损失是否相等?为什么?
不等,固体边界不同,如突扩与突缩
局部阻力系数与哪些因素有关?选用时应该注意什么?
固体边界的突变情况、流速;局部阻力系数应与所选取的流速相对应。
如何减小局部水头损失?让固体边界趋于流线型
边界层内是否一定是层流?影响边界层内流态的主要因素有哪些?
否,有层流、紊流边界层;粘性、流速、距离
边界层分离是如何形成的?如何减小尾流的区域?
因压强沿流动方向增高,以及阻力的存在,使得边界层内动量减小,形成边界层的分离。
使绕流体型尽可能流线化,则可减小尾流的区域
量纲分析有何作用?
可以用来推导各物理量的量纲,简化物理方程,检验物理方程、经验公式的正确性和完善性,为科学的组织实验过程、整理实验结果提供理论指导。
经验公式是否满足量纲和谐原理?
一般不满足。
通常根据一系列的试验资料统计而得,不考率量纲之间的和谐。
雷诺数与哪些因素有关?其物理意义是什么?管径增大,雷诺数增大还是减小?
雷诺数与流体的粘度、流速及水流的边界形状有关。
为什么下临界数判断层流和紊流?
因为下临界雷诺数较稳定,只与水流的过水断面形状有关,上临界雷诺数不稳定
当管径的直径由小变大时,其下临界雷诺数如何变化?
不变,因为下临界雷诺数只与水流边界形状有关
简述理想流体与粘性流体之间的主要区别?
(1)粘性流体具有粘性,流体层之间有剪切力作用,而理想流体没有
(2)粘性流体附着于物体表面,即物体表面上流速等于物体流速,而理想流体在物体表面发生相对滑移。
简述连续介质假说。
连续介质假设将流体区域看成由流体质点连续组成,占满空间而没有间隙,其物理特性和运动要素在空间是连续分布的。
从而使微观运动的不均匀性、离散性、无规律性与宏观运动均匀性、连续性、规律性达到了和谐的统一。
(宏观无限小微观无限大)
流体静压力有哪两个重要特征?
特征一: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。
特征二: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。
简单叙述沿程阻力和局部阻力的定义,试分析产生这两种损失的原因。
沿程阻力:再过流断面沿程不变的均匀流道中所受的流动阻力
沿程损失原因:由于流体与壁面的摩擦而产生的
.局部阻力:流体在流动过程中由于方向改变或速度改变以及经过管件而产生的阻力
局部损失的原因:因流体与壁面的冲击和流体的质点之间的碰撞而形成的
何谓缓变流和急变流?在缓变流截面上,压强分布有何规律?
当流线的曲率半径很大或流体之间的夹角很小时,流线近似为平行直线,这样的流动称为缓变流, 否则称为急变流。
在接近于直线的流动中,沿法线方向的压力分布规律与平衡流体中的相同,均服从于流体静力学基本程
简述流线的定义,并写出流线方程。
流线就是在流场中某一瞬间作出的一条空间曲线,使这一瞬间在该曲线上各点的流体质
点所具有的速度方向与曲线在该点的切线方向重合
(同一时刻流场中连续各点的速度方向线)
何谓系统和控制体?它们有何区别与联系?
众多流体的质点的集合称为系统。
控制体是指流场中某一确定的空间。
区别:系统的位置和形状是可以变化的,而控制体是指流场中的某一确定的空间。
联系:利用控制体可以推导出流体系统所具有的某种物理量随时间的变化率,得出流体
力学中若干重要方程
流体运动粘滞系数r表征单位速度梯度作用下的切应力对单位体积质量作用产生的
阻力加速度,具有运动学要素。
流体动力粘滞系数u表征单位速度梯度作用下的切应力,反映了粘滞的动力性质
为什么相似准则都要表征惯性力?
作用在流体上的力除了是企图维持流体原来运动状态的力外,其他力都是企图改变运动状态的力。
如果把作用在流体上的各力组成一个多边形,那么惯性力则是多边形的合力。
流动的变化就是惯性力与其他上述各种力相互作用的结果
分别举例说明由重力和粘滞力起主要作用的水流?
粘滞力:层流状态下的明渠、管道、隧洞的有压流动和潜体绕流问题。
重力:堰坝溢流
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,。