流体力学复习资料

1.迹线：同一质点在不同时刻所占有的空间位置联成的空间曲线称为迹线。

2.定常流动：液体流动时，若流体中任何一点的压力，速度和密度都不随时间变化，则这种流动就称为定常流动。

3.沿程阻力：流体在均匀流段上产生的流动阻力，称为沿程阻力。

4.量纲：量纲是指物理量的性质和类别。

5.体积模量：

6.流动相似：两个流动相应点上的同名物理量具有各自固定的比例，则这两个流动就是相似的。

7.纲和谐原理：

8.湍流：流体质点的远动轨迹是极不规则的，各部分相互混杂，这种流动状态称为紊流。

9.局部阻力：由于流体速度或方向的变化，导致流体剧烈冲击，由于涡流和速度重新分布而产生的阻力。

10.层流：液体层间有规则的流动状态称为层流。

11.渐变流：流线之间的夹角β很小、流线的曲率半径r很大的近乎平行直线的流动。

12.淹没出流：容器中的液体通过孔口出流到另一个充满液体的空间。

13.薄壁孔口：出流流股与孔口接触只有一条周线，这种条件的孔口称为薄壁孔口。

14.动能修正系数：

15.流管：在流场内，取任意非流线的封闭曲线L，经此曲线上全部点做流线，这些流线组成的管状流面，称为流管。

简答题

1.什么是等压面？等压面的条件是什么？

等压面是指流体中压强相等的各点所组成的面。只有重力作用下的等压面应满足的条件是：静止、连通、连续均质流体、同一水平面。

2.流线的定义性质。

流线的定义：在某一时刻，个点的切线方向与通过该点的流体质点的流速方向重合的空间去曲线。

流线的性质： 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或直线。 c、流线越密处，流速越大，流线越稀处，流速越小。

4.试简要回答缓变流的定义及其两个主要特性。

缓变流（渐变流）：流线之间的夹角β很小、流线的曲率半径r很大的近乎平行直线的流动。

特性：

5.试简要阐述局部能量损失的定义及大致分类。

6.简述孔口出流的分类情况。

按孔口直径D和孔口形心在液面下深度H分为大孔口和小孔口；按水头随时间变化，分为恒定出流和非恒定出流；按壁厚，分为薄壁孔口和厚壁孔口；按出流空间状况，分为自由出流和淹没出流。

孔口出流分三类：①孔口自由出流：容器中的液体自孔口留到大气中；②孔口淹没出流：容器中的液体通过孔口出流到另一个充满液体的空间；③管嘴出流：

当圆孔壁厚δ等于3~4d时或在孔口接一段长l＝3~4d的圆管时，此时的出流称为管嘴出流。

7.流体粘度的定义并说明温度对流体粘性的影响。

流体粘度：流体内部质点或流层间因相对运动而产生内摩擦里以反抗相对运动，此内摩擦力称为粘滞力，即为粘度。

液体的粘度随温度升高而减小；气体的粘度随温度升高而增大。

8.温度变化对流体的粘度有什么影响，并简要说明原因。

液体的粘度随温度升高而减小；气体的粘度随温度升高而增大。

原因：粘滞性是分子间的吸引力和分子不规则的热运动产生动量交换的结果。温度升高，分子间吸引力降低，动量增大；反之，温度降低，分子间吸引力增大，动量减小。对于液体，分子间的吸引力是决定性因素。对于气体分子间的热运动产生动量交换是决定性因素。

9.迹线的定义及迹线方程。

同一质点在个各不同时刻所占有的空间位置联成的空间曲线称为迹线。

迹线方程：

11.相对平衡的流体的等压面是否为水平面？为什么？什么条件下的等压面是水平面？

不一定，因为相对平衡的流体存在惯性力，质量力只有重力作用下平衡流体的等压面是水平面。

12.简述紊流的定义及特性。

紊流：液体质点的运动轨迹是极不规则的，各部分流体掺混剧烈，这种流动状态称为紊流。

特性：无序性、随机性、有旋性、混掺性。流体质点不再成层流动，而是呈现不规则紊动，流层间质点相互混掺，为无序的随机运动。

13.简述层流的定义及特性。

层流：液体层间有规则的流动状态称为层流。

特性：有序性。水流呈层状流动，各层的质点互不混掺，质点作有序的直线运动。

14.流体力学研究中为什么要引入连续介质假设。

ⓛ不考虑微观分子的影响，只考虑外力作用下的宏观机械运动。②能运用数学分析的连续函数工具。

15.简述粘性流体绕流物体时产生阻力的原因。如何减小阻力？

16.什么是粘滞性？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？

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：

du

T A

dy

μ

=；不满足牛顿内摩擦定律的流体是非牛顿

流体。

17.在流体力学当中，三个主要的力学模型是指哪三个？

（1）连续介质；（2）无粘性流体；（3）不可压缩流体。

18.什么是理想流体？

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。

19.什么是实际流体？

考虑流体的粘性的流体。

20.什么是不可压缩流体？

不计流体的压缩性和热胀性的而对流体物理性质的简化。

21.为什么流体静压强的方向必垂直作用面的内法线？

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。

22.为什么水平面必是等压面？

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。

23.什么是等压面？满足等压面的三个条件是什么？

等压面是指流体中压强相等的各点所组成的面。满足等压面的三个条件是同种液体连续液体静止液体。

24.什么是绝对压强和相对压强？

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。

p为零点起算的压强。

相对压强：当地同高程的大气压强

a

25.什么叫自由表面？

和大气相通的表面叫自由表面。

26.什么是流线？什么是迹线？流线与迹线的区别是什么？

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。

27.什么是流场？

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。

28什么是欧拉法？

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。

29.什么是拉格朗日法？

通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法。

30.什么是恒定流动？什么是非恒定流动？

动平衡的流动，各点流速不随时间变化，由流速决定的压强、粘性力也不随时间变化，这种流动称之为恒定流动反之为非恒定流动。

31.什么是沿程损失？

在沿程不变的管段上，流动阻力沿程也基本不变，称这类阻力为沿程阻力，克服沿程阻力引起的能量损失为沿程损失。

32.什么是局部损失？

在边壁急剧变化的区域，阻力主要地集中在该区域中及其附近，这种集中分布的阻力称为局部阻力。克服局部阻力的能量损失为局部损失。

33.什么叫孔口自由出流和淹没出流？

在容器侧壁或底壁上开一孔口，容器中的液体自孔口出流到大气中，称为孔口自由出流。如出流到充满液体的空间，则称为淹没出流。