流体力学总复习

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(完整版)流体力学知识点总结汇总

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流体力学知识点总结 第一章 绪论1 液体和气体统称为流体,流体的基本特性是具有流动性,只要剪应力存在流动就持续进行,流体在静止时不能承受剪应力。

2 流体连续介质假设:把流体当做是由密集质点构成的,内部无空隙的连续体来研究。

3 流体力学的研究方法:理论、数值、实验。

4 作用于流体上面的力(1)表面力:通过直接接触,作用于所取流体表面的力。

作用于A 上的平均压应力作用于A 上的平均剪应力应力法向应力切向应力(2)质量力:作用在所取流体体积内每个质点上的力,力的大小与流体的质量成比例。

(常见的质量力:重力、惯性力、非惯性力、离心力)单位为5 流体的主要物理性质 (1) 惯性:物体保持原有运动状态的性质。

质量越大,惯性越大,运动状态越难改变。

常见的密度(在一个标准大气压下): 4℃时的水20℃时的空气(2) 粘性ΔFΔPΔTAΔAVτ法向应力周围流体作用的表面力切向应力A P p ∆∆=A T ∆∆=τAF A ∆∆=→∆lim 0δAPp A A ∆∆=→∆lim 0为A 点压应力,即A 点的压强 ATA ∆∆=→∆lim 0τ 为A 点的剪应力应力的单位是帕斯卡(pa ),1pa=1N/㎡,表面力具有传递性。

B Ff m =2m s 3/1000mkg =ρ3/2.1mkg =ρ牛顿内摩擦定律: 流体运动时,相邻流层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。

即以应力表示τ—粘性切应力,是单位面积上的内摩擦力。

由图可知—— 速度梯度,剪切应变率(剪切变形速度) 粘度μ是比例系数,称为动力黏度,单位“pa ·s ”。

动力黏度是流体黏性大小的度量,μ值越大,流体越粘,流动性越差。

运动粘度 单位:m2/s 同加速度的单位说明:1)气体的粘度不受压强影响,液体的粘度受压强影响也很小。

2)液体 T ↑ μ↓ 气体 T ↑ μ↑ 无黏性流体无粘性流体,是指无粘性即μ=0的液体。

无粘性液体实际上是不存在的,它只是一种对物性简化的力学模型。

流体力学期末总复习

流体力学期末总复习
期末总复习 考试时间:120分钟(期末考试周) 期末考试题型及分数分配 1.填空题(1′×20=20′)
2.选择题(2′×10=20′)
3.计算题(共5题,共60分)
1)静止流体作用下的总压力;(10 ′)
2)动量定理;(12′) 3)π定理证明关系式; (10′) 4)实际流体伯努利方程,水头损失; (10′) 5)管系, U形管测压计,泵的有效功率。 (18′)
u x t u y = t u z t
u x u x u x ux uy uz x y z u y u y u y ux uy uz x y z u z u z u z ux uy uz x y z
位变(迁移)加速度
p p0 gh
适用条件:静止、不可压缩流体。
帕斯卡定律:自由液面上 的压强将以同样的大小传 递到液体内部的任意点上
5.掌握流体静压力的计量标准及其表示方法
p pM pab pv pab
pab>pa
pa pab<pa p=0
绝对压力pab 表压 pM 真空压力(真空度) pv
注意:pv表示绝对压强小于当地大气压强而形成真空的程度,读正值!
2.掌握连续介质假设
内容: 不考虑流体的微观结构,而是采用简化模型来代替流体的真是 微观结构。流体充满着一个空间时是不留任何空隙的,即把流 体看做是连续介质。 意义: 不必研究大量分子的瞬间运动状态,而只要研究描述流体宏 观状态物理量。将一个本来是大量的离散分子或原子的运动 问题近似为连续充满整个空间的流体质点的运动问题。
液体在曲面上面,垂直分力方向向下。 液体在曲面下面,垂直分力方向向上。
第三章 流体运动学 1.了解描述流动的两种方法;

流体力学复习试卷及答案

流体力学复习试卷及答案

流体力学复习试卷及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 流体力学研究的对象是()A. 固体B. 液体C. 气体D. 液体和气体答案:D2. 流体的连续性方程描述的是()A. 流体的运动规律B. 流体的质量守恒C. 流体的动量守恒D. 流体的能量守恒答案:B3. 伯努利方程适用于()A. 稳定流动B. 非稳定流动C. 可压缩流体D. 不可压缩流体答案:A4. 流体的粘度与下列哪个因素无关()A. 温度B. 压力C. 流体的种类D. 流体的密度答案:B5. 在管道流动中,层流与湍流的区别主要在于()A. 流速大小B. 流向C. 流体粘度D. 流体雷诺数答案:D二、填空题(每题5分,共25分)6. 流体的连续性方程为:__________。

答案:∮ρv·dV = 07. 伯努利方程为:__________。

答案:P + 1/2ρv² + ρgh = 常数8. 流体的粘度分为__________和__________。

答案:动力粘度,运动粘度9. 流体力学中的边界层是指__________。

答案:在固体边界附近,流速梯度很大的薄层10. 流体力学中的雷诺数定义为__________。

答案:Re = ρvD/μ三、判断题(每题5分,共25分)11. 流体力学是研究流体运动规律的学科。

()答案:正确12. 伯努利方程适用于不可压缩流体。

()答案:正确13. 在管道流动中,层流的雷诺数小于湍流的雷诺数。

()答案:正确14. 流体的粘度随温度的升高而减小。

()答案:错误15. 流体力学中的边界层厚度与流速成正比。

()答案:错误四、计算题(每题25分,共100分)16. 一水平管道中,水的流速为1m/s,管道直径为0.1m,求管道中水的流量。

解:根据连续性方程,流量Q = ρvA,其中ρ为水的密度,v为流速,A为管道横截面积。

ρ = 1000 kg/m³(水的密度)v = 1 m/sA = π(0.1/2)² = 0.00785 m²Q = ρvA = 1000 * 1 * 0.00785 = 7.85 k g/s答案:管道中水的流量为7.85 kg/s。

流体力学复习资料

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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。

工程流体力学总复习题

工程流体力学总复习题

⼯程流体⼒学总复习题⼯程流体⼒学总复习题⼀、名词解释1. .流体:易流动的物质,包括液体和⽓体。

2.理想流体:完全没有黏性的流体。

3.实际流体:具有黏性的流体。

4.黏性:是流体阻⽌发⽣变形的⼀种特性。

5.压缩性:在温度不变的条件下,流体在压⼒作⽤下体积缩⼩的性质。

6.膨胀性:在压⼒不变的条件下,流体温度升⾼时,其体积增⼤的性质。

7. ⾃由液⾯:与⼤⽓相通的液⾯。

8.重度:流体单位体积内所具有的重量。

9.压⼒中⼼:总压⼒的作⽤点。

10.相对密度:某液体的密度与标准⼤⽓压下4℃(277K)纯⽔的密度之⽐。

11.密度:流体单位体积内所具有的质量。

12.控制体:流场中某⼀确定不变的区域。

13.流线:同⼀瞬间相邻各点速度⽅向线的连线。

14. 迹线:流体质点运动的轨迹。

15.⽔⼒坡度:沿流程单位长度的⽔头损失。

16.扬程:由于泵的作⽤使单位重⼒液体所增加的能量,叫泵的扬程。

17.湿周:与液体接触的管⼦断⾯的周长。

18.当量长度:把局部⽔头损失换算成相当某L当管长的沿程⽔头损失时,L当即为当量长度。

19.系统:包含确定不变流体质点的任何集合。

20.⽔⼒粗糙:当层流底层的厚度⼩于管壁粗糙度时,即管壁的粗糙突起部分或全部暴露在紊流区中,造成新的能量损失,此时的管内流动即为⽔⼒粗糙。

21.压⼒体:是由受压曲⾯、液体的⾃由表⾯或其延长⾯和由该曲⾯的最外边界引向液⾯或液⾯延长⾯的铅垂⾯所围成的封闭体积。

22.长管:可以忽略管路中的局部⽔头损失和流速损失的管路。

23.短管:计算中不可以忽略的局部⽔头损失和流速损失的管路。

24.层流:流动中黏性⼒影响为主,流体质点间成分层流动主要表现为摩擦。

25.紊流:雷诺数⼤于2000的流动,表现的是液体质点的相互撞击和掺混。

26.当量直径:对于⾮圆形的管路,当量直径等于⽔⼒半径的1/4倍。

27.⽔⼒半径:管路的断⾯⾯积与湿周之⽐。

28.等压⾯:⾃由液⾯、受压曲⾯和受压曲⾯各端点向上引⾄⾃由液⾯构成的封闭曲⾯所围成的体积。

流体力学复习题

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流体力学复习题(总6页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--流体力学复习题绪论2.流体的压缩性与热胀性用什么表示他们对液体的密度和容重有何影响答:流体的压缩性用压缩系数表示.流体的热胀性用热胀系数表示影响:①流体在压力作用下,体积减小,密度增大,容重增大,由于液体的压缩系数很小,故工程上一般液体视为不可压缩的,但是在瞬间压强变化很大的特殊场合,则必须考虑其压缩性②温度升高,流体体积增大,密度减小,容重减小,液体热胀性非常小,一般工程中也不考虑液体的热胀性。

但是在热水采暖工程中或其他特殊情况下,需考虑热胀性。

3.当气体远离液相状态时,可以近似看成理想气体,写出理想气体状态方程。

当压强与温度改变时,对气体的密度有何影响答:(1)理想气体状态方程:(2)理想气体从一个状态到另一个状态下的压强,温度,密度间的关系为:①压强不变时,即则。

气体密度与温度成反比,温度升高密度减小;温度降低,密度增大;但温度降低到液化温度时不成立。

②温度不变时,即则气体密度与压强成正比关系,压强增加,密度增大。

压强达到极限压强后不再适用。

4.什么是流体的粘滞性它对流体的运动有何影响动力粘滞系数与运动粘滞系数有何区别于联系液体与其体的粘滞性随温度的变化相同吗为什么答:(1)在流体内部产生内摩擦力以阻抗流体运动的性质称为流体的粘滞性。

(2)粘滞性阻碍了流体的相对运动。

(3)①联系:都是反映流体粘滞性的参数,表明流体的粘滞性越强。

②区别:工程中大多数流体的动力粘滞系数与压力变化无关。

但是对气体而言,压力变化,密度变化,故运动粘度随压力变化。

(4)①变化不相同。

温度升高时,所有液体粘滞性是下降的。

而所有其体的粘滞性是上升的。

②粘性取决于分子间的引力和分子间的动量交换,液体的粘滞性主要取决于分子间的引力,其体的黏性取决于分子间的动量交换。

温度升高,分子间的引力减小而动量交换加剧,故变化规律不相同。

流体力学复习资料【最新】

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流体力学复习资料1.流体的定义;宏观:流体是容易变形的物体,没有固定的形状。

微观:在静力平衡时,不能承受拉力或者剪力的物体就是流体。

2. 流体的压缩性:温度一定时,流体的体积随压强的增加而缩小的特性。

流体的膨胀性:压强一定时,流体的体积随温度的升高而增大的特性。

3. 黏度变化规律:液体温度升高,黏性降低;气体温度升高,黏性增加。

原因:液体黏性是分子间作用力产生;气体黏性是分子间碰撞产生。

4.牛顿内摩擦定律:运动的额流体所产生的内摩擦力F的大小与垂直于流动方向的速度梯度du/dy成正比,与接触面的面积A成正比,并与流体的种类有关,与接触面上的压强无关。

数学表达式:F=μA du/dy流层间单位面积上的内摩擦力称为切向应力τ=F/A=μdu/dy5.静止流体上的作用力:质量力、表面力。

质量力:指与流体微团质量大小有关并且集中作用在微团质量中心上的力。

表面力:指大小与流体表面积有关并且分布作用在流体表面上的力。

6.重力作用下静力学基本方程:dp=-ρgdz 对于均质不可压缩流体:z+p/ρ=c物理意义:几何意义7. .绝对压强:以绝对真空为基准计算的压强。

P相对压强:以大气压强为基准计算的压强。

P e真空度:某点的压强小于大气压强时,该点压强小于大气压强的数值。

P vP=p a+ρgh p e=p-pa p v=p a-p8.压力提的概念:所研究的曲面(淹没在静止液体中的部分)到自由液面或自由液面的延长面间投影所包围的一块空间体积。

液体在曲面上方叫实压力体或正压力体;下方的叫虚压力体或负压力体。

9. 研究流体运动的两种方法:①拉格朗日法②欧拉法10.定常流动:流体质点的运动要素只是坐标的函数而与时间无关。

非定常流动:流体质点的运动要素既是坐标的函数又是时间的函数。

11. 迹线:指流体质点的运动轨迹,它表示了流体质点在一段时间内的运动情况。

流线:在流场中每一点上都与速度矢量相切的曲线称为流线。

流线是同一时刻不同流体质点所组成的曲线,它给出该时刻不同流体质点的速度方向。

流体力学(基本概念总复习)课件

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3、相似准则数均为有量纲数。 (× )
解:相似准则数均为无量纲数。
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4、雷诺准则一般用于明渠流动的问题,而弗劳
德准则则通常用于有压管流问题。(× )
解:雷诺准则一般用于有压管流的问题,而弗劳 德准则则通常用于明渠流l 动问题。
5、当原型与模型同时保证重力和黏性力相似
时,若采用同一流体进行实验,则长度尺寸
不计。 (×)
解:短管与长管之分主要取决于沿程水头损失和 局部水头损失在总水头损失中所占的比重。通常 长管可以忽略局部水头损失,甚至流速水头也可 以忽略不计,而短管的沿程水头损失和局部水头 损失比重相当,在计算总水头损失时,二者都要 计入。
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4、串联管路的总水头损失等于个支路的水头 损失,各支路的水头损失相等,而并联管路的
为 l 1 。 ( √)
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6、当原型与模型同时保证重离和黏性力相 似时,若采用不同流体进行实验,则长度比
尺和运动黏度比尺的关系为 l 1 ( × )
解:当原型与模型同时保证重力和黏性力相
似时,若采用不同流体进行实验,则长度比
尺和运动黏度比尺的关系为
2
l
3 v
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4
4、气体的粘度随温度的增加而减小,而 液体的粘度却随着温度的增加而增加。
(× )
气体的粘度随温度的升高而增加,而液 体的粘度却随着温度的升高而减小。
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4、气体的粘度随温度的增加而减小,而 液体的黏度却随着温度的增加而增加。
(×)
气体的粘度随温度的升高而增加,而液 体的黏度却随着温度的升高而减小。

流体力学-总结复习

流体力学-总结复习

流体力学总结+复习第一章 绪论一、流体力学与专业的关系流体力学——是研究流体(液体和气体)的力学运动规律及其应用的学科。

主要研究在各种力的作用下,流体本身的状态,以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的力学分支。

研究对象:研究得最多的流体是液体和气体。

根底知识:牛顿运动定律、质量守恒定律、动量〔矩〕定律等物理学和高等数学的根底知识。

后续课程:船舶静力学、船舶阻力、船舶推进、船舶操纵等都是以它为根底的。

二、连续介质模型连续介质:质点连续地充满所占空间的流体。

流体质点(或称流体微团) :忽略尺寸效应但包含无数分子的流体最小单元。

连续介质模型:流体由流体质点组成,流体质点连续的、无间隙的分布于整个流场中。

三、流体性质密度:单位体积流体的质量。

以表示,单位:kg/m 3。

0limA V m dmV dVρ∆→∆==∆ 重度:单位体积流体的重量。

以 γ 表示,单位:N/m 3。

0lim A V G dGV dVγ∆→∆==∆ 密度和重度之间的关系为:g γρ=流体的粘性:流体在运动的状态下,产生内摩擦力以抵抗流体变形的性质。

,其中μ为粘性系数,单位:N ·s /m 2=Pa ·sm 2/s 粘性产生的原因:是由流动流体的内聚力和分子的动量交换所引起的。

牛顿流体:内摩擦力按粘性定律变化的流体。

非牛顿流体:内摩擦力不按粘性定律变化的流体。

四、作用于流体上的力质量力〔体积力〕:其大小与流体质量〔或体积〕成正比的力,称为质量力。

例如重000lim,lim,limy xzm m m F F F Y Z mm m→→→=== 外表力:五、流体静压特性特性一:静止流体的压力沿作用面的内法线方向特性二:静止流体中任意一点的压力大小与作用面的方向无关,只是该点的坐标函数。

六、压力的表示方法和单位绝对压力p abs :以绝对真空为基准计算的压力。

相对压力p :以大气压p a 为基准计算计的压力,其值即为绝对压力超过当地大气压的数值。

流体力学总复习

流体力学总复习

流体⼒学总复习流体⼒学总复习1.流体连续介质假设,流体的易变形性,粘性,可压缩性2.流体的主要⼒学性质:粘性,压缩性和表⾯张⼒。

3.粘度⼀般不随压⼒变化;对于⽓体温度升⾼则粘度变⼤;对于液体温度升⾼则粘度变⼩。

4.流体的压缩性温度不变时,流体的体积随压强升⾼⽽缩⼩的性质。

5.流体的热膨胀性压⼒不变时,流体的体积随温度升⾼⽽增⼤的性质。

6.不可压缩流体的概念所有的流体均具有可压缩性,只不过液体压缩性很⼩,⽓体的压缩性⼤。

实际⼯程中,对于那些在整个流动过程中压⼒及温度变化不是很⼤,以致流体的密度变化可以忽略不计的问题,不论是液体或是⽓体,假设其密度为常数,并称其为不可压缩流体。

7.⽜顿内摩擦定律,τ=µ*du/dy。

上式说明流体在流动过程中流体层间所产⽣的剪应⼒与法向速度梯度成正⽐,与压⼒⽆关。

流体的这⼀规律与固体表⾯的摩擦⼒规律不同。

符合⽜顿切应⼒公式者为⽜顿流体,如⽔,空⽓;不符合⽜顿切应⼒公式者为⾮⽜顿流体,如油漆,⾼分⼦化合物液体。

8.粘性系数为零的流体称为理想流体,是⼀种假想的流体。

9.⼯程中常⽤运动粘度代替,10.黏性流体与理想流体之分。

⾃然界存在的实际流体都具有黏性,因此实际流体都是黏性流体;若黏性可以忽略不计,则称之为理想流体,即不具有黏性的流体为理想流体。

11.影响黏度的主要因素(1) 温度的影响A. 对于液体,其黏度随温度的升⾼⽽减少。

原因为:液体分⼦的黏性主要来源于分⼦间内聚⼒,温度升⾼时,液体分⼦间距离增⼤,内聚⼒随之下降⽽使黏度下降。

B. 对于⽓体,其黏度随温度的升⾼⽽增⼤。

原因为:⽓体黏性的主要原因是分⼦的热运动,温度升⾼时,⽓体分⼦的热运动加剧,层间分⼦交换频繁,因此⽓体黏度增⼤。

(2) 压强的影响通常压强下,压强对流体黏度的影响很⼩,可以忽略不计。

但在⾼压强下,流体,⽆论是液体还是⽓体,其黏度都随压强的增⼤⽽增⼤。

12.液体的⾃由表⾯存在表⾯张⼒,表⾯张⼒是液体分⼦间吸引⼒的宏观表现。

流体力学复习资料

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第一章绪论 1-2、连续介质的概念:流体占据空间的所有各点由连续分布的介质点组成。

流体质点具有以下四层含义:1、流体质点的宏观尺寸很小很小。

2、流体质点的微观尺寸足够大。

3、流体质点是包含有足够多分子在内的一个物理实体,因而在任何时刻都应该具有一定的宏观物理量。

4、流体质点的形状可以任意划定,因而质点和质点之间可以完全没有空隙。

1-5、流动性:液体与固体不同之处在于各个质点之间的内聚力极小,易于流动,不能自由地保持固定的形状,只能随着容器形状而变化,这个特性叫做流动性。

惯性:物体对抗外力作用而维持其原有状态的性质。

黏性:指发生相对运动时流体内部呈现内摩擦力而阻止发生剪切变形的一种特性,是流体的固有属性。

内摩擦力或黏滞力:由于流体变形〔或不同层的相对运动〕,而引起的流体内质点间的反向作用力。

F :内摩擦力;=du F A dyμ±。

τ:单位面积上的内摩擦力或切应力〔N/m ²〕;==F du A dyτμ±。

A :流体的接触面积〔m ²〕。

μ:与流体性质有关的比例系数,称为动力黏性系数,或称动力黏度。

du dy:速度梯度,即速度在垂直于该方向上的变化率〔1s -〕。

黏度:分为动力黏度、运动黏度和相对粘度。

恩氏黏度:试验液体在*一温度下,在自重作用下从直径2.8mm 的测定管中流出200cm ³所需的时间T1与在20℃时流出一样体积蒸馏水所需时间T2之比。

1t 2T E T =。

牛顿流体:服从牛顿内摩擦定律的流体〔水、大局部轻油、气体等〕温度、压力对黏性系数的影响?温度升高时液体的黏度降低,流动性增加;气体则相反,温度升高时,它的黏度增加。

这是因为液体的黏度主要是由分子间的内聚力造成的。

压力不是特别高时,压力对动力黏度的影响很小,并且与压力的变化根本是线性关系,当压力急剧升高,黏性就急剧增加。

对于可压缩流体来说,运动黏度与压力是密切相关的。

流体力学复习提纲

流体力学复习提纲

《流体力学》复习提纲第一部分:基本知识第一章 流体及其主要物理性质1. 流体的概念。

2. 连续介质假设的内容,质点的概念。

3. 液体和气体相对密度的定义。

4. 密度、重度、相度密度的相互计算。

5. 体积压缩系数和体积膨胀系数的定义,写出其数学表达式。

6. 动力粘度与运动粘度的相互计算、粘度的国际单位和物理单位及单位换算。

7. 作用在流体上的力的分类:分为质量力和表面力两大类。

8. 温度对液体和气体粘性的影响规律。

9. 什么是理想流体和实际流体。

10. 牛顿内摩擦定律的内容及其两种数学表达式。

重点习题:1-1,1-4,1-5,第二章 流体静力学1. 静压强的两个重要特性是什么?2. 欧拉平衡方程及其全微分形式3. 绝对压力、相对压力(表压力)、真空度三种压力的概念。

4. 工程大气压和标准大气压的区别。

5. 静力学基本方程C pz =+γ中每一项的几何意义和物理意义是什么?6. 绝对静止和两种典型的相对静止流体(等加速水平运动和绕轴等角速旋转运动)中的压力分布规律和等压面的形状。

7. 液式测压计的计算。

8. 掌握静止流体作用在平面和曲面上的总压力的计算方法(包括总压力的大小﹑方向和作用点)等,会进行有关计算。

重点习题:2-6,2-9,2-18,2-19第三章 流体运动学与动力学基础1. 研究流体运动的两种方法:拉格朗日法和欧拉法。

2. 欧拉法表示的质点加速度公式3. 定常流与非定常流的概念4. 流线与迹线的概念5. 流量的概念及三种流量表示方法及相互换算。

6. 欧拉运动方程7. 实际流体总流伯努利方程的三条水头线的画法和意义8. 水力坡降的概念。

9. 实际流体总流伯努利方程。

10. 节流式流量计的工作原理是什么?11. 理解测速管(或皮托管)的原理和用途。

12. 泵的扬程H 的概念及其与泵有效功率泵N 的关系?13. 连续性方程反映了什么物理基本原理?质量守恒定律14. 掌握连续方程﹑总流伯努利方程和动量方程的应用,动量方程部分应会进行弯管、渐缩管和平板等受力的计算。

流体力学复习题及答案

流体力学复习题及答案

流体力学复习题及答案流体力学是一门研究流体(液体和气体)运动规律及其与固体边界相互作用的科学。

以下是一些流体力学的复习题及答案,以帮助学生更好地掌握这门学科的基本概念和计算方法。

一、选择题1. 流体力学中的流体包括哪些类型?A. 液体B. 气体C. 液体和气体D. 固体答案:C2. 流体静压的特点是?A. 随深度线性增加B. 随深度线性减少C. 与深度无关D. 随深度非线性变化答案:A3. 流体的粘性对流动有什么影响?A. 增加流动阻力B. 减少流动阻力C. 无影响D. 取决于流体的密度答案:A二、填空题4. 流体力学中的雷诺数(Re)是无量纲数,用于描述流体流动的_________。

答案:惯性力与粘性力的相对重要性5. 根据流体的流动速度和压力分布,流体流动可以分为_________和_________。

答案:层流;湍流三、简答题6. 描述伯努利定理的基本内容。

答案:伯努利定理指出,在理想流体(不可压缩、无粘性)的稳定流动中,沿流线的压力能、动能和势能之和是常数。

7. 什么是流体的压缩性,它对流体流动有什么影响?答案:流体的压缩性是指流体在压力作用下体积变化的能力。

压缩性高的流体在压力变化下体积变化较大,这会影响流体的流动特性,例如在高速流动中可能导致激波的形成。

四、计算题8. 假设有一个水平管道,内径为0.1米,水的流速为2米/秒,求管道内水的雷诺数。

答案:首先,我们需要知道水的密度(ρ)和动力粘度(μ)。

假设水的密度为1000 kg/m³,动力粘度为1.002×10⁻³ Pa·s。

雷诺数的计算公式为:Re = (ρVD) / μ,其中V是流速,D是管道直径。

将已知数值代入公式,得到Re = (1000 × 2 × 0.1) /(1.002×10⁻³) ≈ 199600。

五、论述题9. 论述流体力学在工程应用中的重要性。

《流体力学》各章节复习要点

《流体力学》各章节复习要点

《流体力学》各章节复习要点第一章:流体力学基本概念1.流体力学的研究对象是流体运动的性质、规律和力学行为。

2.流体和固体的区别,流体的分类和性质。

3.流体的基本力学性质,包括压强、密度和粘度等。

4.流体的运动描述,包括质点、流线、流管和速度场等概念。

5.流体的变形和应力,包括剪切应力、正应力、黏性和流变性等。

第二章:流体静力学1.流体静压力的基本特征,流体静力学方程和压强的传递规律。

2.流体的浮力,浸没体和浮力的计算方法。

3.子液面、大气压和液体柱的压强和压力计的应用。

4.流体的液面,压强分布和压力容器。

第三章:流体动力学基本方程1.流体运动描述的方法,包括拉格朗日方法和欧拉方法。

2.质点、质点流函数和速度场等的关系。

3.流体的基本方程,包括连续性方程、动量方程和能量方程。

4.流体的不可压缩性和可压缩性假设。

第四章:定常流动和流动的形态1.定常流动和非定常流动的概念和特点。

2.流体流动的形态,包括层流和紊流。

3.流体的压强分布和速度分布。

4.流体的速度分布和速度云。

第五章:流体的动能和势能1.流体的动能、动能方程和功率。

2.流体的势能、势能方程和能率。

3.流体的势能和扬程。

第六章:粘性流体力学基本方程1.粘性流体的三个基本性质,包括黏性、切变应力和流变规律。

2.线性流体的黏性流动,包括牛顿黏性流体模型和黏性损失。

3.非线性流体的黏性流动,包括非牛顿流体和粘弹性流体。

第七章:边界层流动1.边界层的概念和特点。

2.压强分布和速度分布的边界层。

3.边界层和物体间的摩擦阻力。

第八章:维持边界层流动的力1.维持边界层流动的作用力,包括压力梯度、粘性力和凸面力。

2.维持边界层流动的条件和影响因素。

第九章:相似定律和模型试验1.流体力学中的相似原理和相似定律。

2.物理模型和模型试验的概念和应用。

第十章:流体力学的应用1.流体力学在水利工程中的应用,包括水力学、河流动力学和波动力学等。

2.流体力学在能源领域中的应用,包括风力发电和水力发电等。

流体力学复习题+答案

流体力学复习题+答案

流体力学复习题+答案一、单选题(共100题,每题1分,共100分)1、在完全湍流时(阻力平方区),粗糙管的摩擦系数λ数值( )A、与粗糙度无关B、与光滑管一样C、只取决于ReD、取决于相对粗糙度正确答案:D2、流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的( )项A、总机械能B、静压能C、动能D、位能正确答案:B3、符合化工管路的布置原则的是( )A、一般采用暗线安装B、并列管路上的管件和阀门应集中安装C、平行管路垂直排列时,冷的在上,热的在下D、各种管线成列平行,尽量走直线正确答案:D4、计量泵的工作原理是( )A、利用离心力的作用输送流体B、利用工作室容积的变化输送流体C、依靠另外一种流体的能量输送流体D、依靠重力作用输送流体正确答案:B5、齿轮泵的流量调节可采用( )A、进口阀B、出口阀C、旁路阀D、都可以正确答案:C6、实际流体的柏努利方程不可以直接求取项目是 ( )。

A、外加功B、总阻力C、动能差D、静压能差正确答案:B7、稳定流动是指 ( )A、流动参数与时间变化有关与位置无关B、流动参数与时间和位置变化均无关C、流动参数与时间变化无关与位置有关D、流动参数与时间变化与位置变化都有关正确答案:C8、在静止流体内部判断压强相等的必要条件( )A、同一种连续流体B、同一种流体内部C、同一水平面上,同一种连续流体D、连通着的两种流体正确答案:C9、影响流体压力降的主要因素是( )A、压力B、流速C、密度D、温度正确答案:B10、当两台规格相同的离心泵并联时,只能说( )A、当扬程相同时,并联泵特性曲线上的流量是单台泵特性曲线上流量的两倍B、在管路中操作的并联泵较单台泵流量增大一倍C、在管路中操作的并联泵扬程与单台泵操作时相同,但流量增大两倍D、在新的工作点处较原工作点处的流量增大一倍正确答案:A11、确定设备相对位置高度的是( )。

A、阻力计算式B、柏努利方程式C、静力学方程式D、连续性方程式正确答案:B12、按照离心泵完好标准,轻石脑油返输用离心泵机械密封允许泄漏量( )。

流体力学课件(基本概念总复习)

流体力学课件(基本概念总复习)

36上午12时12分13 秒
(1)管嘴长度 l (3 ~ 4)d

(2)作用水头 H0 9m 。( × )
解:圆柱形管嘴正常工作的条件是:
(1)管嘴长度

(2)作用水头 H0 9m 。
退出
37上午12时12分13 秒
37
3、短管与长管之分主要取决于沿程水头损失 和局部水头损失,甚至流速水头也可以忽略
6、对于环状管网中任意闭合的环路,其水头
损失和流量均等于零。(×)
解:对于环状管网中任意闭合的环路,其水头 损失等于零。
退出
40上午12时12分13 秒
40
7、水击压强的计算必须考虑水的压缩性,
但管路的变形一般可忽略不计。( × )
解:水击压强的计算必须考虑水的压缩性和 管路的变形。
退出
41上午12时12分13 秒
退出
断面平均流速V1仅为轴心速度的四分之一左右;
52上午12时12分13 秒
52
断面质量平均流速V2约为轴心速度的二分之一。
质量平均流速v2:以质量平均流速乘以质量即得真实动 量。v2能恰当地反映被使用区的速度。
总水头损失等于个支路的水头损失之和。(×)
解:串联管路的总水头损失等于个支路的水头 损失之和,而并联管路的总水头损失等于各个 支路的水头损失,各支路的水头损失相等。
退出
39上午12时12分13 秒
39
5、为保证供水的可靠性,城市供水、供气系
统一般应设计成树状管网。(×)
解:为保证供水的可靠性,城市供水、供气系 统一般应设计成环状管网。
( )×
静止液体作用在任意平面上的总压力大小等于其 受压面形心处的压强与受压面面积的乘积。

流体力学资料复习整理

流体力学资料复习整理
同样还有,时均压力
9.水力光滑管与水力粗糙管
10.流体流过固体壁面时,沿壁面法线方向速度逐渐增大的区域称为附面层。流体在壁面附近反向流回而形成回流的现象称为附面层的分离。
第六章能量损失及管路计算
1.尼古拉茨实验:实验装置:人工粗糙管--把经过筛选的大小均匀一致的固体颗粒粘贴在管壁上,这样的管路称为人工粗糙管。实验原理:能量方程;实验目的:λ~Re、Δ/d
3.当流体的压缩性对所研究的流动影响不大,可忽略不计时,这种流体称为不可压缩流体,反之称为可压缩流体。通常液体和低速流动的气体(U<70m/s)可作为不可压缩流体处理。
4.压缩系数:
弹性模数:
膨胀系数:
5.流体的粘性:运动流体内存在内摩擦力的特性(有抵抗剪切变形的能力),这就是粘滞性。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。温度升高时,液体的粘性降低,气体粘性增加。
第二过渡区:这时层流底层已经不能遮盖壁面的粗糙峰,壁面的粗糙峰对中部的紊流产生了影响。Re
Δ/d和Re对阻力系数λ均有影响。
水力粗糙区:对同一管道而言,层流底层已经变得非常薄,以至于管壁上所有的粗糙峰都凸入了紊流区,及时雷诺数再大,也不再有新的凸峰对流动产生影响,这表现为λ不随Re变化
2.局部阻力损失与局部阻力系数:流经局部装置时,流体一般都处于高紊流状态。这表现为局部阻力系数ξ只与局部装置的结构有关而与雷诺数无关。
伯努里方程可理解为:微元流的任意两个过水断面的单位总机械能相等。由于是定常流,通过微元流各过水断面的质量流量相同,所以在单位时间里通过各过水断面的总机械能(即能量流量)也相等。
2.沿流线法线方向压力和速度的变化: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。

流体力学复习要点(计算公式)

流体力学复习要点(计算公式)

第一章 绪论单位质量力:mF f B m= 密度值:3mkg 1000=水ρ,3mkg13600=水银ρ,3mkg29.1=空气ρ牛顿内摩擦定律:剪切力:dy du μτ=, 内摩擦力:dy du A T μ= 动力粘度:ρυμ= 完全气体状态方程:RT P =ρ压缩系数:dpd 1dp dV 1ρρκ=-=V (Nm2) 膨胀系数:TTV V V d d 1d d 1ρρα-==(1/C ︒或1/K)第二章 流体静力学+流体平衡微分方程:01;01;01=∂∂-=∂∂-=∂∂-zp z y p Y x p X ρρρ 液体平衡全微分方程:)(zdz ydy xdx dp ++=ρ液体静力学基本方程:C =++=gp z gh p p 0ρρ或 绝对压强、相对压强与真空度:a abs P P P +=;v a abs P P P P -=-= 压强单位换算:水银柱水柱mm 73610/9800012===m m N at 2/1013251m N atm =注:hgPP →→ρ ; P N at →→2m /98000乘以 2/98000m N P a =平面上的静水总压力:(1)图算法 Sb P = 作用点e h y D +=αsin 1)()2(32121h h h h L e ++=若01=h ,则压强为三角形分布,32L e y D==注:①图算法适合于矩形平面;②计算静水压力首先绘制压强分布图,且用相对压强绘制。

(2)解析法A gh A p P c c ρ== 作用点Ay I y yC xc C D+= 矩形123bL Ixc= 圆形644d I xc π=曲面上的静水总压力: x c x c x A gh A p P ρ==;gV P z ρ= 总压力z x P P P+= 与水平面的夹角xzP P arctan=θ潜体和浮体的总压力:0=x P 排浮gV F P z ρ==第三章 流体动力学基础质点加速度的表达式⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=z u u y u u x u u t u a z u u y u u x u u t u a z u u y u u x u u t u a zz z y z x z z y z y y y x y y x z x y x x x x AQV Q Q Q Q Q G A====⎰断面平均流速重量流量质量流量体积流量g u d Am ρρ流体的运动微分方程:tz t y t x d du z p z d du y p Y d du x p X =∂∂-=∂∂-=∂∂-ρρρ1;1;1不可压缩流体的连续性微分方程 :0zu yu xu z y x=∂∂+∂∂+∂∂恒定元流的连续性方程:dQ A A ==2211d u d u 恒定总流的连续性方程:Q A A ==2211νν无粘性流体元流伯努利方程:g 2ug p z g 2u g p z 22222111++=++ρρ 粘性流体元流伯努利方程:w 22222111'h g2u g p z g 2u g p z +++=++ρρ恒定总流的伯努利方程:w 2222221111h g2g p z g 2g p z +++=++ναρναρ 气流伯努利方程:w 22212211P 2)()(2++=--++ρνρρρνP z z g Pa 有能量输入或输出的伯努力方程w 2222221111h g2g p z g 2g p z +++=±++ναρναρm H 总流的动量方程:()∑-=1122Q F νβνβρ 投影式⎪⎩⎪⎨⎧-=-=-=∑∑∑)()()(112211221122z z zy y y x x x v v Q F v V Q F v v Q F ββρββρββρ动能修正系数α:11.105.1Av dAu 33=-==⎰ααα,一般,较均匀流动A动量修正系数β:105.102.1Av dAu 22=-==⎰βββ,一般,较均匀流动A水力坡度dldh dl dH J w =-= 测压管水头线坡度dl dh dl dH J w p=-= 第四章 流动阻力和水头损失圆管沿程水头损失:gv d l h f22λ= ⎪⎭⎫ ⎝⎛==2g 8Re64C λλ;紊流层流 局部水头损失:gvh j22ξ=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧==-=⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧-=-==-==0.15.015.0v v g 2v v h 1g 2v h 1g 2v h 12221j 2122222j 2211211j出入;管道出口注:管道入口)(用细管流速(突缩管—其余管用断面平均流速—弯管)()(,)(,突然扩大管ζζζζζζζA A A A A A 雷诺数:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧======575R e e 2300d e d e c cR R c c υνυνυνυνR R R R R ,非圆管,圆管 流态判别⎪⎩⎪⎨⎧=><,流动为临界流为紊流,为层流,cc c Re Re 流动Re e 流动Re e R R 谢才公式:RJ C V = 谢才系数:λg C 8= ; 曼宁公式:611R n C =均匀流动方程式:lh gR gRJ f 0ρρτ== 圆管过流断面上剪应力分布:0ττr r =圆管层流:(1)流速分布式)r (r 4g u 220-=μρJ (2)最大流速20max r 4g u μρJ =(3)断面平均流速:2u v max = (4)Re 64=λ紊流剪应力包括:粘性剪应力和附加剪应力,即21τττ+=,dyu d x1μτ=,y x 2u u ''-=ρτ 紊流流速分布一般表达式:C +=Iny k1u*ν 非圆管当量直径:)4Re ;2(42υυλR v vd gv d l h R d e e fe ==== 绕流阻力: A U C D D 220ρ=第五章 孔口、管嘴出流和有压管流薄壁小孔口恒定出流: 02gH v ϕ=2gH A Q μ= 97.0=ϕ 62.0==ϕεμ AA c =ε-0H 作用水头,自由出流gv H H 22000α+=,若00≈v ,H H =0;淹没出流g v g v H H H 22222211210αα-+-=,若021≈≈v v ,H H H H =-=210孔口变水头出流:)(2221H H gA Ft -=μ,若02=H ,放空时间max1222Q V gA H Ft ==μ 圆柱形外管嘴恒定出流:02gH v n ϕ=;2gH A Q n μ=; 82.0==n n μϕ;μμ32.1=n ;075.0H gP v =ρ简单管道:5228,d g a a alQ h H f πλ=-==比阻,(62/m s )串联管道:ii ni i i ni i i i ni fi l a S Q S Q l a h H i ====∑∑∑===阻抗,12121并联管道:233322222111321,Q l a Q l a Q l a h h h f f f ==== 注:串联、并联管道有时需结合节点流量方程求解。

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复习题1、画图题(绘出AB 曲面上的压力体 )实压力体EE ’A 虚压力体EE ’D ’D 实压力体D ’DBB ’2、计算题如右图,直径为mm 150=d 的圆柱,固定不动。

内径为mm 24.151='d 的圆筒,同心地套在圆柱之外。

二者的长度均为mm 250=l 。

柱面与筒内壁之间的空隙充以甘油,转动外筒,转速为n =100r/min ,测得转矩为m N 091.9⋅=T 。

求甘油的动力粘性系数μ。

解: h v μA dy du μAF == πdl A =;60πdn v =;62mm .02='=-dd h2dT Fr F ==3-100.6260215.010025.015.0091.9⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=πμπ s 792Pa .0⋅=μ3、计算题如右图所示,已知0m m 15=A d ,m m 75=B d ,m 4.2=a ,水的流量s m 02.03=Q ,2m N 1172=-B A p p 。

(1)如果A 、B 之间的水头损失表示为gv A22ζ,试求ζ值。

(2)求出水银差压计中的读数h 。

解:(1)以B 为基准,取A 、B 断面列伯努利方程22222;0;1;2AA A BB B A B lAA B A B l p v p v z z h ggv z a z h gααγγααξ++=+++=====又24AAd Q v π=,24BBd Qv π=代入数值,ξ=3.4(2)设B 断面到水银测压计左支管水银交界面的垂直距离为b ,从B p 开始,用逐段加减的方法推演到A p ,可得'-()B A p b h h b a p γγγ++++= 由'-A B p p h h γγ-=,得1h=()9.5mm '-AB p p a γγγ-+=4、计算题如图所示,计算圆管突然扩大的局部损失。

解:取水平基准面0-0,过水断面的压强、速度及位置高度如图由于Ⅰ、Ⅱ两过水断面上流线已接近平行,即属于缓变流,因此可写出两断面的伯努利方程(设121==αα)j h gv p z g v p z +++=++2222222111γγ (1)由于在dt 时间内从断面Ⅰ到Ⅱ的流速由1v 变为2v ,根据动量定理得)()()(12222121212211v v v A z z A A A p A p A p -=-+-+-ργ整理得)()()(2211122z pz p v v g v +-+=-γγ (2)由(1) 和(2)得gv v h j 2)(221-=由连续性方程1212v A A v =代入上式得 其中 2211211)1(;2A A gv h j -==ζζ5、计算题如图有一并联管路,已知1d =100mm , 1l =80m ,1λ=0.021;2d =75mm ,2l =50m , 2λ=0.025;Q=30l/s ,求1Q 、2Q 。

解:由21f f h h =;)2/(/)2/(/2222221111g d l g d l υλυλ⋅=⋅1112222221l d d l λλυυ⋅= 则,代入数值得 21υυ=2221212144/υππd v d Q Q =则QQ Q Q Q =+=21219/16/所以解出 1216/2519.21(l/s)9/2510.80(l/s)Q Q Q Q ====6.如图,在两块相距20mm 的平板间充满动力粘度为0.065(N ·s )/m 2的油,如果以1m/s 速度拉动距上平板5mm ,面积为0.5m 2的薄板(不计厚度),求需要的拉力 。

[解] δμμτudy du ≈= 平板上侧摩擦切应力:13005.01065.01=⨯=τ(N /m 2) 平板下侧摩擦切应力:33.4015.01065.01=⨯=τ(N /m 2)拉力:665.85.0)33.413()(21=⨯+=+=A F ττ(N )7. 如图所示,有一直径=d 12cm 的圆柱体,其质量=m 5kg ,在力=F 100N 的作用下,当淹深=h 0.5m 时,处于静止状态,求测压管中水柱的高度H 。

[解] 圆柱体底面上各点所受的表压力为:3.131844/12.014.3806.951004/22=⨯⨯+=+=d mg F p g π(Pa ) 由测压管可得:)(h H g p g +=ρ则:84.05.0806.910003.13184=-⨯=-=h gp H gρ(m )8.有一水平喷嘴,如图所示,1D =200mm 和2D =100mm ,喷嘴进口水的绝对压强为345kPa ,出口为大气,a p =103.4kPa ,出口水速为22m/s 。

求固定喷嘴法兰螺栓上所受的力为多少?假定为不可压缩定常流动,忽略摩擦损失。

[解] 螺栓上所受的力等于水对喷嘴的作用力,与喷嘴对水的作用力大小相等方向相反.设喷嘴对水的作用力为R取喷嘴入口、出口和喷嘴壁面为控制面,列控制体内水的动量方程:R A p A p v v q V +-=-221112)(ρ (a )又由连续性方程:2211A v A v q V == (b )解(a )、(b )可得:=R -7171.76(N ) 则,螺栓上所受得力为7171.76 N9.不可压缩流体无旋流动的速度分布为By Ax u +=,Dy Cx v +=,0=w ,若此流场满足连续性方程,试导出A 、B 、C 、D 所需满足的条件。

(不计重力影响)[解] 根据连续性方程0=+=∂∂+∂∂+∂∂D A zwy v x u 根据无旋流动条件:0=-=∂∂-∂∂=B C yu x v z ω A 、B 、C 、D 所满足得条件为:D A -=;B C =10.水流过一段转弯变径管,如图所示,已知小管径=1d 200mm ,截面压力701=p kPa ,大管径=2d 400mm ,压力402=p kPa ,流速2v =1m/s 。

两截面中心高度差=z 1m ,求管中流量及水流方向。

[解] 1256.04.014.341141222222=⨯⨯⨯===d v A v q V π(m 3/s) 42.014.31256.0442211=⨯⨯==d q v V π(m/s ) 取截面1为基准面,截面1机械能:95.7806.924806.9100070000222111=⨯+⨯=+=g v g p E ρ(m ) 截面2机械能:13.51806.921806.9100040000222222=+⨯+⨯=++=z g v g p E ρ(m ) 21E E > ∴ 水流方向为由1截面到2截面。

11 计算题1.有一并联管道,如图所示。

若已知qv=300m 3/h ,d 1=150㎜,L 1=40m ,d 2=50㎜,L 2=30m ,d 3=100㎜,L 3=50m ,λ1=λ2=λ3=0.02。

试求各支管中的流量q v1、q v2、q v3及并联管道中的水头损失。

解:依并联管道的特性:(1)hw 1=hw 2= hw 3λ1d L 11×g v 221=λ2d L 22×gv 222=λ3×gvdl 22333⨯ (1)(2)qv=qv 1+qv 2+ qv 3:A 1V 1+ A 2V 2+ A 3V 3= qv (2)由(1)得: V 2=32V 1 A 2= 91 A 1, qv 2= A 2×V 2=272A 1V 1=0.074 qv 1V 3=158V 1= 0.73 V 1,A 3=0.444 A 1;qv 3= A 3V 3=0.324 qv 1则:qv 1+0.074 qv 1+0.324 qv 1=300qv 1=214.6 m 3/h qv 2=15.88 m 3/h qv 3=69.52 m 3/h又:V 1=(4×214.6)÷(3.14×0.15×0.15×3600)=3.375 m/shw 1=hw 2= hw 3=(0.02×40×3.375×3.375)÷(0.15×2×9.806)=3.1mH 2O12 、水平输送管道各部分尺寸如图示,已知水箱水位H=5m ,水箱上压强表的读数p e =892.24Kpa,调节门局部阻力系数ξ门=4.0,喷嘴局部阻力系数ξ嘴=0.06,管道的沿程阻力系数λ=0.025,求通过管道的流量。

已知:d1=100㎜,L1=10m ;d2=200㎜,L2=40m ,d3=80㎜。

解:解题要点 1)求流量,必须求速度。

因为:qv=A ·V2)求速度,必须用伯努利方程,则选有效截面:0-0,1-1,2-2-,3-3Z 0+g p ρ0+gv 22= Z 3+g p ρ3+gv223+h w式中: Z 0- Z 3=H=5,P0=Pe+Pa ; P3=Pa V0=0hw=g v 221×∑=31j j ξ+ζ4g v 223+g v 221×d l 111λ+gv 222'dl22'2λ∑=41j jξ=ζ1+ζ2+ζ3=0.5+4+0.5625=5.0625;ζ4=0.06[式中ζ3=(1-AA 21)2=0.5625] dl 111λ=(0.025×10)÷0.1=2.5,dl 22'2λ=(0.025×40)÷0.2=5g v221=0.4096×g v 223g v 222'=0.0256×gv 223 hw=5.0625×0.4096×gv223+0.06×gv223+2.5×0.4096×gv223+5×0.0256×g v223=3.2856gv 223 gv 223(1+3.2856)=Z 0- Z 3 +gp p ρ3-=5+806.91000892240⨯=96;96÷4.2856=22.4v3=4.22806.92⨯⨯=21m/sqv=A3·V3=(3.14×0.08×0.08×21)÷4=0.1m 3/s13、画图题1.绘出AB 壁面上的相对压强分布图 2.绘出AB 曲面上的压力体(4分)2. (a) 虚压力体 (b)虚压力体14、计算题输油管直径mm 150=d ,流量h m 153=Q ,油的运动粘度s cm 2.02=υ,求每公里管长的沿程水头损失。

解: 4.176815.0102.03600115444=⨯⨯⨯⨯⨯===-ππννd Q vd R e 2000<e R ,属于层流8.9215.04.1768)3600115(100016642)4(642522222⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===ππλg d Q d l R g v d l h e f =0.685m 油柱 15、计算题由一高位水池引出一条供水管路AB ,如图所示。

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