流体力学问答题知识讲解

流体力学问答题

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。

15．相对平衡液体的静压强分布规律，是否满足静力学基本方程？为什么？

16．液体随所在圆柱形容器，绕轴作等角速度旋转后，液面将发生怎样的变化？它与旋转角速度有什么关系？变化后液面各点的静压强是否相同？为什么？

17．相对平衡的液体的等压面形状与什么因素有关？

18．试写出静止液体作用在平面上和曲面上的总压力计算公式。

19．一般情况下，平面图形的压力中心D为什么总在其形心C的下方？在什么情况下，这两者重合。20．何谓压力体？压力体由哪些面围成的？

21．用压力体表示的铅垂压力的方向如何确定？的作用线通过哪一点？对于复杂曲面，当曲面两侧有同种液体的压力体如何分析？

22．不同形状的敞开的贮液容器放在桌面上，如果液深相同，容器底部的面积相同，试问作用于容器底部的总压力是否相同？桌面上受到的容器的作用力是否相同？为什么？

23．有一受压面，面积为A，形心C的淹深为 hc,今使该平面绕通过其形心C的水平轴旋转任意角度α，试问该平面所受到的总压力的大小、方向、作用点是否发生变化？

24．叙述阿基米德原理，潜体所受的浮力与潜体在液体的深度有无关系？为什么？

第三章流体运动的基本概念和基本方程

1. 研究流体流动有哪两种方法？这两种方法中，坐标ｘ、ｙ、ｚ有何不同意义？

2．试说明欧拉方法的基本思路，并举例说明它的实际应用。

3．在欧拉方法中，试写出流体质点的加速度表示式，并且说明其力学意义。对于任意一个物理量N的质点导数又可以写成什么形式呢？

4．何谓定常流动与非定常流动？它们与坐标系的选择有何关系？试举例说明之。

5．试分析以下两种流动的定常性

（1）流体等加速绕流某一静止物体

（2）一无限长的直圆柱体在静止流体中作横向等速直线运动。

6．在非定常流动中，是否总存在流动加速度？为什么？在定常流动中，情况又将是如何呢？

7．设流体速度为，试说明流场中，的物理意义。

8．按照流体的性质，可将流体的流动分为哪几类？

9．按照流动空间的坐标变量数目，可以将流体的流动分为哪几类？

10．何谓流线？流线有什么特性？试写出流线的微分方程式。

11．在定常流动时，流线和迹线有何关系？在非定常流动时，它们的关系又将是如何？

12．何谓流管、流束和有效截面？何谓流量和平均流速？

13．何谓水力半径？引入水力半径的目的意义何在？

14．何谓系统和控制体？它们有何区别与联系？试写出系统—控制体的输运公式并说明其物理意义。15．试写出积分形式的连续性方程，并说明此方程的适用范围。对于一维定常流动，此方程又可以简化为什么形式。

16．试写出积分形式的动量方程和动量矩方程，说明每一项的意义。对于定常流动，此方程又可以简化为什么形式。

17．试写出理想流体的伯努利方程，并且说明此方程的物理意义，几何意义以及它的适用条件。

18．何谓缓变流和急变流？在缓变流截面上，压强分布有何规律？

19．试写出粘性流体总流的伯努利方程，并且说明此方程的物理意义，几何意义以及它的适用条件。20．理想不可压缩重力流体，流经弯管时，管内的流体的速度分布与压强分布如何？由此说明弯管两侧的破坏程度有何不同。

21．试述文丘里管测量流量的原理，如果通过文丘里管的流量保持不变，试问管道倾斜放置与水平放置的两种情况，测得差压计的液面高差是否会改变？为什么？