知识点

知识点

1 工程流体力学研究流体大量分子的宏观运动规律。

2 工程流体力学的研究方法：理论分析、实验、数值分析。

3 实验方法：实践——理论——实践。

4 一般情况下，温度越高，气体的密度越小。

5 粘性1）实质：流体内摩擦力。

（2）特点：只有流体有相对流动时才会表现出来。

3）原因：①流体分子间的引力②分子不规则运动的动量交换。

6 理想流体：μ=0，能量损失=0。

实际流体：μ≠0，能量损失≠0。

7 可压缩流体：αp≠0，E→∞，ρ≠C。

不可压缩流体：αp=0，E→∞，ρ=C。

8 压缩系数的物理意义：当流体承受的压力变化1Pa时，体积的相对变化率。

9体膨系数的物理意义：当流体的温度变化1K时，体积的相对变化率。

10表面张力凹形：液体的内聚力小于液体与固体的附着力。

凸形：液体的内聚力大于液体与固体的附着力。

11 若毛细管为渐管径，则h等于管内水面处的管径为直径所计算的值，与中间管段的形状无关。

12 作用在物体上的力可分为内力与外力（包括质量力、表面力）。

13 流体静压强特性方向：内法向方向。

任意一点各方向静压强大小相等。

14 等压面

等压面必为等势面。

质量力与等压面相垂直。

两种互不相混的流体的分界必为等压面。

自由液面必为等压面

15 压力体

实压力体：压力体与液面在曲面的同一侧，方向垂直向下.

虚压力体：压力体与液面在曲面的两侧，方向垂直向上。

16 拉格朗日法仅限于水波理论、波浪研究等极少领域。

17 一般情况下，恒定流动中，流线与迹线重合。

流线不能相交。

流线不可能突然折转。

18 流线相交的情况，驻点

流线相切点

点源、点汇

19 速度势函数的性质

（1）速度势φ对任意点方向的偏导数等于速度在该方向的速度分量。

（2）速度势相等的点所连成的空间曲线称为等势面，与流线相正交，即为过流断面。

（3）速度势值沿流线s方向增大。

（4）速度势满足拉普拉斯方程，是调和函数。

20 流函数的性质

（1）流函数对任意方向的偏导数等于速度在该方向顺时针旋转90°后的速度分量。

（2）同一流线上各点的流函数值相等。

（3）流函数沿流线s方向逆时针旋转90°后的方向增大。

（4）任意两条流线的流函数之差等于该两条流线间所通过的单宽流量。

（5）平面势流的流函数满足拉普拉斯方程，是调和函数。

21 流线与等势线互相垂直。

22 边界条件：固体边界、自由表面、入流断面、出流断面。

23 势流叠加原理，仍满足拉普拉斯方程。

24 缓变流动的特性流线基本平行。

流线具有较大的曲率半径。

25 动能（动量）修正因素的影响因素

速度分布的均匀程度

过流断面的形状

26 系统的特性：可以变形；所含的质量不同。

27 控制体的特性：无变形：流体微团可以进出。

28 物体在运动过程中，动量对时间的变化率等于作用在物体上各外力的合理矢量。

29几何相似是流体动力学相似的前提条件。

动力相似是决定运动相似的主导因素。

运动相似是几何相似和动力相似的表现。

比例系数最多由三个是独立的。

30 π定理的计算步骤

（1）列出物理方程，给出所有的量纲。

（2）选量纲独立量（一般选ρ、v、d）。

（3）对其余物理量进行无量纲化。

（4）得到无量纲方程。

（5）整理无量纲方程。

31 沿程阻力的特点：线性分布。

32 局部阻力的特点：发生在某点。

33 局部阻力的产生原因：流速变化、流向变化、冲撞、定量交换。

34 雷诺实验的过程

（1）阀门微开，色线为直线，说明无横向混杂运动，称为层流。

（2）继续开大阀门，色线出现波动。（过渡状态，归为湍流）

（3）当阀门开至一定开度时，色线出现混杂，称为湍流。

（4）以上过程部分可逆。但其逆过程的界限比开始的低。

35 过流断面的结构

（1）湍流核心区

（2）过渡区

（3）粘性底层

36 尼古拉兹实验

（1）层流区

（2）流态过渡区

（3）湍流光滑区

（4）湍流过渡区

（5）湍流粗糙区

37 减少局部阻力的措施

（1）避免断面突变

（2）弯管处可加导流片

（3）三通处可加分流板和合流板

38边界层的性质

（1）边界层外边界不与流线重合。

（2）分成势流区和边界层内流动。

（3）只有在大于雷诺数时才会存在。

（4）边界层内部存在两种流动状态（层流和湍流）。

39 边界层的分类

（1）层流边界层

（2）过渡区

（3）湍流边界层

40 边界层的特征

（1）边界层δ很小，而且随δ随x的增大而减小，其外缘与流线不重合。

（2）边界层内速度梯度很大。

（3）边界层内惯性力和粘性力有相同的数量级。

（4）边界层内沿壁面法线压强相等，都等于主流区对应点压强。

（5）沿曲面流动时，边界层易出现分离和尾涡。

（6）边界层分为层流边界层、湍流边界层和混合边界层。

41 平板湍流和层流相比的特点

（1）湍流边界层δ增加得快。

（2）湍流速度分布曲线饱满，动能大。

（3）Re相同，湍流摩擦阻力F D大。

42 自由出流和淹没出流数值上相等，意义不同。

43 串联管道的特点：把上游提供的水头完全消耗在各段的沿程损失水头。