工流復(fù)習(xí)大綱

1、一、基本概念考查（概念題、單項(xiàng)選擇題和多項(xiàng)選擇題）1. 流體與固體的差別在于是否具有（流動(dòng)性），氣體與液體的差別在于（壓縮性）不同；同時(shí)流體只能承受（壓力）,而不能承受（拉力）。2. 流體的壓縮性用（體積壓縮系數(shù)p）來(lái)表示，p越大表示流體越（易于壓縮），p越小表示流體越（難于壓縮）。流體的膨脹性用（體積膨脹系數(shù)t）來(lái)表示，t越大表示流體（容易）膨脹，t越小表示流體（不易）膨脹。3. 粘性是指流體所具有的阻礙（流體質(zhì)點(diǎn)間相對(duì)運(yùn)動(dòng)）的性質(zhì)；溫度升高時(shí)液體的粘度（減小），氣體粘度（增大），粘度與溫度的關(guān)系曲線稱為（粘溫曲線）。4. 牛頓內(nèi)摩擦定律反映了流動(dòng)過(guò)程中（粘性切應(yīng)力）與（粘度）和（速度梯度）

2、間的函數(shù)關(guān)系；滿足牛頓內(nèi)摩擦定律的流體稱為（牛頓流體），否則稱為（非牛頓流體），常見(jiàn)的水、空氣、酒精以及無(wú)機(jī)物水溶液均為牛頓流體，而原油、聚合物熔體和聚合物水溶液等都屬于非牛頓流體。5. 兩種粘度的關(guān)系為動(dòng)力粘度=密度×運(yùn)動(dòng)粘度，兩者的單位和量綱均（不相同），比如=10 - 6m2/s，=×1000kg/m3時(shí)=10 - 3Pa·s。6. 流體靜壓力p是指靜止流體中作用在（單位面積）上的力，常用的單位是（Pa）、（kPa）、（MPa）和（bar）等；1bar=（105）Pa，1MPa=（106）Pa， 1GPa=（109）Pa。靜壓力也可以用液柱高度來(lái)表示，比如1

3、mm汞柱折合約（133.3）Pa，1mm水柱折合成（9.8）Pa，10mm水銀柱折合約（1333）Pa，10mm水柱折合成（98）Pa。7. 流體靜力學(xué)基本方程式z+p/g=C中，z稱為（位置水頭）或者（比位能），p/g稱為（壓力水頭）或者（比壓能），z+p/g稱為（測(cè)壓管水頭）或者（比勢(shì)能），這一方程的幾何意義為靜止流體中（測(cè)壓管水頭）為常數(shù)，物理意義為靜止流體中（比勢(shì)能）為常數(shù)。8. 繞鉛直軸作等角速度旋轉(zhuǎn)容器中液體的等壓面是（旋轉(zhuǎn)拋物面）；作水平加速運(yùn)動(dòng)容器中液體的等壓面是（斜面）；這兩種情況下的靜壓力計(jì)算公式與（絕對(duì)靜止）時(shí)的相同，因?yàn)榇藭r(shí)加速度（相垂直于）重力加速度。9. 靜壓力有以

4、（物理真空）為零點(diǎn)的絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和以當(dāng)?shù)卮髿鈮毫榱泓c(diǎn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，分別稱為相對(duì)壓力和據(jù)對(duì)壓力，而相對(duì)壓力又可分為表壓力和真空壓力，如果絕對(duì)壓力用p表示，相對(duì)壓力用pM表示，真空壓力用pv、表示，當(dāng)?shù)卮髿鈮河胮a來(lái)表示，則有pM =( p +pa )及pv=(pa-p)成立。絕對(duì)壓力永遠(yuǎn)為（正值）；表壓力表示的是絕對(duì)壓力比當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γǜ叨嗌伲?，有正有?fù)，表壓力越大則其絕對(duì)壓力（越大），反之亦然。真空壓力介（于0和當(dāng)?shù)卮髿猓毫χg，真空壓力表示絕對(duì)壓力比當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γǖ投嗌伲哉婵諌毫υ酱髣t絕對(duì)壓力（越?。?。 10. 平面總壓力等于平面（形心處的壓力）與其（面積）的乘積，總壓力的作用點(diǎn)稱為（壓

5、力中心），壓力中心（不會(huì)在形心以上）；曲面總壓力可分解為（水平力）和（鉛直力），鉛直力等于壓力體內(nèi)流體所受的重力；如果壓力體與施壓的液體在曲面的同側(cè)則稱之為（實(shí)壓力體），且方向（向下），如果壓力體與施壓的液體在曲面的異側(cè)則稱之為（虛壓力體），且方向（向上）；壓力體的虛實(shí)與壓力體內(nèi)是否存在真實(shí)的液體（無(wú)關(guān)）。11. 流動(dòng)過(guò)程中密度不變的流體稱為（不可壓縮）流體，不可壓縮流體的密度不隨（時(shí)間和空間坐標(biāo)）的變化，其密度永遠(yuǎn)為常數(shù)，否則稱為（可壓縮流體）；粘度為零的流體稱為（無(wú)粘流體或者理想流體），粘度不為零的流體稱為（粘性流體或者實(shí)際流體）；如果流動(dòng)過(guò)程中流體的密度為常數(shù)則稱為（不可壓縮）流動(dòng)，此時(shí)

6、的密度既不隨時(shí)間變化（當(dāng)?shù)貙?dǎo)數(shù)或時(shí)變導(dǎo)數(shù)為0），而不隨空間位置坐標(biāo)的變化而變化（遷移導(dǎo)數(shù)或位變導(dǎo)數(shù)為0）。12. 跡線是流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡線，是與（拉格朗日法）相適應(yīng)的；流線是速度場(chǎng)的（矢量線），是與（歐拉法）相適應(yīng)的；一般情況下的流線不能夠（相交或折轉(zhuǎn)），但可以（相切）；在（奇點(diǎn)）或（駐點(diǎn)）處可以（相交或者折轉(zhuǎn)）；穩(wěn)定流動(dòng)中流線與跡線（一定重合），不穩(wěn)定流動(dòng)中流線與跡線（不一定重合）。13. 質(zhì)點(diǎn)加速度用速度的（質(zhì)點(diǎn)導(dǎo)數(shù)）來(lái)表示，由（遷移加速度）和（當(dāng)?shù)丶铀俣龋┙M成；定常流動(dòng)中（當(dāng)?shù)丶铀俣龋?，但（遷移加速度）不一定為0；均勻流動(dòng)中（遷移加速度）為0，但（當(dāng)?shù)丶铀俣龋┎灰欢?。14. 根

7、據(jù)流場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)參數(shù)是否隨（時(shí)間）變化可把液流分為（穩(wěn)定）和（非穩(wěn)定）流，根據(jù)流場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)參數(shù)是否隨（位置坐標(biāo)）變化可把液流分為（均勻）和（非均勻）流，根據(jù)描述流場(chǎng)的（空間坐標(biāo)數(shù)）可把液流分為（一元）、（二元）和（三元）流。15. 流體微團(tuán)旋轉(zhuǎn)角速度為零的流動(dòng)稱為（無(wú)旋流動(dòng)），反之流體微團(tuán)旋轉(zhuǎn)角速度不為零的流動(dòng)稱為（有旋流動(dòng)）；流動(dòng)是否有旋與（流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方式）無(wú)關(guān)，也就是說(shuō)流體質(zhì)點(diǎn)做（直線運(yùn)動(dòng)）的流動(dòng)也有可能是有旋流動(dòng)，流體質(zhì)點(diǎn)做（圓周運(yùn)動(dòng)）的流動(dòng)也有可能是無(wú)旋流動(dòng)。16. 流管內(nèi)流動(dòng)著的流體的集合稱為（流束），管道內(nèi)流動(dòng)的流體的集合稱為（總流）。有效斷面是指流束或總流中（與流線相垂直）的面，有

8、可能是平面也有可能是曲面，并不一定就是流道的橫截面。（流量）是指單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)有效斷面的流體量，分為（體積）流量和（質(zhì)量）流量；流量除以有效斷面的（面積）稱為平均流速，或者說(shuō)平均流速是有效斷面速度的（面積平均值）。17. 連續(xù)性方程是（質(zhì)量守恒）定律應(yīng)用于流動(dòng)所得的關(guān)系式，動(dòng)量方程是（動(dòng)量守恒）定律在流體力學(xué)中的數(shù)學(xué)表達(dá)式，能量方程是(熱力學(xué)第一)定律應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)流體所得的關(guān)系式，伯努利方程是（能量方程）應(yīng)用于不可壓縮流動(dòng)所得的方程。18. 流體的流動(dòng)與剛體的運(yùn)動(dòng)相比除了（平動(dòng)）和（轉(zhuǎn)動(dòng)）外還存在（變形運(yùn)動(dòng)），而變形運(yùn)動(dòng)又可分為（線變形）運(yùn)動(dòng)和（角變形）運(yùn)動(dòng)。19. 節(jié)流式流量計(jì)的工作原理是流動(dòng)

9、在節(jié)流裝置前后會(huì)產(chǎn)生一定的（壓差），這個(gè)壓差會(huì)隨著（流量）變化，且保持一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，常見(jiàn)的節(jié)流式流量計(jì)有（孔板流量計(jì)）、（文丘里流量計(jì)）和（噴嘴流量計(jì)）等多種形式。20. 通過(guò)泵的流量稱為泵的（排量Q），泵加給單位重量液體的機(jī)械能稱為泵的（揚(yáng)程H），也就是在不考慮能量損失的情況下泵能將液體揚(yáng)起的（最大高度），但是泵的吸水高度不能大于（7m），這是因?yàn)槲叨却笥谶@個(gè)高度之后會(huì)在泵內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重的汽化現(xiàn)象，從而使水泵失效；泵有效功率N泵=（gQH）。21. 水力坡度是指單位管長(zhǎng)（非單位距離距離）上的（總水頭）的損失值，水力坡度越大水頭損失（越快），反之（越慢）；水頭線是由各種（水頭的頂點(diǎn)）連成的曲

10、線，總水頭線與測(cè)壓管水頭線之間的鉛直距離表明（流速）的大小，測(cè)壓管水頭線與位置水頭線之間的鉛直距離表明液流（壓力）的大小。22. 量綱是表征物理量（性質(zhì)和種類）的符號(hào)；量綱分為（基本量綱）和（導(dǎo)出量綱）；根據(jù)量綱的不同可將物理量劃分為（幾何學(xué)量）、（運(yùn)動(dòng)學(xué)量）、（動(dòng)力學(xué)量）和（無(wú)量綱量）。23. 流動(dòng)相似包括（幾何相似）、（運(yùn)動(dòng)相似）和（動(dòng)力相似），前兩個(gè)相似是流動(dòng)相似的（必要）條件，動(dòng)力相似是流動(dòng)相似的（充分條件）；判別流動(dòng)相似的條件稱為（相似準(zhǔn)則），用以判別流動(dòng)相似的無(wú)量綱數(shù)稱為（相似準(zhǔn)數(shù)）。24. 牛頓一般相似準(zhǔn)則是（牛頓數(shù)Ne）相等，牛頓數(shù)Ne反應(yīng)了流體流動(dòng)過(guò)程中（合外力與慣性力）之比

11、；粘性力相似準(zhǔn)則是（雷諾數(shù)Re）相等，雷諾數(shù)Re反映的是流體流動(dòng)過(guò)程中（慣性力與粘性力）之比，重力相似準(zhǔn)則是（弗勞德數(shù)Fr）相等，弗勞德數(shù)Fr反映的是流體流動(dòng)過(guò)程中（慣性力與重力）之比。25. 雷諾數(shù)Re=（vd/=vd/=4Q/d=4Q/d），由此可知雷諾數(shù)Re隨各相關(guān)物理量的變化規(guī)律，比如其它條件不變的情況下，管徑增大一倍則雷諾數(shù)（減小一半），管徑減小一半則雷諾數(shù)（增加一倍）。雷諾數(shù)Re反映流體流動(dòng)過(guò)程中（慣性力與粘性力）之比，也為（層流）還是（紊流）的判據(jù)，臨界雷諾數(shù)雷諾數(shù)Recr等于（2000）。 26. 影響管道阻力特性的管道截面幾何要素稱為過(guò)流斷面的(水力要素)，包括過(guò)流斷面的(面

12、積)、（濕周長(zhǎng)）和（粗糙度）。但不包括速度、加速度和壓力等流動(dòng)參數(shù)，也不包括密度和粘度等物性參數(shù)。27. 流體力學(xué)中將有效斷面的（面積）與（濕周長(zhǎng)）的比值稱為（水力半徑），即Rh= A/x，可以綜合地反映出管道的阻力特性；4倍的水力半徑稱為（當(dāng)量直徑或者相當(dāng)直徑），即D當(dāng)=4Rh。比如直徑為D的圓管的水力半徑為（D/4），相當(dāng)直徑為（D），而邊長(zhǎng)為a的正方形截面管道的水力半徑為（a/4），其相當(dāng)直徑為（a）。環(huán)形空間的水力半徑為（D-d）/4），其相當(dāng)直徑為（D-d）。28. 圓管層流的速度分布為（拋物分布），管道軸線處（速度最大），且為平均流速的（2倍），管道壁面處的速度最小為（0），粘性切

13、應(yīng)力分布為（線性）分布，管道壁面處（最大），軸線處最小為（0）。29. 與圓管層流相似，平行平板間泊謖液流的速度分布是（拋物線）型的，且對(duì)稱軸是平板間（中心線）；平板間中心線處（速度最大），平板處的速度最小為（0），30. 圓管層流時(shí)水頭損失與流速的（一次方）成正比，與管徑的（4）次方成反比；水力光滑管的水頭損失與流速的（1.75）次方成正比，與管徑的（4.75）次方成反比；完全粗糙區(qū)的水頭損失與流速的（2）次方成正比，與管徑的（5）次方成反比。31. 圓管紊流流動(dòng)的速度分布比層流的更（豐滿），不再是旋轉(zhuǎn)拋物面了；并且會(huì)存在層流底層；層流底層的厚度與（阻力系數(shù)）成反比與雷諾數(shù)Re的（二分之一次

14、方）成反比；當(dāng)層流底層的厚度大于管壁粗糙凸起時(shí)，層流底層掩蓋住了粗糙凸起，粗糙度對(duì)紊流核心沒(méi)有影響，這種管路稱為（水力光滑管），否則稱為（水力粗糙管）。32. 工程計(jì)算時(shí)液體充滿整個(gè)管道且在一定壓差下流動(dòng)的管路稱為（壓力管路），并根據(jù)（流速水頭和局部水頭損失）在總水頭中所占的比例將壓力管路分為（長(zhǎng)管）和（短管），（流速水頭和局部水頭損失）在總水頭中所占的比例（較?。?，可以忽略不計(jì)的管路稱為（長(zhǎng)管），否則稱為（短管），長(zhǎng)管還是短管與（管路的長(zhǎng)短）無(wú)關(guān)。33. 從一點(diǎn)分開(kāi)又再另一點(diǎn)匯合的管路稱為（并聯(lián)）管路，它的水力特點(diǎn)是（總流量等于各管段的流量之和）和（各管段的水頭損失相等）；各管段依序首尾相連

15、的管路稱為（串聯(lián)）管路，它的水力特點(diǎn)是管路的總水頭損失等于（各管段的水頭損失之和）且（各管段的流量相等或者各節(jié)點(diǎn)的流量之和為0）。34. 并聯(lián)副管或者加大管路中某一管段的管徑可以達(dá)到（增加輸量）、（減小水頭損失）、（延長(zhǎng)輸送距離）、（減少中間站）和（越站）等目的。35. 孔口之后加上一段長(zhǎng)度約為孔口直徑（34）倍長(zhǎng)的圓管稱為（管嘴），按照常理，加裝管嘴后相當(dāng)于多了一個(gè)阻力部件，管嘴得出流量會(huì)減小，但這一觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，因?yàn)榘惭b管嘴后由于在收縮斷面處會(huì)差生（真空度），導(dǎo)致收縮斷面處的流速（大于）孔口收縮斷面處的流速，管嘴出口處的流量也會(huì)（大于）孔口出流的流量；管嘴越短阻力越小則流量也越大這種看法也是（不正確）的，因?yàn)楣茏焯绦尾怀蓾M管出流，管嘴就起不到在收縮斷面處的真空區(qū)了；反之管嘴太長(zhǎng)時(shí)管嘴的沿程阻力也會(huì)增加，則起不到增加流量的目的了。36. 速度系數(shù)是實(shí)際流速與（理想流速）之比，通常（小于1.0）；流量系數(shù)是實(shí)際流量與（理想流量）之比，通常也（小于1.0）；這兩個(gè)系數(shù)均