流體力學(xué)期末復(fù)習(xí)資料

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1、流體運(yùn)動(dòng)粘度的國(guó)際單位為 m2/s 。2、流體流動(dòng)中的機(jī)械能損失分為 沿程損失 和 局部損失 兩大類。3、當(dāng)壓力體與液體在曲面的 同側(cè) 時(shí)，為實(shí)壓力體。4、靜水壓力的壓力中心總是在受壓平面形心的 下方 。5、圓管層流流動(dòng)中，其斷面上切應(yīng)力分布與管子半徑的關(guān)系為 線性關(guān)系 。6、當(dāng)流動(dòng)處于紊流光滑區(qū)時(shí)，其沿程水頭損失與斷面平均流速的 1.75 次方成正比。7、當(dāng)流動(dòng)處于湍流粗糙區(qū)時(shí)，其沿程水頭損失與斷面平均流速的 2 次方成正比。 8、圓管層流流動(dòng)中，其斷面平均流速與最大流速的比值為 1/2 。9、水擊壓強(qiáng)與管道內(nèi)流動(dòng)速度成 正比 關(guān)系。10、減輕有壓管路中水擊危害

2、的措施一般有： 延長(zhǎng)閥門關(guān)閉時(shí)間, 采用過(guò)載保護(hù)， 可能時(shí)減低館內(nèi)流速。 11、圓管層流流動(dòng)中，其斷面上流速分布與管子半徑的關(guān)系為 二次 拋物線 。12、采用歐拉法描述流體流動(dòng)時(shí)，流體質(zhì)點(diǎn)的加速度由當(dāng)?shù)丶铀俣?和 遷移加速度 組成。13流體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)可以分解為： 平移運(yùn)動(dòng) 、 線變形運(yùn)動(dòng) 、 角變形運(yùn)動(dòng) 、 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 。14、教材中介紹的基本平面勢(shì)流分別為： 點(diǎn)源 、 點(diǎn)匯 、 點(diǎn)渦 、 均勻直線流 。15、螺旋流是由 點(diǎn)渦 和 點(diǎn)匯 兩種基本勢(shì)流所組成。16、繞圓柱體無(wú)環(huán)量流動(dòng)是由 偶極流 和 平面均勻流 兩種勢(shì)流所組成。17、流動(dòng)阻力分為 壓差阻力 和 摩擦阻力 。18、層流底層的厚度與雷

3、諾數(shù)成 反比 。19、水擊波分為 直接水擊波 和 間接水擊波 。20、描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法為 歐拉法 和 拉格朗日法 。21、尼古拉茲試驗(yàn)曲線在對(duì)數(shù)坐標(biāo)中的圖像分為5個(gè)區(qū)域，它們依次為： 層流層 、 層流到紊流過(guò)渡區(qū) 、 紊流區(qū) 、 紊流水力粗糙管過(guò)渡區(qū) 、 紊流水力粗糙管平方阻力區(qū) 。22、繞流物體的阻力由 和 兩部分組成 。 二、名詞解釋 1、流體：在任何微小剪力的持續(xù)作用下能夠連續(xù)不斷變形的物質(zhì) 2、牛頓流體：把在作剪切運(yùn)動(dòng)時(shí)滿足牛頓內(nèi)摩擦定律的流體稱為牛頓流體。 3、等壓面：在流體中，壓強(qiáng)相等的各點(diǎn)所組成的面稱為等壓面。4、流線：流線是某一瞬時(shí)在流場(chǎng)中所作的一條曲線，在這條曲線上的各

4、流體的速度方向都與該曲線相切。 5、流管： 過(guò)流管橫截面上各點(diǎn)作流線，則得到充滿流管的醫(yī)術(shù)流線簇6、跡線：流場(chǎng)中某一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 7、控制體：假定平面邊界內(nèi)流動(dòng)是定常的，并忽略質(zhì)量力，在邊界層的任一處，取單位寬度，沿邊界層長(zhǎng)度為dx的微元斷。 8、壓力管路：在一定壓差下，流體充滿全管的流動(dòng)管路。 9、有旋流動(dòng)： 在流體流動(dòng)中，如果流場(chǎng)中有若干處微元團(tuán)具有繞過(guò)其自身軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則稱為有旋流動(dòng)。10、層流底層：粘性流體在管道中做紊流流動(dòng)時(shí)，管壁上的流速為零，從管壁起的流速將從零迅速增大，在緊貼管壁的一極薄層內(nèi)，速度梯度很大，黏性摩擦很大，黏性摩擦切應(yīng)力其主要作用，處于層流狀態(tài)，稱為層流底層

5、11、紊流核心：距管壁稍遠(yuǎn)出有一黏性摩擦切應(yīng)力和紊流附加切應(yīng)力同時(shí)起作用的薄層，稱之為過(guò)渡區(qū)，之后發(fā)展稱為完全紊流。，稱之為紊流核心。 12、光滑管：管壁粗糙度對(duì)流動(dòng)不起任何影響，流體好像在完全光滑的管道中流動(dòng)一樣。這種情況下的管道稱為光滑管。 13、粗糙管：當(dāng)流體流過(guò)凸出部分是，在凸出部分后面將引起漩渦，增加了能量損失，管壁粗糙度對(duì)紊流流動(dòng)發(fā)生影響。14、邊界層：邊界層是高雷諾數(shù)繞流中緊貼物面的粘性力補(bǔ)課忽略的流動(dòng)薄層。 15、定常流動(dòng)：流體中任一點(diǎn)的流體質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)參數(shù)均不隨時(shí)間變化，而只最空間點(diǎn)位置不同而變化的流動(dòng)。水和空氣等粘度很小的流體，在大雷諾數(shù)下繞物體流動(dòng)時(shí)，黏性對(duì)流動(dòng)的影響僅限于

6、緊貼物體壁面的薄層中，而這一薄層外黏性影響很小，完成可以忽略不計(jì)。16、沿程壓強(qiáng)損失：17、沿程水頭損失：18、入口段：19、充分發(fā)展段 三、單項(xiàng)選擇題（選擇正確答案的字母填入括號(hào)）、流體的密度與( D )有關(guān)。、流體種類、溫度、體積等 、溫度、壓力、體積等、流體種類、壓力、體積等、流體種類、溫度、壓力等 、流體的動(dòng)力黏度與( A )有關(guān)。、流體種類、溫度、壓力等、流體種類、溫度、體積等、流體種類、壓力、體積等、溫度、壓力、體積等 、理想流體是指 ( C )。、平衡流體 、運(yùn)動(dòng)流體 、忽略粘性的流體、忽略密度變化的流體 、流體靜壓強(qiáng)的作用方向?yàn)? D)。、垂直受壓面、平行受壓面、指向受壓面 、

7、垂直指向受壓面 5、在流體力學(xué)中，單位質(zhì)量力是指作用在單位（D ）流體上的質(zhì)量力。、重量 、體積 、面積 、質(zhì)量 6、相對(duì)壓強(qiáng)的計(jì)量基準(zhǔn)為( C )。、絕對(duì)真空 、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、當(dāng)?shù)卮髿鈮?、液面壓強(qiáng) 7、在平衡液體中，質(zhì)量力恒與等壓面( B )。、重合、正交、相交、平行 8、已知不可壓縮流體的速度場(chǎng)為 則該流動(dòng)為 ( B )。、一維流動(dòng) 、三維流動(dòng) 、二維流動(dòng) 、均勻流 9、過(guò)流斷面是指與( C )的橫斷面。、跡線正交、流線斜交、流線正交、跡線斜交 10、在恒定流中，流線與跡線 ( D )。、相交、正交、平行、重合 11、非恒定流動(dòng)中，流線和跡線：（ C ）。、一定重合 B、一定不重合 、特殊

8、情況下可以重合 、一定正交 12、一維流動(dòng)的連續(xù)方程 成立的條件是： （ A ） 、不可壓縮流體 、粘性流體 、可壓縮流體 、理想流體 13、伯努利方程中 表示：（ B ）。 、單位質(zhì)量流體所具有的機(jī)械能 B、單位重量流體所具有的機(jī)械能、單位體積流體所具有的機(jī)械能 、通過(guò)過(guò)流斷面流體的總機(jī)械能 14、關(guān)于水流流向的正確說(shuō)法是（ B ）。 、水一定是從高處往低處流 、水一定是從機(jī)械能大處往機(jī)械能小處流 、水一定是從測(cè)壓管水頭高處往測(cè)壓管水頭低處流 、水一定是從流速大處往流速小處流 15、畢托管是一種測(cè)量( D )的儀器。 、壓強(qiáng) 、斷面平均流速 、流量 、點(diǎn)流速16、均勻流過(guò)流斷面上各點(diǎn)的（ B

9、 ）等于常數(shù)。 17、文丘利管是一種測(cè)量( A )的儀器。、流量 、壓強(qiáng) 、密度 、點(diǎn)流速18、若在同一等徑長(zhǎng)直管道中用不同流體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)流速相等時(shí)，其沿程水頭損失在( D )是相同的。 、層流區(qū) 、紊流光滑區(qū) 、紊流過(guò)渡區(qū)、紊流粗糙區(qū)19、雷諾數(shù)的物理意義在于它反映了( D )的比值。 、重力與粘滯力、慣性力與粘滯力、慣性力與重力、重力與壓力 20、若圓管內(nèi)水流為層流運(yùn)動(dòng)，則有( C )。 21、已知某圓管流動(dòng)的雷諾數(shù) ，則該管的沿程阻力系數(shù)( A )。 、0.032、0.064 、0.128、0.256 22、圓管層流流動(dòng)，斷面流速為 ( B ) 分布。 、線性 、拋物線 、雙曲線、對(duì)數(shù)

10、23、圓管紊流流動(dòng)，斷面流速為 ( D ) 分布。 、線性 、拋物線 、雙曲線、對(duì)數(shù)24、根據(jù)尼古拉茲實(shí)驗(yàn)成果知，紊流過(guò)渡區(qū)的沿程阻力系數(shù)與( C )有關(guān)。25、有壓管道的管徑d與相應(yīng)的水力半徑d/R 之比 ( D )。 、1、2、3、426、同一管道的粘性底層厚度隨雷諾數(shù)的增加而( B )。、增加 、減小 、不變 、難以確定27、長(zhǎng)管水力計(jì)算的特點(diǎn)是 ( B )。 28、短管水力計(jì)算的特點(diǎn)是 ( D )。 29、當(dāng)流動(dòng)處于紊流水力光滑管區(qū)時(shí)，沿程損失與平均流速的（ C ）次方成正比。、1 、2 、1.75 、0.5 30、圓管紊流流動(dòng)過(guò)流斷面上的切應(yīng)力分布為：（C ）。、管壁處為零，向管軸線

11、線性增大 、在過(guò)流斷面上為常量、管軸線處為零，且與半徑成正比 、按拋物線分布31、若圓管內(nèi)水流為紊流運(yùn)動(dòng)，則有( C )。 32突然擴(kuò)大管段的局部水頭損失 （ B）。 33、沿程壓強(qiáng)損失是 ( C )。、單位質(zhì)量流體的沿程損失 、單位重量流體的沿程損失 、單位體積流體的沿程損失 、以平均流速計(jì)算的沿程損失34、下列關(guān)于長(zhǎng)管水力計(jì)算的說(shuō)法中，不正確的有( B )。、串聯(lián)管路的總水頭損失等于各支路的水頭損失之和 、串聯(lián)管路的總流量等于各支路的流量之和 、并聯(lián)管路各支路的水頭損失相等 、并聯(lián)管路兩節(jié)點(diǎn)間的總水頭損失等于各支路的水頭損失35、在恒定流的動(dòng)量方程 中， 不應(yīng)包括 ( D )。、壓力 、重

12、力 、慣性力 、粘滯力36、從本質(zhì)上講，紊流應(yīng)屬于（ B ）。、恒定流 、非恒定流 、均勻流 、漸變流 D四、問(wèn)答題 1、寫出理想流體微元流束伯努利方程式，指出其中各項(xiàng)的物理意義，并給出該方程式的適用條件。答：Z+P 各項(xiàng)物理意義：第一項(xiàng)Z表示單位質(zhì)量流體所具有的位勢(shì)能；第二項(xiàng) 表示單位質(zhì)量流體的壓強(qiáng)勢(shì)能；第三項(xiàng)V2/2g表示單位質(zhì)量流體具有的動(dòng)能。適用范圍：理想的不可壓縮均質(zhì)流體在質(zhì)量力作用下做定常流動(dòng)，并沿同一流線（或微元流束）2、寫出兩過(guò)流斷面間無(wú)分流或匯流，但有能量輸入或輸出的實(shí)際流體總流伯努利方程，并簡(jiǎn)述其應(yīng)用條件答：適用范圍：重力作用下不可壓縮粘性流體定常流動(dòng)的任意兩個(gè)緩變流的有效

13、截面，至于兩個(gè)有效截面之間是否有緩變流則無(wú)關(guān)系。3、何為水擊（水錘）現(xiàn)象，減小水擊危害的措施。答：工業(yè)水管中流動(dòng)著有一定壓強(qiáng)的水，當(dāng)管道中的閥門迅速關(guān)閉時(shí)，水受阻而流蘇突然變小，水的慣性是局部壓強(qiáng)突然升高。這種突然升高的壓強(qiáng)首先出現(xiàn)在緊貼閥門上游的一層流體中，而后迅速的向上游傳播，并在一定條件下發(fā)射回來(lái)，產(chǎn)生往復(fù)波動(dòng)，這種現(xiàn)象為水擊現(xiàn)象。減小水擊的措施（1） 延長(zhǎng)閥門關(guān)閉時(shí)間，可避免產(chǎn)生直接水擊，也可減小間接水擊、（2） 采用過(guò)載保護(hù)，在可能產(chǎn)生水擊的管道中設(shè)置蓄能器，調(diào)壓塔或安全閥等以減緩沖水壓強(qiáng)（3） 可能時(shí)減低管內(nèi)流速，縮短管長(zhǎng)，使用彈性好的管道。4、邊界層有哪些基本特征？邊界層內(nèi)沿厚度

14、，存在很到的流速梯度5、簡(jiǎn)述產(chǎn)生局部水頭損失的原因，并寫出用于計(jì)算管路突然擴(kuò)大的局部水頭損失的公式。6、一般情況下，流體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)可分解為哪幾種運(yùn)動(dòng) ？7、管道水力計(jì)算采用的基本公式有哪幾個(gè)？ 8、簡(jiǎn)述曲面邊界層的分離現(xiàn)象。9、尼古拉茲試驗(yàn)曲線將流動(dòng)分為幾個(gè)區(qū)？各區(qū)的沿程阻力系數(shù)與什么有關(guān)？10、管道水力計(jì)算的任務(wù)是什么？答： 4、寫出不可壓縮均質(zhì)實(shí)際流體的運(yùn)動(dòng)微分方程（即納維斯托克斯方程），為什么說(shuō)此方程是不可壓縮均質(zhì)流體的普遍方程。五、計(jì)算、分析題（每題8分）1、在盛有汽油的容器的底上有一直徑的圓閥，該閥用繩系于直徑的圓柱形浮子上（如圖1所示）。設(shè)浮子及圓閥的總質(zhì)量，汽油相對(duì)密度，繩長(zhǎng)，問(wèn)

15、圓閥將在油面高度為多少時(shí)開(kāi)啟? （圖1）解： 2、圖2所示為繞鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)的傾斜角的自動(dòng)開(kāi)啟式水閘，當(dāng)水閘一側(cè)的水位II=2m，另一側(cè)的水位時(shí)，閘門自動(dòng)開(kāi)啟，試求鉸鏈至水閘下端的距離。 （圖2）解： ， ， = 壓力中心坐標(biāo)： 故， ， 3、如圖3所示，已知離心泵的提水高度，抽水體積流量，效率。若吸水管路和壓水管路總水頭損失，電動(dòng)機(jī)的效率，試求：電動(dòng)機(jī)的功率。 （圖3）解： ，；，則： 4、圖4所示離心泵以的流量將相對(duì)密度的油品從地下罐送到山上洞庫(kù)油罐。地下罐油面壓力，洞庫(kù)油罐油面壓力。設(shè)泵的效率，電動(dòng)機(jī)效率兩罐液面差，全管路水頭損失設(shè)為。求泵及電動(dòng)機(jī)的額定功率(即輸入功率)應(yīng)為多少? （圖4）解

16、： ，；，則： 5、內(nèi)徑的鋼管輸送水流量（0.01），水的運(yùn)動(dòng)粘度，鋼管內(nèi)壁的絕對(duì)粗糙度。求l 000m管道上的沿程水頭損失。解：首先確定流態(tài)，即計(jì)算雷諾數(shù) (0.3175) (63059)，流動(dòng)非層流。進(jìn)一步計(jì)算知，流動(dòng)在紊流光滑區(qū)，故 () ()6、今要以長(zhǎng)，內(nèi)徑的水平光滑管道輸油，若輸油流量，用以輸油的油泵揚(yáng)程為多大?(設(shè)油的密度，粘度)解： 首先確定流態(tài)，即計(jì)算雷諾數(shù) 流動(dòng)為層流。 （油柱）7、一水射流以速度對(duì)彎曲對(duì)稱葉片的沖擊如圖6所示，試求下面兩種情況下射流對(duì)葉片的作用力：(1)噴嘴和葉片都固定；(2)噴嘴固定，葉片以速度后退。 （ 圖6 ）解：(1)射流四周均為大氣壓，且不計(jì)重力。由伯努利方程，各斷面上的流速均相同。取封閉控制面如圖所示，并建立坐標(biāo)。當(dāng)葉片噴嘴均固定時(shí)，設(shè)流體受到葉片的作用力為F。 根據(jù)動(dòng)量定理可知：方向： 即 得 射流對(duì)葉片的作用力大小為，方向與的方向相反。 (2)當(dāng)控制體在作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于固結(jié)在控制體上的坐標(biāo)系仍是慣性系，在動(dòng)量定理中只要將相對(duì)速度代替絕對(duì)速度即可。 現(xiàn)當(dāng)葉片以速度后退，此時(shí)射流相對(duì)于固結(jié)在葉片上控制面