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流体力学概念题

2020-08-25 来源:尚车旅游网
1. 流体的膨胀性(共4分)

答:当压强一定时,流体温度变化体积改变的性质称为流体的膨胀性, 膨胀系数来表示.(1分)其表达式为: dT VdVaV/= (2分)

式中dT为温度增量;VdV/为相应的体积变化率。由于温度升高体积膨胀,故二者同号。 Vda的单位为1/K或1/C。(1分) 2. 等压面、压力体 (共3分)

答:1)静水压强相同的点所构成的平面或曲面称为等压面。 2)由受压面本身、受压面的周线向自由液面作的铅垂面、 是压力体。压力体位于受压面同一侧的叫做实压力体, 侧的叫做虚压力体,液体压力向上。 3.

和无旋运动。流 为无旋运动。 4.

绝对压强、相对压强、真空值之间的关系 。(共4

分)答:绝对压强:以完全真空为零点, 记为p;相对压强:以当地大气压 pa为零点,记为pe。两者的关系为:p=pe+pa;真空度:相 对压强为负值时其绝对值称为真空压强。 5.

沿程损失系数的确定 与雷诺数有关。(1分)

简述尼古拉茨实验在不同流层内的(共5分)答:I区一层流区,只

(2分)

(1分)

自由液面或其延伸面围成的体积就 液体压力向下;压力体位于受压面异

膨胀性的大小用温度

有旋运动和无旋运动 (共4分)答:根据流体微团是否旋转分为有旋运动

流体微团的旋转角速度等于零的运动称

体微团的旋转角速度不等于零的运动称为有旋运动;

n区一第一过渡区,与雷诺数有关。 (1分)川区一水力光滑区,只与雷诺数有关。 (1分)

W区一第二过渡区,与相对粗超度和雷诺数有关。(1分)V区一水利粗糙区,与雷诺数无关。 (1

分 1.

分)答:流线是同一时刻流场中连续各点的 速度方向线。(1分)

迹线就是流体质点运动的轨迹。 (1分)

流线两个特点:1)非定常流动时,流线的形状随时间改变;定常流动时,不随时间

改变此时,流线与迹线重合。(1.5分))2)流线是一条光滑的曲线,流线之间不能相交,如 果相交,交点速度比为零。

(1.5分)

2•简述伯努利方程=const的物理意义和几何意义。 互相转化,但总和不变。(1分)

几何意义:在符合限定条件下,沿同一流线的总水头是个常数。

(1分)

总机械能不变,并不是各部分能量都保持不变。三种形式的能量可以各有消长,相

互转换,但总量不会增减。 (2分)水头线:将各项水头沿程变化的情况用几何的方法表示 出来。理想流体恒定兀流的总水头线是水平的。 3•有旋流动、无旋流动

有旋流动:流体微团的旋转角速度不等于零的流动称为有旋流动。 微团的旋转角速度等于零的流动称为无旋流动。 4•流动相似条件(6分)

(2分)

(2分)无旋流动:流体

(1分)

什么是流线和迹线?它有哪些基本特征? ( 5

(5分)

答:物理意义:在符合限定条件下,单位重量流体的机械能

(位能、压力能和动能)可以

答:1)有相同的微分方程(2分) 2) 单值条件相似(2分)

3) 由单值条件中的物理量的相似准则数相等( 1. 水力光滑管(共4分)

答:粘性底层完全淹没了管壁的粗糙突出部分, 流光滑”,这种管道称水力光滑管。 2. 断面平均流速、时均流速(共4分) 答:流经有效截面的体积流量

vq除以有效截面积而得到的商。

Aqvva=(2分)在某一时间

间隔\"t内,轴向速度的平均值称为时均流速。 3. 质量流量和体积流量(共4分)

答:单位时间内流经一横断面的流体量称为该表面的流量。 4. 系统和控制体(共4分)

答:所谓系统就是一群流体质点的集合。流体系统在运动过程中尽管形状在不停地发生变 化,但始终包含有相同的流体质点,有确定的质量。 控制体是为了研究问题方便起见所取的特定空间区域。 置和形状不再变化。

5 .边界层,边界层分离的条件 (共4分)

答:由于流体的黏滞性,在紧靠物体便面的薄层内,流速将有物体表面上的零值迅速增加 到与来流速度相同数量级的薄层称为边界层。 边界层要分离必须满足条件: 1.

何区别?相互关系?

答:压力的表示方法:绝对压力 绝对压强:以完全真空为零点,记为 Pe=P-Pa;Pv=Pa-P;Pv=-Pe (1 分)

2•什么是流体粘性?影响粘性的因素是什么?有何影响? 流体在运动状态下抵抗剪切变形的能力。 的粘度随温度的上升而增大。 3.

似包括哪几方面 ?它们之间的关系?答:几何相似、运动相似和动力相似。 在上述相似条件中, 几何相似是必要的前提, 和动力相似的必然结果.(3分) 4. 极限状态(共5分)

答:绝能流随着气体的膨胀、加速,分子的无规则运动的动能全部转换成宏观运动的动能, 气流的静温和静压降低到零,气流速度达到极限速度 完全真空所能达到的最大速度 1.流函数、速度势函数

(6分)答:流函数概念的提出是仅对不可压缩流体的平面流动而言

并且各物理量在此平面的

的。所谓平面流动是指流场中各点的流速都平行于某一固定平面, 2连续介质模型(4分)

答;连续介质假设将流体区域看成由流体质点连续组成,占满空间而没有间隙,其物理特性

maxv。(2分)极限速度是气流膨胀到

(2分)

流体相(2 分)

动力相似是决定性条件, 运动相似是几何相似 (1分)

(2分)液体的粘度随温度上升而减小,气体

影响粘性的因素:流体的种类、温度、压力。

(共5分)答:流体的粘性是指:

(2分)

压力的表示方法分别有哪三种?有(共5分)

P、相对压力Pe真空值Pv (1分)

P; (1分)相对压强:以当地大气压

Pa为零点,记为

(1分)三者的关系为:

1)流体有粘性;2)流体必须流过物面。(2分

一经选定,相对一定的坐标系, 其位

(1分)该流量又分为体积流量

qv ( m3/s)和质量流量 qm ( kg/s)。(1分)恒定流中,qm=p qv(2分)

这时粘性底层完意外的稳流区域完全感受不

这种情况的管内流动称作 水

到管壁粗糙度的影响,流体好像在完全光滑的管子中流动一样。

2分)

Pe。(1分)真空度:相对压强为负值时其绝对值称为真空压强。

垂直方向上没有变化。(1分)由不可压缩流体的平面流动的连续方程得:

和运动要素在空间是连续分布的(2分)。(从而使微观运动的不均匀性、离散性、无规律性 与宏观运动的均匀性、连续性、规律性达到了和谐的统一( 3.迹线和流线(2分)

答:流线是同一时刻流场中连续各点的速度方向线。

(1分)迹线就是流体质点运动的轨迹。

2分)

(1分)

流线两个特点:1)非定常流动时,流线的形状随时间改变;定常流动时,不随时间改变此 时,流线与迹线重合(1分))。2)流线是一条光滑的曲线,流线之间不能相交,如果相交, 交点速度比为零(1分)。

5 •恒定与非恒定流动 (2分)

流体运动的运动参数在每一时刻都不随时间发生变化,则这种流动为恒定流动; 体运动的参数在每一时刻都随时间发生变化,则这种流动为非恒定流动。 1•说明影响粘度的主要因素,其影响结果如何?

压强有关的比例系数。(1分)1 )流体的种类不同,粘度不同。 分)

3) 普通的压强对流体的粘度几乎没有什么影响,在高压作用下,气体和液体的粘度均随压 强的升高而增大。(2分)

2•流体在弯管中的流体的损失包括哪几部分 答:一部分是由切应力产生的沿程损失( 分);

第三部分是由二次流的双螺旋流动所产生的损失( 3•压强的表示方法 (4分) 1)压强由于计量基准的不同区分:

a:绝对压强以完全真空为基准计量的压强。

(1分) mm汞柱(2分)

(1分)

b:相对压强以当地大气压为基准计量的压强,负计示压强为真空。 2)根据压强单位不同,又有工程大气压、标准大气压、米水柱或 5. 减弱水击强度的措施(3分)

1)避免直接水击,在可能时尽量延长间接水击时的阀门关闭时间。 2)采用过载保护,在可能产生水击的管道中设置畜水器,调压塔或安全阀等以缓冲水击压 强。(1分)

3)可能时降低管内流速,缩短管长,使用弹性好的管道等。 1•静力学基本方程式及其物理意义和几何意义是什么? 量流体的总势能保持不变, (1.5分)

几何意义:在重力作用下的连续均质不可压缩静止流体中, 平线。(1.5分) 4层流、紊流 (4分)

答:层流:定向的恒定流动(2分) 紊流:不定向混杂的流动(2分) 1. 粘性及粘性的表示方法(4分)

答:产生阻抗流体层间相对运动的内摩擦力的这种流体的性质称粘性。 动力粘度、运动粘度(2分) 2. 流线与迹线(4分)

答:流线:某瞬时流场中的一条空间曲线,该瞬时曲线上的点的速度与该曲线相切。 迹线:流体微元的运动轨迹。 (2分) 3.

度相同数量级的薄层称为边界层。 粘性;2)流体必须流过物面(2分) 2. 有旋流动、无旋流动 (4分)

有旋流动:流体微团的旋转角速度不等于零的流动称为有旋流动。

(2分)无旋流动:流体

边界层,边界层分离的条件 (4分)

(2分)边界层要分离必须满足条件:

1)流体有

答:由于流体的黏滞性,在紧靠物体便面的薄层内,流速将有物体表面上的零值迅速增加到 与来流速

(2 分)

(2分)二种表示方法:

静水头线和计示静水头线均为水 (1分)

( 4分)答:静力学基本方程式

(1分)

1分)。

(1分)

(1分

(1分)流

(5分)答:粘度是与流体的种类、温度和

2) 温度对流体粘度的影响很大,液体的粘度随温度上升而减小,气体的粘度随温度上升而 增大。(2?( 3分)

1分);另一部分是形成漩涡所产生的损失

(1

物理意义:在重力作用下的连续均质不可压缩静止流体中,各点单位重

微团的旋转角速度等于零的流动称为无旋流动。 3•微小流体质团的运动一般分解为哪几部分 1)随质团中某点一起前进的平移运动( 3)含有线变形和角变形的变形运动(

(2分)

1分)2)绕该点的旋转运动;(1分) 1分)

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