1、 /4 /4nndv第一章名詞解釋流體能夠流動的物體叫流體，如果按照力學的術語進行定義，則在任何微小的剪切力的作用下都能夠發生連續變形的物質稱為流體。所以氣體、液體統稱為流體。自由液面液體和氣體的交界稱為自由液面。流體的壓縮性系數在一定溫度下，單位壓強增量引起的體積變化率，用以衡量流體壓縮性的大小。分離體在運動的流體中取一體積為V的一團流體作為研究對象，在此稱為分離體。表面力在分離體的表面必然存在分離體以外的其他物體對分離體內的流體的作用力，這個力稱為表面力。質量力質量力是某種力場作用在全部流體質點上的力，其大小和流體的質量和體積成正比，故稱為質量力或體積力。流體的密度單位體積內流體所具有的質

2、量，表征流體在空間的密集程度。相對密度0標準大氣壓下流體的密度與4C時純水的密度的比值（pw，為流體的密度，Hw為4C時純水的密度）比體積單位質量流體所占的體積，即密度的倒數（v混合氣體密度的計算式pa其中i為混合氣體中各組分氣體的密度；i為混合氣體中各組分氣體所占體積的百分比）表面張力表面張力是使液體表面張緊的力，存在液體自由面上，以長度單位邊界線上的拉應力來度量，因此也稱為線力。毛細現象毛細現象（又稱毛細管作用）是指液體在細管狀物體內側，由于內聚力與附著力的差異上升或下降的現象。內聚力液體分子間相互制約，形成一體的吸引力稱為內聚力。附著力當液體同固體壁面接觸時，液體分子和固體分子之間的吸引

3、力稱為附著力。流體質點在連續性的假設中，認為構成流體的基本單位是流體質點。包含有足夠多流體分子的微團，在宏觀上流體微團的尺度和流動所涉及的物體的特征長度相比充分的小，小到在數學上可以作為一個點來處理。而在微觀上，微團的尺度和分子的平均自由行程相比又要足夠大。流體的粘性流體流動時產生內摩擦力的性質稱為流體的粘性。流體運動粘度將流體動力粘度與密度的比值定義為運動粘度。簡答題流體力學的基本任務？建立以及求解描述流體運動和平衡的基本方程一般流體力學的研究對象？氣體和液體流體力學的研究內容？靜力學和動力學靜力學：流體的平衡規律，及在平衡狀態下流體和固體的作用力問題。動力學：流體的運動規律，及在運動狀態下

4、流體和固體的作用力問題。什么是連續介質模型？其適用條件是什么？答：在流體力學研究中將流體作為由無窮多稠密、沒有間隙的流體質點構成的連續介質這就是連續介質模型。當研究所涉及的物體的特征長度與分子的平均自由行程相比足夠大時才適用。簡述影響粘性的因素。一、液體分子間的引力，當流體微團發生相對運動時，必須克服相鄰分子間的引力；二、流體分子的熱運動，當流體層之間作相對運動時，由于分子的熱運動，使流體層之間產生質量交換。簡述固體和流體特征差異（1）靜止狀態下，固體能同時承受剪切應力和法向應力，而流體僅能承受法向應力。（2）在力的作用下發生變形，固體的變形量和作用力的大小成正比，而流體則是角變形速度和剪切應

5、力有關。（3）當作用力停止作用時，固體可以恢復原來的形狀，而流體只能停止變形，而不能返回原來的位置。什么是流體的壓縮性和膨脹性？答流體在一定的溫度下壓強增大，體積減少；在壓強一定時，溫度變化體積也要發生相應的變化。所有流體都具有這種特性，流體的這種性質稱為流體的壓縮性和膨脹性。舉例說明怎么樣確定流體是可壓縮的或是不可壓縮的。答流體的可壓縮性要是具體情況而定。例如在研究水下爆炸、普通中的水擊和柴油機高壓油管中柴油的流動過程時，由于壓強變化比較大，而且過程變化非常迅速，必須考慮壓強對密度的影響，即要把液體作為可壓縮流體來處理。又如，用管道輸送煤氣時，由于流動過程中壓強對溫度的變化都很小，其密度變化

6、很小，可作為不可壓縮流體來處理。簡述連續介質模型內容將流體作為由無窮多稠密，沒有間隙的流體質點構成的連續介質。簡述流體粘性的含義流體在流動時產生內摩擦力的性質稱為流體的粘性影響粘性的因素流體分子間的引力，流體分子的熱運動流體粘性所產生的兩種效應流體內部各流體微團之間會產生粘滯力；流體將粘附于它所接觸的固體表面。流體相對運動時，層間內摩擦力的大小與接觸面積、速度梯度成正比，與流體種類及溫度有關，與接觸面上的壓力無關。第二章名詞解釋流體靜力學基本方程及適用條件Z+p/pg=C適用于不可壓縮重力流體平衡狀態。總勢能p/pg單位重力作用下流體的壓強勢能，位勢能和壓強勢能之和稱為總勢能。流體靜力學基本方

7、程的物理意義當連續不可壓縮的重力流體處于平衡狀態時，在流體中的任意點上，單位重力下流體的總勢能為常數。流體靜力學基本方程的幾何意義不可壓縮的重力流體處于平衡狀態時，靜水頭線或者計示靜水頭線為平行于基準面的水平線。流體靜壓強的傳遞現象（帕斯卡原理）均值不可壓縮的重力流體處于平衡狀態時，自由液面上的壓強p0對內部任意點上的影響是同樣的，即施加于自由液面的壓強，將以同樣的大小傳遞到液體內部任意點上。絕對壓強以絕對真空為基準度量的壓強稱為絕對壓強，用P表示。計示壓強以大氣壓為基準度量的壓強稱為計示壓強或相對壓強，用P表示。真空狀態和真空當被測流體的絕對壓強低于大氣壓時，測得的計示壓強為負值，此時，稱該

8、流體處于真空狀態。負的表壓強稱為真空，用P表示。靜壓強當流體處于平衡或相對平衡狀態時，作用在流體上的應力只有法向應力而沒有切向應力，此時,流體作用面上負的法向應力就是靜壓強p,即:八浮體流體力學中將部分沉浸在液體中的物體稱為浮體。潛體全部沉浸在液體中的物體稱為潛體。沉體沉入液體底部固體表面的物體稱為沉體。簡答題歐拉平衡微分方程pdx1dppdy1dppdz4.流體靜壓強有哪兩個特性？.j計矛1:壓強r真空絕對壓強幾何意義。寫出流體靜力學基本方程的幾種表達式，說明流體靜力學基本方程的適用范圍以及物理意義、z+p/pg=cZ+P/pg=z2+p2/pg適用范圍：適用于不可壓縮重力流體平衡狀態。物理

9、意義：當連續不可壓縮的重力流體處于平衡狀態時，在流體中的任意點上，單位重力下流體的總勢能為常數。幾何意義：不可壓縮的重力流體處于平衡狀態時，靜水頭線或者計示靜水頭線為平行于基準面的水平線。什么是絕對壓強、計示壓強和真空？他們之間有什么關系？絕對壓強：以絕對真空為基準度量的壓強稱為絕對壓強，用p表示。計示壓強：以大氣壓為基準度量的壓強稱為計示壓強或相對壓強，用p表示。真空：負的表壓強稱為真空，用p表示。e流體靜壓強的作用方向沿作用面的內法線方向。在靜止流體中的任一點上，來自任意方向上的靜壓強都是相等的。什么是靜壓強？它的表達式為？作用在靜止流體單位面積上的力為靜壓強。Pn=dF/dA=Pnn第三

10、章名詞解釋定常流動將流場中流動參數均不隨時間發生變化的流動稱為常定流動非常定流動將流場中流動參數均隨時間改變的流動稱為非常定流動三維流動在直角坐標系中，若流動參數是x、y、z三個坐標的函數，稱這種流動為三維流動二維流動在直角坐標系中，若流動參數是x、y兩個坐標的函數，稱這種流動為二維流動一維流動在直角坐標系中，若流動參數是x一個坐標的函數，稱這種流動為一維流動簡答題能量守恒定律的內容是什么？系統內的流體能量在流動過程中的時間變化率等于質量力功率、表面力功率和系統在單位時間內與外界交換熱量之和。試描述理想流體微元流束伯努利方程中各項的物理意義和幾何意義，并說明方程的適用范圍。答：V/2g+z+p

11、/Pg=H適用于理想不可壓縮的重力流體作一維定常流動時的一條流線或者一個微元流管上。幾何意義：理想不可壓縮的重力流體作一維定常流動時，沿任意流線或者微元流束，單位重量流體的速度水頭、位置水頭、壓強水頭之和為常數，即總水頭線為平行于基準面的水平線。物理意義：v/2g:單位質量流體的動能gz：位置勢能p/P：壓強勢能什么是跡線及其微分方程？流體質點在流場中運動時，由一點到另一點所描繪出的軌跡稱為跡線，跡線是拉格朗日法的研究內容。流線的含義？流線是流場中某一瞬時的光滑曲線，該曲線上的流體質點的運動方向均和該曲線相切。什么是流束、微元流束？充滿流管的一束流體稱為流束，截面積無窮小的流束為微元流束。緩變

12、流和急變流的定義流束內流線的夾角很小，流線的曲率半徑很大，近乎平行直線的流動，稱為緩變流，否則為急變流。流體在直管道內的流動為緩變流，在管道截面積變化劇烈、流動方向發生改變的地方，如突擴管、突縮管、彎管、閥門等處的流動為急變流。什么是濕周、水力半徑、當量直徑？在總流的有效截面上，流體與固體壁面的接觸長度稱為濕周。總流的有效截面積和濕周之比定義為水力半徑。與圓形管道相比，非圓形管道的當量直徑用4倍的水力半徑表示。簡述流線具有的重要性質：（1）在定常流動中流線不隨時間改變其位置和形狀，流線和跡線重合。而在非定常流動中，由于各空間點上速度隨時間變化，流線的形狀和位置是在不停地變化的；（2）流線不能彼

13、此相交和折轉，只能平滑過渡，在流場中的同一空間點上，只有一條流線通過；（3）流線密集的地方流體流動的速度大，流線稀疏的地方流動速度小。試分析流線和跡線的區別：流線是流場中瞬時曲線，描述的是某一瞬時處在該曲線上的眾多流體質點的運動方向；跡線則是和時間過程有關的曲線，描述的是一個流體質點在一段時間內由一點運動到另一點的軌跡。第四章名詞解釋重力相似準則兩種流動的重力作用相似，它們的弗勞德數必定相等，即Fr=Fr，反之亦然。這就是重力相似準則，又稱弗勞德準則黏性力相似準則兩種流動的黏性力作用相似，它們的雷諾數必定相等，即Re=Re，反之亦然。這就是黏性力相似準則，又稱雷諾準則。壓力相似準則兩種流動的壓

14、力作用相似，它們的歐拉數必定相等，即Eu=Eu,反之亦然，這就是壓力相似準則，又稱歐拉準則。彈性力相似準則兩種流動的彈性力作用相似，它們的柯西數必定相等，即Ca=Ca,反之亦然。這就是彈性力相似準則，又稱柯西準則。表面張力相似準則兩種流動的表面張力作用相似，它們的韋伯數必定相等，即We=We,反之亦然。這就是表面張力作用相似準則，又稱韋伯準則。非定常性相似準則兩種非定常流動相似，它們的斯特勞哈爾數必定相等，即Sr=Sr，反之亦然。這就是非定常相似準則，又稱斯特勞哈爾準則。幾何相似幾何相似是指模型和原型的全部對應線性長度的比值為一定常數。簡答題常用的相似準則數有哪些？分別闡述每個準則數的物理意義

15、。弗勞德數：其物理意義為慣性力與重力的比值雷諾數：其物理意義為慣性力與黏性力的比值歐拉數：其物理意義為總壓力與慣性力的比值柯西數：其物理意義為慣性力與彈性力的比值韋伯數：其物理意義為慣性力與表面張力的比值斯特勞哈爾數：其物理意義為當地慣性力與遷移慣性力的比值表征流動過程的物理量按其性質能分幾類？哪三類？答：三類描述幾何形狀的，如從長度，面積，體積等；描述運動狀態的，如速度，加速度，體積流量等；描述動力特征的，如質量力，表面力，動量等。幾何相似，流動力學相似，動力相似，運動相似之間有何關聯？答：流動力學相似的前提條件是幾何相似，主導因素是動力相似，運動相似則是幾何相似和動力相似的表象。第五章名詞

16、解釋邊界層黏性流體流經固體壁面時，在固體壁面法線方向上存在一速度急劇變化的薄層，稱為邊界層。管道進口段邊界層相交以前的管段稱為管道進口段（或稱起始段），其長度以L*表示。粘性底層緊貼壁面有一因壁面限制而脈動消失的層流薄層，其粘滯力使流速使流速急劇下降，速度梯度較大，這一薄層稱為粘性底層。串聯管道由不同管徑和不同粗糙度的管段串聯在一起組成的管道并聯管道：由不用管徑、不同粗糙度和不同長度管段并聯在一起組成的管道分支管道工程中將支流或者匯流的管道稱為分支管道管網有若干管段環路相連組成的管道水擊現象當管道中的閥門突然關閉時，以一定壓強流動的水由于受阻流速突然降低，壓強突然升高。突然升高的壓強迅速的向上

17、游傳播，并在一定條件下反射回來，產生往復波動而引起管道震動，這就是水擊現象。二、簡答題何謂普朗特混合長理論？根據這一理論紊流中的切應力應如何計算？沿流動方向和垂直于流動方向上的脈動速度都與時均速度的梯度有關。什么是水力光滑管與水力粗糙管？與哪些因素有關？當粘性底層厚度大于管壁的粗糙突出部分時，粘性底層完全淹沒了管壁的粗糙突出部分。這時紊流完全感受不到管壁粗糙度的影響，流體好像在完全光滑的管子中流動一樣。這種情況的管內流動稱作“水力光滑”。當粘性底層厚度小于管壁的粗糙突出部分時，管壁的粗糙突出部分有一部分或大部分暴露在紊流區中，當流體流過突出部分時，將產生漩渦，造成新的能量損失，管壁粗糙度將對紊

18、流產生影響。這種情況的管內紊流稱作“水力粗糙”。對于同樣的管子，其流動處于水力光滑或水力粗糙取要看雷諾數的大小。黏性流體總體的伯努利方程及適用條件？黏性流體總體的伯努利方程：適用條件：流動為定常流動；流體為黏性不可壓縮的重力流體；列方程的兩過流斷面必須是緩變流截面，而不必顧及兩截面間是否有急變流。什么是沿程損失和局部損失？分別怎么計算？沿程損失是發生在緩變流整個流程中的能量損失，是由流體的粘滯力造成的損失。單位重力作用下流體的沿程損失可用達西一魏斯巴赫公式計算，即hf=Nv2/d2g局部損失發生在流動狀態急劇變化的急變流中，單位重力作用下流體流過某個局部件時，產生的能量損失hj=Ev2/2g簡

19、述雷諾數公式Recr=vcrd/v注:Recr下臨界雷諾數，ver臨界速度，d管子直徑，v流體運動黏度對于非原形截面管道，可用下式計算雷諾數:Re=vL/vl式中，L為過流斷面的特征長度，該數值應采用當量直徑de試從流動特征、速度分布、切應分布以及水頭損失等方面來比較圓管中的層流和紊流特性。流動特征：層流流動：微通道和速度低、黏性大。紊流流動具體三個特征：流體質點相互摻混，做無定向、無規則的運動，運動要素具有隨機性；紊流質點間的相互碰撞，導致流體質點間進行劇烈的質量、動量、熱量等物理量的輸運、交換、混合等；除黏性消耗一部分能量外，紊流附加切應力會引起更大的耗能。不同。在靠近管軸的大部分區域內，流體質點的橫向脈動使層流間進行的動量交換較為劇烈，速度趨為均勻，速度梯