解；心四M 竺竺啤也⑶仙 “L79X1Q-5
⑴层流压降A ~^-s ；0.0d467
Re
Ap Laiii =兄丄丄pT ，=0J79xlO^Pa) d 1tt2
卩)湍流压降A=
伯努利芳程
k 二/
单管、串联管道、并联管道的处理;
由*Wffi
Re=1370(l,A/rf=ft.OC03752=0.028
■＞轧严J抄―叫疔伽）
2、水力直径的计算；
第8章气体的一元流动
一、概念
1、当地声速的概念、各种形式的公式及物理意义；马赫数公式;
流体场中当地状态参数不同，声速不同，叫当地声速
g
马赫数：Ma二v/c可压缩流动的决定性准则
高超音速：大于5
超音速：大于1
音速：1
亚音速：小于1
3、微弱扰动波传播的热力过程及区域；
扰动区、扰动波面、未扰动区
3、一元流动密度变化与速度变化的关系；气流参数与通道面积的关系；定常一元等熵流动控制方程组公式（连
续方程、能量方程的各种形式、过程方程、状态方程）；两种参考状态：等
熵滞止状态、临界状态的概念；等熵流动过程中热力学参数变化的趋势及同速度变化之间
的定性关系；静参数、滞止参数与马赫数之间的关系（P.40,公式可记）；临界参数与滞止参数之间的关系（P。38,公式可记）；
4、不同背压下收缩喷管流动状况及出口压强;
二、计算
1、收缩喷管和缩放喷管的计算；
2、声速、马赫数的计算.
不可压缩流体c无穷大
需要注意的几点：
1、课件中的例题和作业题十分重要，一定要深刻理解；
2、有什么问题要及时答疑；
3、概念比计算更重要，概念融会贯通，计算只是小菜一碟；只注重计算却很容易忽视概念，拿
高分十分不易。
(完整版)流体力学部分测验题答案
一、单项选择题 1、流体运动粘度ν的国际单位为（ C ）。 A ．m Pa ? B ．m N ? C ．s m /2 D ．s Pa ? 2、理想流体指的是（ C ）。 A ．膨胀性为零的流体 B ．压缩性为零的流体 C ．粘度为零的流体 D ．体积弹性模量为零的流体 3、温度增加，气体粘度（ A ）。 A ．增加 B ．减小 C ．不变 D ．可能增加也可能减小 4、下列流体哪个属牛顿型流体？ ( D ) A. 牙膏 B.纸浆 C.油漆 D. 汽油 5、表面力是指作用在（ B ）的力。 A ．流体内部每一个质点上 B ．流体体积表面上 C ．理想流体液面上 D ．粘性流体体积上 6、下列各种力中属于质量力的是（ C ）。 A ．压力 B ．表面张力 C ．重力 D ．摩擦力 7、在平衡液体中，质量力恒与等压面（ C ）。 A ．平行 B ．重合 C ．正交 D ．相交 8、密度均匀的连续静止流体的等压面为（ D ）。 A ．斜平面 B ．抛物面 C ．垂直面 D ．水平面 9、相对压强的起量点为（ A ）。 A ．当地大气压 B ．标准大气压 C ．液面压强 D ．绝对压强 10、重力场中流体的平衡微分方程为（ D ）。 A ．gdz dp -= B ．gdz dp ρ= C ．dz dp ρ-= D ．gdz dp ρ-= 11、静止液体中同一点各方向的压强 （ A ） A ．数值相等 B ．数值不等 C ．仅水平方向数值相等 D ．垂直方向数值最大 12、用欧拉法研究流体运动时，流体质点的加速度=a （ A ）。 A ．V V t V )(??+?? B ．t V ?? C ．V V )(?? D ．22dt r d 13、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成，当地加速度反映（ C ）。 A ．流体的压缩性 B ．由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率 C ．流体速度场的不稳定性 D ．流体速度场的不均匀性 14、已知不可压缩流体的流速场为 则流动属于（ B ）。 A ．二维稳定流动 B ．非稳定流动 C ．稳定流动 D ．三维流动 15、流管是在流场里的假想管状表面，流体流动应是（ D ） ),( ),() ,(?????===t y f w t x f y x f u υ
(完整版)流体力学简答题整理
为什么圆管进口段靠近管壁的流速逐渐减小？而中心点的流速是逐渐增大的？ 进口附近断面上的流速分布较均匀，流速梯度主要表现在管壁处，故近壁处切应力很大，流动所受的阻力也很大，至使流速渐减。管中心处流速梯度很小，t小，阻力很小，使流速增大。直至形成一定的流速梯度及切应力，使各部分流体的能耗与能量补充平衡。 紊流研究中为什么要引入时均概念？紊流时，恒定流与非恒定流如何定义？ 把紊流运动要素时均化后，紊流运动就简化为没有脉动的时均流动，可对时均流动和脉冲分别加以研究。紊流中只要时均化的要素不随时间变化而变化的流动，就称恒定流。 紊流的切应力有哪两种形式？它们各与哪些因素有关？各主要作用在哪些部位？ 粘性切应力主要与流体粘度和液层间的密度梯度有关。主要在近壁处。附加切应力主要与流体的脉动程度和流体的密度有关，主要作用在紊流核心出脉动程度较大地方。 紊流中为什么存在粘性底层？其厚度与哪些因素有关？其厚度对紊流分析有何意义？ 紊流时断面上流层的分区和流态分区有何区别？ 粘性底层，紊流核心：粘性、流速分布与梯度; 层流、紊流：雷诺数 紊流为什么存在粘性底层？其厚度与哪些因素有关，其厚度对紊流分析有何意义？ 在近壁处，因液体质点受到壁面的限制，不能产生横向运动，没有混掺现象，流速梯度du/dy 很大，粘滞切应力t仍然起主要作用。粘性底层很薄，但对能量损失很大。 圆管紊流的流速如何分布？ 粘性底层：线性分布，紊流核心处：对数或指数 管径突变的管道，当其他条件相同时，若改变流向，在突变处所产生的局部水头损失是否相等？为什么？ 不等，固体边界不同，如突扩与突缩 局部阻力系数与哪些因素有关？选用时应该注意什么？ 固体边界的突变情况、流速；局部阻力系数应与所选取的流速相对应。 如何减小局部水头损失？让固体边界趋于流线型 边界层内是否一定是层流？影响边界层内流态的主要因素有哪些？ 否，有层流、紊流边界层；粘性、流速、距离 边界层分离是如何形成的？如何减小尾流的区域？ 因压强沿流动方向增高，以及阻力的存在，使得边界层内动量减小，形成边界层的分离。使绕流体型尽可能流线化，则可减小尾流的区域 量纲分析有何作用？ 可以用来推导各物理量的量纲，简化物理方程，检验物理方程、经验公式的正确性和完善性，为科学的组织实验过程、整理实验结果提供理论指导。 经验公式是否满足量纲和谐原理？ 一般不满足。通常根据一系列的试验资料统计而得，不考率量纲之间的和谐。 雷诺数与哪些因素有关？其物理意义是什么？管径增大，雷诺数增大还是减小？ 雷诺数与流体的粘度、流速及水流的边界形状有关。 为什么下临界数判断层流和紊流？ 因为下临界雷诺数较稳定，只与水流的过水断面形状有关，上临界雷诺数不稳定 当管径的直径由小变大时，其下临界雷诺数如何变化？ 不变，因为下临界雷诺数只与水流边界形状有关 简述理想流体与粘性流体之间的主要区别？ （1）粘性流体具有粘性，流体层之间有剪切力作用，而理想流体没有 （2）粘性流体附着于物体表面，即物体表面上流速等于物体流速，而理想流体在物体表面发生相对滑移。
(完整版)流体力学 第一章 流体力学绪论
第一章绪论 §1—１流体力学及其任务 1、流体力学的任务： 研究流体的宏观平衡、宏观机械运动规律及其在工程实际中的应用的一门学科。 研究对象：流体,包括液体和气体。 2、流体力学定义：研究流体平衡和运动的力学规律、流体与固体之间的相互作用及其在工程技术中的应用. 3、研究对象：流体(包括气体和液体）。 4、特性： •流动(flow)性，流体在一个微小的剪切力作用下能够连续不断地变形,只有在外力停止作用后,变形才能停止。 •液体具有自由（free surface）表面，不能承受拉力承受剪切力（ shear stress)。 •气体不能承受拉力,静止时不能承受剪切力，具有明显的压缩性，不具有一定的体积，可充满整个容器。 流体作为物质的一种基本形态，必须遵循自然界一切物质运动的普遍，如牛顿的力学定 律、质量守恒定律和能量守恒定律等。 5、易流动性：处于静止状态的流体不能承受剪切力,即使在很小的剪切力的作用下也将发生连续不断的变形,直到剪切力消失为止。这也是它便于用管道进行输送，适宜于做供热、制冷等工作介质的主要原因.流体也不能承受拉力，它只能承受压力.利用蒸汽压力推动气轮机来发电，利用液压、气压传动各种机械等,都是流体抗压能力和易流动性的应用. 没有固定的形状，取决于约束边界形状，不同的边界必将产生不同的流动。 6、流体的连续介质模型 流体微团——是使流体具有宏观特性的允许的最小体积。这样的微团，称为流体质点。 流体微团：宏观上足够大,微观上足够小。 流体的连续介质模型为:流体是由连续分布的流体质点所组成，每一空间点都被确定的流体质点所占据,其中没有间隙，流体的任一物理量可以表达成空间坐标及时间的连续函数，而且是单值连续可微函数。 7流体力学应用: 航空、造船、机械、冶金、建筑、水利、化工、石油输送、环境保护、交通运输等等也都遇到不少流体力学问题。例如,结构工程:钢结构，钢混结构等.船舶结构；梁结构等要考虑风致振动以及水动力问题；海洋工程如石油钻井平台防波堤受到的外力除了风的作用力还有波浪、潮夕的作用力等，高层建筑的设计要考虑抗风能力;船闸的设计直接与水动力有关等等。 二、流体力学发展简史 ➢公元前20世纪流体力学开端 ➢18世纪是流体力学的创建阶段. ➢19世纪是流体动力学的基础理论全面发展阶段，形成了两个重要分支：粘性流体动力学和空气-气体动力学。
(完整版)流体力学试题及答案..
流体力学复习题 -----2013制 一、填空题 1、1mmH 2O= 9.807 Pa 2、描述流体运动的方法有 欧拉法 和 拉格朗日法 。 3、流体的主要力学模型是指 连续介质 、 无粘性 和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时 粘性力 与 惯性力 的对比关系。 5、流量Q1和Q2，阻抗为S1和S2的两管路并联，则并联 后总管路的流量Q 为Q= Q1 + Q2，总阻抗S 为 。 串联后总管路的流量Q 为Q= Q1 =Q2，总阻抗S 为S1+S2 。 6、流体紊流运动的特征是 脉动现行 ，处理方法是 时均法 。 7、流体在管道中流动时，流动阻力包括沿程阻力 和 局部阻力 。 8、流体微团的基本运动形式有： 平移运动 、 旋转流动 和 变形运动 。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数，他反映了 惯性力 与 弹性力 的相对比值。 10、稳定流动的流线与迹线 重合 。 11、理想流体伯努力方程=++g 2u r p z 2常数中，其中r p z +称为 测
压管 水头。 12、一切平面流动的流场，无论是有旋流动或是无旋流动都 存在 流线 ，因而一切平面流动都存在 流函数 ，但是， 只有无旋流动才存在 势函数。 13、雷诺数之所以能判别 流态 ，是因为它反映了 惯性力 和 粘性力 的对比关系。 14、流体的主要力学性质有 粘滞性 、 惯性 、 重力 性 、 表面张力性 和 压缩膨胀性 。 15、毕托管是广泛应用于测量 气体和 水流一种仪器。 16、流体的力学模型按粘性是否作用分为 理想气体 和 粘性气体 。作用与液上的力包括 质量力， 表面力。 17、力学相似的三个方面包括 几何相似 、 运动相 似 与 动力相似 。 18、流体的力学模型是 连续介质 模型。 19、理想气体伯努力方程 2u z -z p 2g 21ργγα+-+））（（中，））（（g 21z -z p γγα-+称 势压 ， 2u p 2ρ+ 全压 ， 2u z -z p 2 g 21ργγα+-+））（（称总压 20、紊流射流的动力特征是 各横截面上的动量相 等 。 21、流体的牛顿内摩擦定律的表达式 s ?+=-pa dy du u ；τ ，u 的
(完整版)流体力学知识点总结汇总
流体力学知识点总结 第一章 绪论 1液体和气体统称为流体，流体的基本特性是具有流动性，只要剪应力存在流动就持续进行，流体在静止 时不能承受剪应力。 2流体连续介质假设：把流体当做是由密集质点构成的，内部无空隙的连续体来研究。 3流体力学的研究方法：理论、数值、实验。 4作用于流体上面的力 (1)表面力：通过直接接触，作用于所取流体表面的力 . T 为A 点的剪应力 Pl A 应力的单位是帕斯卡(pa )， 1pa=1N/ m 2，表面力具有传递性。 (2)质量力：作用在所取流体体积内每个质点上的力，力的大小与流体的质量成比例 重力、惯性力、 uv 生力、离心力) 5流体的主要物理性质 (1)惯性：物体保持原有运动状态的性质。质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。 常见的密度(在一个标准大气压下)： 3 4 °时的水 1000 kg / m 3 (2)粘性 F B m 单位为 应力 _P 作用于A 上的平均压应力 周围流体作用 的表面力 切向应力 法向应力 P A P liPH 为A 点压应力，即A 点的压强 切向应力 (常见的质量力: 20 C 时的空气 1.2kg /m 3 作用于A 上的平均剪应力
说明： 1） 气体的粘度不受压强影响，液体的粘度受压强影响也很小。 2） 液体 T f 门 气体 T f 卩匸 无黏性流体 无粘性流体，是指无粘性即口 =0的液体。无粘性液体实际上是不存在的，它只是一种对物 性简化的力学模型。 （3）压缩性和膨胀性 压缩性：流体受压，体积缩小，密度增大，除去外力后能恢复原状的性质。 T 一定，dp 增大，dv 减小 膨胀性：流体受热，体积膨胀，密度减小，温度下降后能恢复原状的性质。 P 一定，dT 增大，dV 增大 A 液体的压缩性和膨胀性 液体的压缩性用压缩系数表示 压缩系数：在一定的温度下，压强增加单位 P ,液体体积的 相对减小值。 dV /V 1 dV dP V dP 由于液体受压体积减小，dP 与dV 异号，加负号，以使K 为正值；其值愈大，愈容易压缩。 K 的单位是“ 1/Pa ”。（平方米每牛） 体积弹性模量K 是压缩系数的倒数，用 K 表示，单位是“ Pa ” dP d 牛顿内摩擦定律： 流体运动时，相邻流层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。即 du dy 以应力表示 du dr dy dt T —粘性切应力，是单位面积上的内摩擦力。由图可知 du u dy h 粘度 速度梯度，剪切应变率（剪切变形速度） □是比例系数，称为动力黏度，单位“pa ?s ”。动力黏度是流体黏性大小的度量， □值越大, 流体越粘，流动性越差。 运动粘度 单位：m2/s 同加速度的单位 dV 液体的热膨胀系数：它表示在一定的压强下，温度增加 1度，体积的相对增加率。
(完整版)流体力学重点概念总结
第一章绪论 表面力：又称面积力，是毗邻流体或其它物体，作用在隔离体表面上的直接施加的接触力。它的大小与作用面积成比例。剪力、拉力、压力 质量力：是指作用于隔离体内每一流体质点上的力，它的大小与质量成正比。重力、惯性力 流体的平衡或机械运动取决于： 1.流体本身的物理性质（内因） 2.作用在流体上的力（外因）流体的主要物理性质： 密度：是指单位体积流体的质量。单位：kg/m3 。 重度：指单位体积流体的重量。单位：N/m3 。流体的密度、重度均随压力和温度而变化。 流体的流动性：流体具有易流动性，不能维持自身的形状，即流体的形状就是容器的形状。静止流体几乎不能抵抗任何微小的拉力和剪切力，仅能抵抗压力。 流体的粘滞性：即在运动的状态下，流体所产生的阻抗剪切变形的能力。流体的流动性是受粘滞性制约的，流体的粘滞性越强，易流动性就越差。任何一种流体都具有粘滞性。 牛顿通过著名的平板实验，说明了流体的粘滞性，提出了牛顿内摩擦定律。 T = 口（du/dy） T只与流体的性质有关，与接触面上的压力无关。 动力粘度：反映流体粘滞性大小的系数，单位：N?s/m2 运动粘度：V =卩/ p 第二章流体静力学流体静压强具有特性 1.流体静压强既然是一个压应力，它的方向必然总是沿着作用面的内法线方向，即垂直于作用面，并指向作用面。 2.静止流体中任一点上流体静压强的大小与其作用面的方位无关，即同一点上各方向的静压 强大小均相等。 静力学基本方程: P=Po+pgh 等压面：压强相等的空间点构成的面 绝对压强：以无气体分子存在的完全真空为基准起算的压强Pabs 相对压强：以当地大气压为基准起算的压强P P=Pabs—Pa （当地大气压） 真空度：绝对压强不足当地大气压的差值，即相对压强的负值Pv Pv=Pa-Pabs= -P 测压管水头：是单位重量液体具有的总势能基本问题： 1、求流体内某点的压强值：p = p0 + 丫h; 2、求压强差：p - p0 = Y h ; 3、求液位高：h = （p - p0 ）/ 丫 平面上的净水总压力：潜没于液体中的任意形状平面的总静水压力P,大小等于受压面面 积A与其形心点的静压强pc之积。 注意：只要平面面积与形心深度不变: 1．面积上的总压力就与平面倾角无关； 2．压心的位置与受压面倾角无直接关系，是通过yc 表现的； 3 ．压心总是在形心之下，在受压面位置为水平放置时，压心与形心重合。
(完整版)流体力学习题解析
《流体力学》习题（二） 2－1 质量为1000kg 的油液(S ＝0.9)在有势质量力k i F 113102598 (N)的作用下处于平衡状态，试求 油液内的压力分布规律。 2－2 容器中空气的绝对压力为p B ＝93.2kPa ，当地大气压力为p a =98.1kPa 试求玻璃管中水银柱上升高度h v 。 2－3 封闭容器中水面的绝对压力为p 1＝105kPa ，当地大气压力为p a =98.1kPa ，A 点在水面下6m ，试求： (1)A 点的相对压力；(2)测压管中水面与容器中水面的高差。 题2－2图 题2－3图 2－4 已知水银压差计中的读数⊿h ＝20.3cm ，油柱高h ＝1.22m ，油的重度γ油＝9.0kN/m 3，试求：(1)真空计中的读数p v ；(2)管中空气的相对压力p 0。 题2－4图 题2－5图 2－5 设已知测点A 到水银测压计左边水银面的高差为h 1＝40cm ，左右水银面高差为h 2＝25cm ，试求A 点的相对压力。 2－6 封闭容器的形状如图所示，若测压计中的汞柱读数△h ＝100mm ，求水面下深度H ＝2.5m 处的压力表读数。 题2－6图 题2－7图 2－7 封闭水箱的测压管及箱中水面高程分别为▽1＝100cm 和▽4＝80cm ，水银压差计右端高程为▽2＝20cm ，问左端水银面高程▽3为多少？ 2－8 两高度差z ＝20cm 的水管，与一倒U 形管压差计相连，压差计内的水面高差h ＝10cm ，试求下列两种情况A 、B 两点的压力差：(1)γ1为空气；(2)γ1为重度9kN/m 3的油。
题2－8图题2－9图 2－9 有一半封闭容器，左边三格为水，右边一格为油(比重为0.9)。试求A、B、C、D四点的相对压力。 2－10 一小封闭容器放在大封闭容器中，后者充满压缩空气。测压表A、B的读数分别为8.28kPa和13.80kPa，已知当地大气压为100kPa，试求小容器内的绝对压力。 题2－10图题2－11图 2－11 两个充满空气的封闭容器互相隔开，左边压力表M的读数为100kPa，右边真空计V的读数为3.5mH2O，试求连接两容器的水银压差计中h的读值。 2－12 水泵的吸入管与压出管的管径相同，今在其间连接一水银压差计，测得△h＝120mm，问经水泵后水增压多少？若将水泵改为风机，则经过此风机的空气压力增加了多少？ 题2－12图题2－13图 2－13 有两个U形压差计连接在两水箱之间，读数h、a、b及重度γ已知，求γ1及γ2的表达式。 2－14 用真空计测得封闭水箱液面上的真空度为0.98kN/m2，敞口油箱中的油面比水箱水面低H＝1.5m，汞比压计中的读数h2＝0.2m，h1＝5.61m，求油的容重。 题2－14图题2－15图
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流体力学 1流体的粘滞性 （1）流体粘性概念的表述 ①运动流体具有抵抗剪切变形的能力，就是粘滞性，这种抵抗体现在剪切变形的快慢（速率）上。 ②发生相对运动的流体质点（或流层）之间所呈现的内摩擦力以抵抗剪切变形（发生相对运动）的物理特 性称为流体的黏性或黏滞性。 ③黏性是指发生相对运动时流体内部呈现的内摩擦力特性。在剪切变形中，流体内部出现成对的切应力， 称为内摩擦应力，来抵抗相邻两层流体之间的相对运动。 ④粘性是流体的固有属性。但理想流体分子间无引力，故没有黏性；静止的流体因为没有相对运动而不表 现出黏性。 2毛细管现象 ①将直径很小两端开口的细管竖直插入液体中，由于表面张力的作用，管中的液面会发生上升或下降的现 象，称为毛细管现象。 ②毛细管现象中液面究竟上升还是下降，取决于液体与管壁分子间的吸引力（附着力）与液体分子间的吸 引力（内聚力）之间大小的比较：附着力>内聚力，液面上升；附着力<内聚力，液面下降。 ③由液体重量与表面张力的铅垂分量相平衡，确定毛细管中液面升降高度h， ④为减小毛细管现象引起误差，测压用的玻璃管内径应不小于10mm。 3流体静压强的两个基本特性 ①静压强作用的垂向性：静止流体的应力只有内法向分量—静压强（静止流体内的压应力）。 ②静压强的各向等值性：静压强的大小与作用面的方位无关—静压强是标量函数。 4平衡微分方程的物理意义 （1）静压强场的梯度p 的三个分量是压强在三个坐标轴方向的方向导数，它反映了标量场p在空间上的不均匀性(inhomogeneity)。 （2）流体的平衡微分方程实质上反映了静止（平衡）流体中质量力和压差力之间的平衡。（3）静压强对流体受力的影响是通过压差来体现的 5测压原理 （1）用测压管测量 测压管的一端接大气，可得到测压管水头，再利用液体的平衡规律，可知连通的静止液体区域中任何一点 的压强，包括测点处的压强。如果连通的静止液体区域包括多种液体，则须在它们的分界面处作过渡 6拉格朗日法：着眼于流体质点，跟踪质点描述其运动历程。 ①以研究单个流体质点运动过程作为基础，综合所有质点的运动，构成整个流体的运动。 ②拉格朗日法是质点系法，它定义流体质点的位移矢量为：，a,b,c是拉格朗日变数，即t时刻质点的空间位置，用来对连续介质中无穷多个质点进行编号，作为质点标签。 ③流体在运动过程中其它运动要素和物理量的时间历程也可用拉格朗日法描述 7欧拉法：着眼于空间点，研究质点流经空间各固定点的运动特性。 ①以研究流场中各个空间点上运动要素的变化情况作为基础，综合所有的空间点的情况，构
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第1章绪论 一、概念 1、什么是流体？ 在任何微小剪切力持续作用下连续变形的物质叫做流体（易流动性是命名的由来） 流体质点的物理含义和尺寸限制？ 宏观尺寸非常小，微观尺寸非常大的任意一个物理实体 宏观体积极限为零，微观体积大于流体分子尺寸的数量级 什么是连续介质模型？连续介质模型的适用条件； 假设组成流体的最小物质是流体质点，流体是由无限多个流体质点连绵不断组成，质点之间不存在间隙。 分子平均自由程远远小于流动问题特征尺寸 2、可压缩性的定义； 作用在一定量的流体上的压强增加时，体积减小 体积弹性模量的定义、与流体可压缩性之间的关系及公式； Ev=-dp/（dV/V）压强的改变量和体积的相对改变量之比 Ev=1/Κt 体积弹性模量越大，流体可压缩性越小 气体等温过程、等熵过程的体积弹性模量； 等温Ev=p 等嫡Ev=kp k=Cp/Cv 不可压缩流体的定义及体积弹性模量； 作用在一定量的流体上的压强增加时，体积不变 Ev=dp/(dρ/ρ）（低速流动气体不可压缩)
3、流体粘性的定义; 流体抵抗剪切变形的一种属性 动力粘性系数、运动粘性系数的定义、公式； 动力粘度：μ，单位速度梯度下的切应力μ=τ/（dv/dy) 运动粘度：ν，动力粘度与密度之比，v=μ/ρ 理想流体的定义及数学表达; v=μ=0的流体 牛顿内摩擦定律(两个表达式及其物理意义）； τ=+-μdv/dy（τ大于零）、τ=μv/δ 切应力和速度梯度成正比 粘性产生的机理，粘性、粘性系数同温度的关系； 液体：液体分子间的距离和分子间的吸引力，温度升高粘性下降 气体：气体分子热运动所产生的动量交换，温度升高粘性增大 牛顿流体的定义； 符合牛顿内摩擦定律的流体 4、作用在流体上的两种力。 质量力：与流体微团质量大小有关的并且集中在微团质量中心上的力 表面力：大小与表面面积有关而且分布在流体表面上的力 二、计算 1、牛顿内摩擦定律的应用－间隙很小的无限大平板或圆筒之间的流动.
(完整版)工程流体力学公式
(完整版)工程流体力学公式工程流体力学公式 (完整版) 流体静力学公式 1. 压力公式: $P = \rho \cdot g \cdot h$ 其中，$P$表示压力，$\rho$表示流体密度，$g$表示重力加速度，$h$表示高度差。 2. 曲面小段受力: $dF = P \cdot dA$ 其中，$dF$表示曲面小段受力，$P$表示压力，$dA$表示曲面小段面积。 3. 曲面上受力：$F = \int P \cdot dA$ 其中，$F$表示曲面上受力，$P$表示压力，$dA$表示曲面面积。
4. 静水压力公式: $P = \rho \cdot g \cdot h_1 - \rho \cdot g \cdot h_2$ 其中，$P$表示压力，$\rho$表示流体密度，$g$表示重力加速度，$h_1$表示液体上表面高度，$h_2$表示液体下表面高度。 5. 压力的传递公式: $P_2 = P_1 + \rho \cdot g \cdot h$ 其中，$P_2$表示第二点的压力，$P_1$表示第一点的压力，$\rho$表示流体密度，$g$表示重力加速度，$h$表示两点的高度差。 流体动力学公式 1. 流体密度公式: $\rho = \frac{m}{V}$ 其中，$\rho$表示流体密度，$m$表示流体的质量，$V$表示流 体的体积。 2. 流量公式: $Q = Av$
其中，$Q$表示流量，$A$表示流体流动的横截面积，$v$表示流体的平均流速。 3. 根据质量守恒定律，流量公式也可以表示为: $Q = \rho \cdot Av$ 其中，$Q$表示流量，$\rho$表示流体密度，$A$表示流体流动的横截面积，$v$表示流体的平均流速。 4. 动量方程: $F = \rho \cdot A \cdot (v_2 - v_1)$ 其中，$F$表示力，$\rho$表示流体密度，$A$表示流体流动的横截面积，$v_2$表示流体出口速度，$v_1$表示流体入口速度。 5. 管道流速公式: $v = \frac{Q}{A}$ 其中，$v$表示流速，$Q$表示管道流量，$A$表示管道横截面积。
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（完整版）流体力学基本练习题 流体力学基本练习题 一、名词解释 流体质点、流体的体膨胀系数、流体的等温压缩率、流体的体积模量、流体的粘性、理想流体、牛顿流体、不可压缩流体、质量力、表面力、等压面、质点导数、定常场、均匀场、迹线、流线、流管、流束、流量、过流断面（有效截面）、层流、湍流、层流起始段、粘性底层、水力光滑管、水力粗糙管、沿程阻力、局部阻力 二、简答题 1. 流体在力学性能上的特点。 2. 流体质点的含义。 3. 非牛顿流体的定义、分类和各自特点。 4. 粘度的物理意义及单位。 5. 液体和气体的粘度变化规律。 6. 利用欧拉平衡方程式推导出等压面微分方程、重力场中平衡流体的微分 方程。 7. 等压面的性质。 8. 不可压缩流体的静压强基本公式、物理意义及其分布规律。 9. 描述流体运动的方法及其各自特点 10. 质点导数的数学表达式及其内容。写出速度质点导数。 11. 流线和迹线的区别，流线的性质。 三、填空题、判断 （一）流体的基本物理性质 1. 水力学是研究液体静止和运动规律及其应用的一门科学。（） 2. 当容器大于液体体积，液体不会充满整个容器，而且没有自由表面。（） 3. 气体没有固定的形状，但有自由表面。（） 4. 水力学中把液体视为内部无任何间隙，是由无数个液体质点组
成的。（） 5. 粘滞性是液体的固有物理属性，它只有在液体静止状态下才能显示出来，并且是引起液体能量损失的根源。（） 6. 同一种液体的粘滞性具有随温度升高而降低的特性。（） 7. 作层流运动的液体，相邻液层间单位面积上所作的内摩擦力，与流速梯度成正比，与液体性质无关。（） 8. 惯性力属于质量力，而重力不属于质量力。（） 9. 质量力是指通过所研究液体的每一部分重量而作用于液体的、其大小与液体的质量成比例的力. （） 10. 所谓理想流体，就是把水看作绝对不可压缩、不能膨胀、有粘滞性、没有表面张力的连续介质。（） 11. 表面力是作用于液体表面，与受力作用的表面面积大小无关。（） 12. 水和空气的黏度随温度的升高而减小。（） 13. 流体是一种承受任何微小切应力都会发生连续的变形的物质。（） 14. 牛顿流体就是理想流体。（） 15. 在一个大气压下，温度为4C时，纯水的密度为1000kg/m A3o （） 16. 不同液体的黏滞性各不相同，同一液体的黏滞性是一常数。（） 17. 水力学中，单位质量力是指作用在单位_____ 液体上的质量力。（） A 面积 B 体积 C 质量 D 重量 18. 水力学研究的液体是一种_____ 、____ 、_____ 续质。（） A 不易流动易压缩均质 B 不易流动不易压缩均质 C 易流动易压缩均质
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流体力学复习题 2013 制 一、填空题 1、1mmHO= 9.807 Pa 2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。 3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动 时粘性力与惯性力的对比关系。 5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联，则并联 后总管路的流量Q为Q= Q1 + Q2，总阻抗S为__________ 。串联后总管路的流量Q为Q=Q1=Q2,总阻抗S为S1+S2 。 6、流体紊流运动的特征是脉动现行__________ ，处理方法是时均法 __________ 。 7、流体在管道中流动时，流动阻力包括沿程阻力 和局部阻力。 &流体微团的基本运动形式有：平移运动、旋转流动和变形运动。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数，他反映了惯性力与弹性力的相对比值。
10、稳定流动的流线与迹线重合__________ 。 2 11、理想流体伯努力方程z R L 常数中，其中z卫称为测 r 2g r 压管水头 12、一切平面流动的流场，无论是有旋流动或是无旋流动都存在流线 ,因而一切平面流动都存在流函数，但是，只有无旋流动才存在势函数。 13、雷诺数之所以能判别卫态__________ ，是因为它反映了惯性力和粘性力 __________ 的对比关系。 14、流体的主要力学性质有粘滞性、惯性、重力 匸、表面张力性和压缩膨胀性。 15、毕托管是广泛应用于测量气体和水流一种仪器。 16、流体的力学模型按粘性是否作用分为理想气体和粘性气体。作用与液上的力包括质量力,表面力。 17、力学相似的三个方面包括几何相似_________ 、运动相似 ________ 与________ 。 18、流体的力学模型是连续介质________ 模型。 2 19、理想气体伯努力方程p （Z1 -Z2）（g）亍中， 2 P （Z1-Z2）（g）称势压 __________________ ，p ——全 2 压 ______ ，- P （Z1 - Z2）（g）~2~称总压 20、紊流射流的动力特征是 _________ 各横截面上的动量相 等 ______ 。
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《流体力学》习题(二) 2- 1质量为1000kg的油液(S= 0.9)在有势质量力F 2598 i 11310 k (N)的作用下处于平衡状态，试求 油液内的压力分布规律。 2-2容器中空气的绝对压力为p B = 93.2kPa,当地大气压力为p a=98.1kPa试求玻璃管中水银柱上升高度 h v。 2-3封闭容器中水面的绝对压力为p1= 105kPa,当地大气压力为p a=98.1kPa, A点在水面下6m,试求： (1)A点的相对压力；⑵测压管中水面与容器中水面的高差。 门 ■ '丄 题2- 2图题2- 3图 2-6封闭容器的形状如图所示， 读数。 右测压计中的汞柱读数厶h= 100mm，求水面下深度H — 2.5m处的压力表 2-7封闭水箱的测压管及箱中水面高程分别为▽1= 100cm和^ 4= 80cm，水银压差计右端高程为▽2= 20cm，问左端水银面高程▽3为多少？ Q T V- 2-4已知水银压差计中的读数" h = 20.3cm，油柱高 计中的读数p v；⑵管中空气的相对压力P0。 h= 1.22m，油的重度丫油=9.0kN/m3,试求：⑴真空 题2-4图 2-5设已知测点A到水银测压计左边水银面的高差为点 的相对压力。 h1 = 40cm,左右水银面高差为h2= 25cm，试求A * 0一1U卩 题2 —5 图 题2- 6图题2 —7 图
2- 8两高度差z= 20cm的水管，与一倒U形管压差计相连，压差计内的水面高差h = 10cm，试求下列两种情况A、B两点的压力差：(1) 丫1为空气；(2)丫1为重度9kN/m 3的油。
2—9有一半封闭容器，左边三格为水，右边一格为油（比重为0.9）。试求A、B、C、D四点的相对压力。 2—10 一小封闭容器放在大封闭容器中，后者充满压缩空气。测压表A、B的读数分别为8.28kPa和13.80kPa, 已知当地大气压为100kPa,试求小容器内的绝对压力。 左边压力表 h的读值。 今在其间连接一水银压差计，测得△ h = 120mm,问经水泵后水增压多少？若将水泵改为风机，则经过此风机的空气压力增加了多少? 2- 15试比较同一水平面上的1、2、3、4、5各点压力的大小，并说 明其理由。 2- 16多管水银测压计用来测水箱中的表面压力。图 中高程的单位为面的绝对压力p o。 题2 —16 图 题2- 17图 2- 17倾斜式微压计中工作液体为酒精= 800kg/m3）,已测得读数l = 50cm ,倾角a= 30°,求液面气体 2£Ip 3r 比«0.7 2-21三个U形水银测压计，其初始水银面如图A所示。当它们装在同一水箱底部时，使其顶边依次低下 二 N 1 £ I s \C \ 口 龙』 V ItAOJ \\ \ ■ 水 \ D 题2—10图 2—11两个充满空气的封闭容器互相隔 开， 3.5mH2O，试求连接两容器的水银压差计中 h、a、b及重度丫已知，求丫1及丫2的表达式。 0.98kN/m2,敞口油箱中的油面比水箱水面低H = 1.5m, 题2—15图 m,当地大气压力为105Pa,试求水 题2 —9图 V的读数为
(完整版)流体力学名词解释
第一章绪论物质的三种形态：固体、液体和气体。液体和气体统称为流体。 流体的基本特征：具有流动性。所谓流动性，即流体在静止时 不能承受剪切力，只要剪切力存在，流体就会流动。流体无论静止或流动，都不能承受拉力。 连续介质假设：把流体当做是由密集质点构成的、内部无空隙的连续体。质点：是指大小同所有流动空间相比微不足道，又含有大量分子，具有一定质量的流体微元。 作用在流体上的力按其作用方式可分为：表面力和质量力。 表面力：通过直接接触，作用在所取流体表面上的力（压力、摩擦力），在某一点用应力表示。 质量力：作用于流体的每个质点上且与流体质量成正比的力（重力、 惯性力、引力），用单位质量力表示 流体的主要物理性质：惯性、粘性、压缩性和膨胀性。 惯性：物体保持原有运动状态的性质，其大小用质量表示。 密度：单位体积的质量， 粘性：是流体的内摩擦特性，或者是流体阻抗剪切变形速度的特性。 流体粘性大小用粘度度量，粘度包括动力粘度和运动粘度 无粘性流体：指无粘性，即=0的流体。不可压缩流体： 指流体的每个质点在运动全过程中，密度不变化的流体。 压缩性：流体受压，分子间距减小，体积缩小的性质。 膨胀性：流体受热，分子压缩系数：在一定的温度下，增加单位压强，液体体积的相对减小值，体积模量体膨胀系数：在一定的压强下，单位温升，液体体积的相对增加值，
（简答）简述气体和液体粘度随压强和温度的变化趋势及不同的原因。答：气体的粘度不受压强影响，液体的粘度受压强影响也很小；液体的粘度随温度升高而减小，气体的粘度却随温度升高而增大，其原因是：分子间的引力是液体粘性的主要因素，而分子热运动引起的动量交换是气体粘性的主要因素。\ 第二章流体静力学绝对压强pabs:以没有气体分子存在的完 全真空为基准起算的压强。 相对压强p：以当地大气压pa为基准起算的压强，各种压力表测得的压强为相对压强，相对压强又称为表压强或计示压强。 真空度pv：绝对压强小于当地大气压的数值。 测量压强做常用的仪器有：液柱式测压计和金属测压表。 液柱式测压计包括测压管、U形管测压计、倾斜式微圧计和压差计。平面上静水总压力的计算方法有：图算法和解析法。潜体：全部浸入液体中的物体。 浮体：部分浸入液体中的物体。 阿基米德原理：液体作用于潜体或浮体上的总压力，只有铅垂向上的浮力，大小等于所排开的液体重量，作用线通过潜体的几何中心。 （简答）试述静止流体中应力的特性。答：（1）应力的方向沿作用 面的内法线方向；（2）静压强的大小与作用面的方位无 关。流体平衡微分方程及物理意义： 物理意义：在静止流体中，各点单位质量流体所受质量力与表面力 相平衡。等压面的概念、性质及连通器内等压面的判断：流体
(完整版)流体力学NS方程推导过程
流体力学NS 方程简易推导过程 小菜鸟0 引言 流体力学的NS 方程对于整个流体力学以及空气动力学等领域的作用非常显著，不过其公式繁琐，推导思路不容易理顺，最近重新整理了一下NS方程的推导，记录一下整个推导过程，供自己学习，也可以供大家交流和学习。 1 基本假设 空气是由大量分子组成，分子做着无规则热运动，我们可以想象，随着观察尺度的逐渐降低，微观情况下流体的速度密度和温度等物理量不可能与宏观情况相同，其物理量存在间断的现象，例如我们在空间中取出一块控制体，当控制体中存在分子时，该控制体的密度等量较大，不存在时就会为0，这在微观尺度下是常见。不过随着观察尺度增加，在宏观情况下，控制体积内包含大量分子，控制体积的压力密度温度速度等物理量存在统计平均结果，这个结果是稳定的，例如流场变量的压力密度和温度满足理想气体状态方程。 自然界中宏观情况的流体运动毕竟占据大多数，NS 方程限定了自己的适用条件为宏观运动，采用稍微专业一点难度术语是流体满足连续介质假设。连续介质假设的意思就是说，我们在流场中随意取出流体微团，这个流体微团在宏观上是无穷小的，因此整个流场的物理量可以进行数学上的极限微分积分等运算；同时，这个流体微团在微观上是无穷大的，微团中包含了大量分子，以至于可以进行分子层面的统计平均，获得我们通常见到的流场变量。 连续介质假设成立需要满足：所研究流体问题的最小空间尺度远远大于分子平均运动自由程（标准状况下空气的平均分子自由程在十分之一微米的量级，具体值可以参考
分子运动理论），这在大多数宏观情况下都是成立的，也是NS方程 能够广泛采用的基础，即使在湍流中，也是成立的，因此才保证NS方程也适用于描述湍流。 有些情况下连续介质假设不成立，存在哪些情况？第一种是空间尺度特别小，例如热线风速仪的金属丝，直径通常在1~5微米量级，最小流体微团已经接近分子平均运动自由程，连续介质假设不能直接使用，类似情况还包括激波，激波面受到压缩，其尺度也较小，为几个分子平均自由程量级，不过采用连续介质假设进行激波内流场计算时，计算结果仍然可以得到比较合理，并且与实际情况相符，这也给激波问题的研究和解决带来了基础性的保证；第二种是分子平均运动自由程特别大，分子平均运动自由程是指两个分子之间碰撞距离的平均值，这个结果与分子有效直径，分子运动速度等相关，宏观上来讲，温度越高、压力越大，分子平均运动自由程越大，而在高空情况下，压力非常低，自由程可能很大，并且大到与飞行器尺度相近，于是连续介质假设失效，此时必须考虑稀薄气体效应。在层流边界层情况下，分子平均运动自由程与边界层之间存在近似关系： _ M '/Re 从这个关系中，可以发现，当马赫数非常大但是同时雷诺数非常小的时候，流场微小尺度才可能达到分子平均运动自由程lmd的程度。可以想象一下，在大多数我们能观察到的情况下，上述公式的结果都是非常小的，满足连续介质假设，这个公式不成立的情况在大气层外边缘，此时大气分子之间平均动量交换降低，导致粘性变得非常小，雷诺数很高，因此公式计算结果急剧降低，导致连续介质假设失效。 前面讨论了连续介质建设成立的条件以及不成立的例子，下面讨论的都是连
(完整版)流体力学选择题精选题库
《流体力学》选择题库 第一章绪论 1．与牛顿内摩擦定律有关的因素是： A、压强、速度和粘度； B、流体的粘度、切应力与角变形率； C、切应力、温度、粘度和速度； D、压强、粘度和角变形。 2．在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为： A、牛顿流体及非牛顿流体； B、可压缩流体与不可压缩流体； C、均质流体与非均质流体； D、理想流体与实际流体。 3．下面四种有关流体的质量和重量的说法，正确而严格的说法是。 A、流体的质量和重量不随位置而变化； B、流体的质量和重量随位置而变化； C、流体的质量随位置变化，而重量不变； D、流体的质量不随位置变化，而重量随位置变化。 4．流体是一种物质。 A、不断膨胀直到充满容器的； B、实际上是不可压缩的； C、不能承受剪切力的； D、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。5．流体的切应力。 A、当流体处于静止状态时不会产生； B、当流体处于静止状态时，由于内聚力，可以产生； C、仅仅取决于分子的动量交换； D、仅仅取决于内聚力。 6．A、静止液体的动力粘度为0；B、静止液体的运动粘度为0； C、静止液体受到的切应力为0； D、静止液体受到的压应力为0。 7．理想液体的特征是 A、粘度为常数 B、无粘性 C、不可压缩 D、符合RT =。 pρ 8．水力学中，单位质量力是指作用在单位_____液体上的质量力。 A、面积 B、体积 C、质量 D、重量 9．单位质量力的量纲是 A、L*T-2 B、M*L2*T C、M*L*T(-2) D、L(-1)*T 10.单位体积液体的重量称为液体的______，其单位。 A、容重N/m2 B、容重N/M3 C、密度kg/m3 D、密度N/m3 11.不同的液体其粘滞性_____，同一种液体的粘滞性具有随温度______而降低的特性。 A、相同降低 B、相同升高 C、不同降低 D、不同升高 12.液体黏度随温度的升高而____，气体黏度随温度的升高而_____。 A、减小，升高； B、增大，减小； C、减小，不变； D、减小，减小 13.运动粘滞系数的量纲是： A、L/T2 B、L/T3 C、L2/T D、L3/T 14.动力粘滞系数的单位是： A、N*s/m B、N*s/m2 C、m2/s D、m/s 15.下列说法正确的是： A、液体不能承受拉力，也不能承受压力。 B、液体不能承受拉力，但能承受压力。 C、液体能承受拉力，但不能承受压力。 D、液体能承受拉力，也能承受压力。
(完整版)l流体力学多套完整流体力学试卷及答案(期末考试)
《工程流体力学》流体力学试卷及答案一 一、判断题 1、 根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比. 2、 一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均值。 3、 流体流动时，只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。 4、 在相同条件下，管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。 5、 稳定(定常)流一定是缓变流动。 6、 水击产生的根本原因是液体具有粘性。 7、 长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。 8、 所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。 9、 外径为D ，内径为d 的环形过流有效断面，其水力半径为 4 d D -。 10、 凡是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。 二、填空题 1、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞-水压差计上读数cm h 4=∆,通过的流量为s L /2,分析当汞水压差计读数cm h 9=∆，通过流量 为 L/s 。 2、运动粘度与动力粘度的关系是 ，其国际单位是 。 3、因次分析的基本原理是： ；具体计算方法分为两种 。 4、断面平均流速V 与实际流速u 的区别是 。 5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为 ， 其适用条件是 。 6、泵的扬程H 是指 . 7、稳定流的动量方程表达式为 。 8、计算水头损失的公式为 与 。 9、牛顿内摩擦定律的表达式 ,其适用范围是 . 10、压力中心是指 . 三、简答题 1、 稳定流动与不稳定流动。 2、 产生流动阻力的原因。 3、 串联管路的水力特性。 4、 如何区分水力光滑管和水力粗糙管，两者是否固定不变？ 5、 静压强的两个特性. 6、 连续介质假设的内容。 7、 实际流体总流的伯诺利方程表达式及其适用条件. 8、 因次分析方法的基本原理。 9、 欧拉数的定义式及物理意义。 10、 压力管路的定义。 11、 长管计算的第一类问题。 12、 作用水头的定义。 13、 喷射泵的工作原理。 14、 动量方程的标量形式。 15、 等压面的特性。 16、 空间连续性微分方程式及其物理意义。 17、 分析局部水头损失产生的原因. 18、 雷诺数、富劳德数及欧拉数三个相似准数的定义式及物理意义. 19、 流线的特性。 四、计算题 1、如图所示，将一平板垂直探入水的自由射流中，设平板截去射流的部分流量Q 1＝0。012m 3 /s ，并引起射流的剩余部分偏转一角度α。已知射流 速度为30m/s ，总流量Q 0＝0.036m 3 /s ，不计重量及水头损失。求射流加于平板上的力? 2、有泵管路如图所示，流量hour m Q /2403=，泵的吸入管长m L 151=，沿程阻力系数03.01=λ,总局部阻力系数为61=∑ξ;压 力管长m L 602=，03.01=λ，102=∑ξ,管径为m 25.0。 求：（1）已知泵入口处真空表读数O mH 26.6，求吸入高度1h 。 （2）两个液面高差m h 242=,求泵的扬程H .
