《流体力学》各章节复习讲解

1第一章一、名词解释1.理想流体：没有粘性的流体2.惯性：是物体所具有的反抗改变原有运动状态的物理性质。3.牛顿内摩擦力定律：流体内摩擦力T的大小与液体性质有关，并与流速梯度和接触面A成正比而与接触面上的压力无关。4.膨胀性：在压力不变条件下，流体温度升高时，其体积增大的性质。5.收缩性：在温度不变条件下，流体在压强作用下，体积缩小的性质。6.牛顿流体：遵循牛顿粘性定律得流体。二、填空题1.流体的动力粘性系数，将随流体的（温度）改变而变化，但随流体的（压力）变化则不大。2.动力粘度μ的国际单位是（spa或帕·秒）物理单位是（达因·秒/厘米2或2/cmsdyn）。3.运动粘度的国际单位是（米2/秒、sm/2），物理单位是（沱）。4.流体就是各个（质点）之间具有很大的（流动性）的连续介质。5.理想流体是一种设想的没有（粘性）的流体，在流动时各层之间没有相互作用的（切应力），即没有（摩擦力）三、单选题1.不考虑流体粘性的流体称（）流体。AA理想B牛顿C非牛顿D实际2．温度升高时，空气的粘性（）BA．变小B．变大C．不变D．不能确定3．运动粘度的单位是（）BA．s/m2B．m2/sC．N·m2/sD．N·s/m24．与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是（）CA．切应力与速度B．切应力与剪切变形C．切应力与剪切变形速度D．切应力与压强5．200℃体积为2.5m3的水，当温度升至800℃时，其体积变化率为（）C200℃时：1=998.23kg/m3;800℃时:2=971.83kg/m3A．2.16%B．1.28%C．2.64%D．3.08%6．温度升高时，水的粘性（）。AA．变小B．变大C．不变D．不能确定2．[动力]粘度与运动粘度的关系为（）。BA．B．C．D．23．静止流体（）剪切应力。CA．可以承受B．能承受很小的C．不能承受D．具有粘性时可以承受5．使水的体积减小0.1%时，应增大压强为（）（K=2000MPa）。AA．2.0MPaB．2.6MPaC．2.5MPaD．2.7MPa四、简答题：1．当温度升高时，液体的【动力】粘度值为什么会减小？液体的粘性力主要来自相邻流动层间分子的内聚力；随着温度的升高，液体分子热运动加剧，液体分子间的距离变大，因而分子间的内聚力将随之减小，故【动力】粘度值减小。2．当温度升高时，气体的【动力】粘度值为什么会增大？气体的粘性力主要来自相邻流动层分子的横向动量交换的结果，温度升高，使这种动量的交换也加剧。因而内摩擦力或【动力】粘度值将增大。第二章一、名词解释1.位置水头：某点在基准面以上的高度2.等压面：压强相等的空间点构成的面（平面或曲面）称为等压面。3..流线：某一时刻在流场中画出的一条空间曲线，该曲线上的每个质点的流速方向都与这条曲线相切。4.相对压强：以当地大气压为基准起算的压强，以符号P表示。5.真空度：当某点的压强小于当地大气压强，我们称该点处于真空状态。该点压强小于当地大气压的值（绝对值），称为真空度。6.绝对压强：以无气体分子存在的完全真空为基准算起的压强，以符号absP表示。二、填空题1．1at=（98000Pa或0.1MPa）Pa=（104）mm水柱。2．1atm=（1.033）at=（760）mm汞柱。3.任意形状平面上的静水总压力的大小等于受压面（面积）与其（形心点）的压强乘积。4.在静止流体中各点单位质量流体所受（表面力）力和（质量力）力相平衡。5.压强的单位是Pa，或直接用（2/Nm）和（2/kNm）表示。、6.液柱单位中，压强也可用液柱高度计量，常用单位是（m）水柱、mm水柱或（汞柱）表示。7.若压强p0，其绝对值称作（真空度）三、单选题1．单位质量力的单位是（）。DANBN/m2CkgDm/s232．如图1.所示的密闭容器中，液面压强p0=9.8kPa,A点压强为49kPa,则B点压强为39.2kPa,在液面下的深度为3m,则露天水池水深5m处的相对压强为（）。BA．5kPaB．49kPaC．147kPaD．205kPa图13．流体静压强总是指向作用面的（）。AA．内法线B．平行C．外法线D．任意4.静止流体中任意点质量力（）于过该点的等压面。CA任意角度B相交C平行D垂直5．1个标准大气压相当于（）米水柱。DA9.8B10C10.13D10.336.流体静压强的方向是指向固体壁面的（）。BA外法线B内法线C任意D平行7.气体粘性是由于分子的（）而产生的。BA吸引力B摩擦力C质量力D热运动四、判断题1、绝对压强的最小值是零。（√）2、绝对压强不可能为负值。（√）3、相对平衡流体中任意点压强等于重度乘液面下深度。（√）五、简答题：1．用斜线填充的方式表示出下列各图的压力体部分。4六、计算题：1．由真空表A中测得真空值为17200N/m2。各高层如图所示，空气重量忽略不计，31/6860mN，32/15680mN，试求测压管E、F及G内液面的高程及U形测压管中水银上升的高差的H1大小。（33/106.13mkgHg）20/17200mNpppva（1）mHmphphppghpghpEvvaa5.125.2155.26860172001111011110（2）mHmgphhpghhpghghghpghpFvvvaHHHH22.1262.06.1162.010008.917200)6.1115(686002020202'1122'112'112'110（3）mpghhhhppghhvOHHoaOHH64.21568017200)86.11(9800)6.1115(686020'113320'112222mHG64.1064.28（4）gphhhhhhhpghpHgvOHOHOHOHHgOHOHOHOHHgHga''11''11022222222m6.08.9106.1317200498006.398004.368603mH6.0152.图示装置中玻璃管内水面高度2m，求A容器中绝对压强和真空度，分别用应力单位和水柱高表示。(空气大气压强Pa=98000)4.如图所示为一铅直半圆壁的直径位于液面上，求F值大小及其作用点。（1）33121)2(3421gddggVF（2）323)2(4213272)649(324422dddddAyIyyCCCD5.如图所示为一铅直矩形平板，已知板宽b=4m,板高h2=3m,板顶水深h1=1m,用解析法求静水总压力及其作用点。（1）总压力的大小为：NAghPc51094.234)231(8.91000（2）总压力的作用点：mAhIhhCCCD8.2)231(3434121)231(36.如图所示为一铅直矩形闸门，已知1h=1m,2h=2m,宽b=1.2m,求总压力及其作用点。（1）闸门的面积：221.222.4Abhm闸门形心的淹没深度：212(1)222Chhhm惯性矩：3341.220.81212CbhIm(2)总压力pcFghA10009.822.447040N47.04kN22,980009.81000278400N/m784008m9.810009.82100019600N/m2maAAaAwwVaApphpphphppph水柱高真空度水柱6（3）作用点的淹没深度0.8(2)2.1722.4CCDCCCCIIyyhmyAyA7.设如图所示，hv=2m时，求封闭容器A中的真空值。vvpgh10009.8219600Pa8.如图所示为一铅直矩形闸门，已知1h=1m,2h=2m,宽b=1.5m,求总压力及其作用点。（1）闸门的面积：221.523Abhm闸门形心的淹没深度：212(1)222Chhhm惯性矩：3341.5211212CbhIm(2)总压力pcFghA10009.82358800N58.8kN（3）作用点的淹没深度1(2)2.1723CCDCCCCIIyyhmyAyA第三章一、名词解释1.欧拉法：以充满流体的空间中各个固定的空间点为考虑对象，研究流体质点通过这些固定的空间点时，运动参数随时间的变化规律。把足够多的空间点综合起来得出整个流体运动的规律。又叫流场法。2.拉格朗日法：以运动着的流体质点为研究对象，跟踪观察质点的运动轨迹及运动参数（速度、压力等）随时间的变化关系，然后跟踪所有流体质点的运动情况，得到整个流体的运动规律。3.元流：通过一微分面积上各点作流线所形成的微小流束，即横断面无限小的流管中的液流。4.均匀流：流动过程中运动要素不随坐标位置而变化。5.过流断面：与元流或总流的所有流线相正交的横断面。6.恒定流：在流场中，如果在各空间点上流体质点的运动要素都不随时间而变化。二、填空题1.流线是某一（时刻）在流场中画出的一条（空中）曲线，该曲线上的每个质点的流速方向都与这条曲线（相切）。72.均匀流只能发生在（长直）的管道或渠道这一类断面形状和（大小）都沿程不变地运动中，因此只有（沿程损失）。3.在流场中，如果在各空间点上流体质点的（运动要素）都不随（时间）而变化，这种流动称为恒定流（或称为稳定流）。4.所谓过流断面，就是与（元流）或（总流）的所有流线相（正交）的横断面。5.流体质点的加速度是由（当地）加速度和（迁移）加速度组成。三、单选题1．水在一条管道中流动，如果两断面的管径比为d1/d2=2，则速度比v1/v2=（）。DA．2B．4C．1/2D．1/42．均匀流的（）加速度为零。AA．当地B．迁移C．向心D．质点3．流体运动力学中常用（）进行研究。BA．拉格朗日法B．欧拉法C．雷利法D．雷诺法4．连续性方程表示流体运动遵循（）守恒定律。CA．能量B．动量C．质量D．流量5．用欧拉法表示流体质点加速度a等于（）CA．utB．(u)uC．u(u)utD．u(u)ut6．如图1.所示，ρ1g≠ρ2g,下述哪个静力学方程正确？（）BA．121212ppzzggB．323222ppzzggC．311312ppzzggD．121212ppzzgg图17.在总流伯努利方程中，速度v是（）速度。BA某点B断面平均C断面形心处D断面上最大8伯努利方程中gvpz22表示（）。BA单位质量流体具有的机械能B单位重量流体具有的机械能C单位体积流体具有的机械能D通过过流断面的总机械能89.毕托管用于测量（）。AA点流速B压强C密度D流量10.列能量方程时，参数应在（）断面上选取。DA任意B急变流C恒定流D渐变流11．流体运动力学中常用（）进行研究。CA雷利法B雷诺法C欧拉法D拉格朗日法。12．欧拉运动微分方程式（）。DA适用于不可压缩流体，不适用于可压缩流体B适用于恒定流，不适用于非恒定流C适用于无旋流，不适用于有旋流D适用于上述所提及的各种情况下的流动13．描述不可压缩粘性流体运动的微分方程是（）。DA欧拉方程B边界层方程C斯托克斯方程D纳维-斯托克斯方程14.V１A１＝V２A２是根据（）守恒定律推导出来的。AA质量B能量C动量D动量矩15.在（）流动中，伯努利方程不成立。DA恒定B理想流体C不可压缩D可压缩四、判断题1、过流断面上处处与流线垂直。（√）2、迹线是流体质点的运动轨迹。（√）3、流线是由无数流体质点组成的。（√）4、渐变流过流断面压强基本符合静压强分布规律。（√）5、均匀流过流断面上各点流速相等。（×）6、均匀流只有沿程水头损失。（√）7、流体质点的运动轨迹称迹线。（√）8、断面上各点流速相等的流动叫均匀流。（×）