《流體力學》各章節(jié)復習要點

1、第一章一、名詞解釋 1.理想流體：沒有粘性的流體2.慣性：是物體所具有的反抗改變原有運動狀態(tài)的物理性質(zhì)。3.牛頓內(nèi)摩擦力定律：流體內(nèi)摩擦力T的大小與液體性質(zhì)有關，并與流速梯度和接觸面A成正比而與接觸面上的壓力無關。4.膨脹性：在壓力不變條件下，流體溫度升高時，其體積增大的性質(zhì)。5.收縮性：在溫度不變條件下，流體在壓強作用下，體積縮小的性質(zhì)。6.牛頓流體：遵循牛頓粘性定律得流體。二、填空題1.流體的動力粘性系數(shù)，將隨流體的（溫度）改變而變化，但隨流體的（壓力）變化則不大。 2.動力粘度的國際單位是（或帕·秒）物理單位是（達因·秒/厘米2或）。3.運動粘度的國際單位是（米2/秒

2、、 ），物理單位是（沱 ）。4.流體就是各個（質(zhì)點）之間具有很大的（流動性）的連續(xù)介質(zhì)。5.理想流體是一種設想的沒有（粘性）的流體，在流動時各層之間沒有相互作用的（切應力），即沒有（摩擦力） 三、單選題 1. 不考慮流體粘性的流體稱（ ）流體。 AA 理想 B 牛頓 C 非牛頓 D 實際2溫度升高時，空氣的粘性（ ） B A變小 B變大 C不變 D不能確定 3運動粘度的單位是（ ） BAs/m2 Bm2/s CNm2/s DNs/m24與牛頓內(nèi)摩擦定律直接有關的因素是（ ） C A切應力與速度 B切應力與剪切變形 C切應力與剪切變形速度 D切應力與壓強5200體積為2.5m3的水，當溫度升至8

3、00時，其體積變化率為（ ） C 200時：=998.23kg/m3; 800時: =971.83kg/m3A2.16% B1.28% C2.64% D3.08%6溫度升高時，水的粘性（ ）。 A A變小 B變大 C不變 D不能確定 2動力粘度與運動粘度的關系為（ ）。 BA B C D3靜止流體（ ）剪切應力。 C A可以承受 B能承受很小的 C不能承受 D具有粘性時可以承受5使水的體積減小0.1%時，應增大壓強為（ ）（K=2000MPa）。 AA2.0MPa B2.6MPa C2.5MPa D2.7MPa 四、簡答題： 1當溫度升高時，液體的【動力】粘度值為什么會減?。恳后w的粘性力主要來

4、自相鄰流動層間分子的內(nèi)聚力；隨著溫度的升高，液體分子熱運動加劇，液體分子間的距離變大，因而分子間的內(nèi)聚力將隨之減小，故 【動力】粘度值減小。2當溫度升高時，氣體的【動力】粘度值為什么會增大？氣體的粘性力主要來自相鄰流動層分子的橫向動量交換的結(jié)果，溫度升高，使這種動量的交換也加劇。因而內(nèi)摩擦力或【動力】粘度值將增大。第二章一、名詞解釋 1.位置水頭：某點在基準面以上的高度2.等壓面：壓強相等的空間點構(gòu)成的面（平面或曲面）稱為等壓面。3.流線：某一時刻在流場中畫出的一條空間曲線，該曲線上的每個質(zhì)點的流速方向都與這條曲線相切。4.相對壓強：以當?shù)卮髿鈮簽榛鶞势鹚愕膲簭?，以符號P表示。5.真空度：當某

5、點的壓強小于當?shù)卮髿鈮簭?，我們稱該點處于真空狀態(tài)。該點壓強小于當?shù)卮髿鈮旱闹担ń^對值），稱為真空度。6.絕對壓強：以無氣體分子存在的完全真空為基準算起的壓強，以符號表示。二、填空題11at=（ 98000 Pa 或0.1M Pa ）Pa=（ 104 ）mm水柱。21atm=（ 1.033 ）at=（ 760 ）mm汞柱。 3.任意形狀平面上的靜水總壓力的大小等于受壓面（面積）與其（形心點）的壓強乘積。4.在靜止流體中各點單位質(zhì)量流體所受（表面力）力和（質(zhì)量力）力相平衡。 5.壓強的單位是Pa，或直接用（ ）和（ ）表示。、6.液柱單位中，壓強也可用液柱高度計量，常用單位是（ m ）水柱、mm水

6、柱或（汞柱）表示。7.若壓強 p < 0 ，其絕對值稱作（真空度 ）三、單選題 1單位質(zhì)量力的單位是（ ）。 DA N B N/m2 C kg D m/s2 2如圖1.所示的密閉容器中，液面壓強p0=9.8kPa, A點壓強為49kPa, 則B點壓強為39.2kPa,在液面下的深度為3m,則露天水池水深5m處的相對壓強為（ ）。 B A 5kPa B 49kPa C 147kPa D 205kPa 圖13流體靜壓強總是指向作用面的（ ）。 AA內(nèi)法線 B平行C外法線 D任意4.靜止流體中任意點質(zhì)量力（ ）于過該點的等壓面。 CA任意角度 B相交 C平行 D垂直51個標準大氣壓相當于（ ）

7、米水柱。DA 9.8 B 10 C 10.13 D 10.336.流體靜壓強的方向是指向固體壁面的（ ）。 BA外法線 B內(nèi)法線 C任意 D 平行 7.氣體粘性是由于分子的（ ）而產(chǎn)生的。 BA吸引力 B摩擦力 C質(zhì)量力 D 熱運動四、判斷題1、絕對壓強的最小值是零。（）2、絕對壓強不可能為負值。（）3、相對平衡流體中任意點壓強等于重度乘液面下深度。（）五、簡答題： 1用斜線填充的方式表示出下列各圖的壓力體部分。 六、計算題： 1由真空表A中測得真空值為17200N/m2。各高層如圖所示，空氣重量忽略不計，試求測壓管E、F及G內(nèi)液面的高程及U形測壓管中水銀上升的高差的H1大小。（） （1）（2

8、）（3）（4）2.圖示裝置中玻璃管內(nèi)水面高度 2m ，求A容器中絕對壓強和真空度，分別用應力單位和水柱高表示。(空氣大氣壓強Pa=98000)4.如圖所示為一鉛直半圓壁的直徑位于液面上，求F值大小及其作用點。（1）（2）5.如圖所示為一鉛直矩形平板，已知板寬b=4m, 板高h2=3m, 板頂水深h1=1m, 用解析法求靜水總壓力及其作用點。（1）總壓力的大小為 ： （2）總壓力的作用點： 6.如圖所示為一鉛直矩形閘門，已知=1m, =2m, 寬b=1.2m, 求總壓力及其作用點。（1）閘門的面積 ：閘門形心的淹沒深度： 慣性矩：(2)總壓力 （3）作用點的淹沒深度 7.設如圖所示，hv=2m時

9、，求封閉容器A中的真空值。 8.如圖所示為一鉛直矩形閘門，已知=1m, =2m, 寬b=1.5m, 求總壓力及其作用點。（1）閘門的面積 ： 閘門形心的淹沒深度： 慣性矩：(2)總壓力 （3）作用點的淹沒深度第三章一、名詞解釋 1.歐拉法：以充滿流體的空間中各個固定的空間點為考慮對象，研究流體質(zhì)點通過這些固定的空間點時，運動參數(shù)隨時間的變化規(guī)律。把足夠多的空間點綜合起來得出整個流體運動的規(guī)律。又叫流場法。2.拉格朗日法：以運動著的流體質(zhì)點為研究對象，跟蹤觀察質(zhì)點的運動軌跡及運動參數(shù)（速度、壓力等）隨時間的變化關系，然后跟蹤所有流體質(zhì)點的運動情況，得到整個流體的運動規(guī)律。3.元流：通過一微分面積

10、上各點作流線所形成的微小流束，即橫斷面無限小的流管中的液流。4.均勻流：流動過程中運動要素不隨坐標位置而變化。5.過流斷面：與元流或總流的所有流線相正交的橫斷面。6.恒定流：在流場中，如果在各空間點上流體質(zhì)點的運動要素都不隨時間而變化。二、填空題1.流線是某一（時刻）在流場中畫出的一條（空中）曲線，該曲線上的每個質(zhì)點的流速方向都與這條曲線（相切 ）。 2.均勻流只能發(fā)生在（長直）的管道或渠道這一類斷面形狀和（大?。┒佳爻滩蛔兊剡\動中，因此只有（沿程損失 ）。3.在流場中，如果在各空間點上流體質(zhì)點的（運動要素）都不隨（時間）而變化，這種流動稱為恒定流（或稱為穩(wěn)定流）。4.所謂過流斷面，就是與（元

11、流）或（總流）的所有流線相（正交）的橫斷面。5.流體質(zhì)點的加速度是由（ 當?shù)?）加速度和（ 遷移 ）加速度組成。三、單選題 1水在一條管道中流動，如果兩斷面的管徑比為d1/d2=2，則速度比v1/v2=（ ）。DA2 B4C1 /2 D1/42均勻流的（ ）加速度為零。 A A當?shù)?B遷移C向心 D質(zhì)點3流體運動力學中常用（ ）進行研究。 BA拉格朗日法 B歐拉法C雷利法 D雷諾法4連續(xù)性方程表示流體運動遵循（ ）守恒定律。 C A能量 B動量C質(zhì)量 D流量5用歐拉法表示流體質(zhì)點加速度等于（ ） CA BC D6如圖1.所示，1g2g, 下述哪個靜力學方程正確？（ ） BA B C D 圖17

12、. 在總流伯努利方程中，速度v是（ ）速度。 BA某點 B斷面平均 C斷面形心處 D斷面上最大8伯努利方程中表示（ ）。 BA單位質(zhì)量流體具有的機械能 B單位重量流體具有的機械能C單位體積流體具有的機械能 D通過過流斷面的總機械能9.畢托管用于測量（ ）。 AA點流速 B壓強 C密度 D流量 10.列能量方程時， 參數(shù)應在（ ）斷面上選取。 DA任意 B急變流 C 恒定流 D漸變流11流體運動力學中常用（ ）進行研究。 CA雷利法 B雷諾法 C歐拉法 D拉格朗日法。 12歐拉運動微分方程式（ ）。 DA適用于不可壓縮流體，不適用于可壓縮流體B適用于恒定流，不適用于非恒定流C適用于無旋流，不適用

13、于有旋流D適用于上述所提及的各種情況下的流動13描述不可壓縮粘性流體運動的微分方程是（ ）。 DA歐拉方程 B邊界層方程 C斯托克斯方程 D納維-斯托克斯方程14. VA VA 是根據(jù)（ ）守恒定律推導出來的。 AA質(zhì)量 B能量 C動量 D動量矩15.在（ ）流動中，伯努利方程不成立。 DA恒定 B理想流體 C不可壓縮 D可壓縮 四、判斷題1、過流斷面上處處與流線垂直。（）2、跡線是流體質(zhì)點的運動軌跡。（）3、流線是由無數(shù)流體質(zhì)點組成的。（）4、漸變流過流斷面壓強基本符合靜壓強分布規(guī)律。（）5、均勻流過流斷面上各點流速相等。（×）6、均勻流只有沿程水頭損失。（）7、流體質(zhì)點的運動軌跡

14、稱跡線。（）8、斷面上各點流速相等的流動叫均勻流。（×）9、過流斷面有時是曲面。（）10、均勻流動只有沿程阻力損失。（） 五、簡答題： 1畫圖并說明流線相交的特例。圖1圖2如圖1對于存在駐點（A）和奇點（B）的流動情況； 如圖2 源（匯）的情況。2流線的定義可以引申出的結(jié)論有哪些？一般情況下，流線不能相交，且流線只能是一條光滑的曲線。 流場中每一點都有流線通過。流線充滿整個流場，這些流線構(gòu)成某一時刻流場內(nèi)的流動圖像。 在恒定流條件下，流線的形狀和位置不隨時間而變化，在非恒定流條件下，流線的形狀和位置一般要隨時間而變化。 恒定流動時，流線和跡線重合；非恒定流時，流線與跡線一般不重合。3

15、均勻流有哪些特性？均勻流的流線彼此是平行的直線，其過流斷面為平面，且過流斷面的形狀和尺寸沿程不變。 均勻流中，同一流線上不同點的流速應相等，從而各過流斷面上的流速分布相同，斷面平均流速相等，即流速沿程不變。 均勻流過流斷面上的動水壓強分布規(guī)律與靜水壓強分布規(guī)律相同，即在同一過流斷面上各點測壓管水頭為一常數(shù)。 均勻流只能發(fā)生在長直的管道或渠道這一類斷面形狀和大小都沿程不變地流動中，因此只有沿程損失，而無局部損失。六、計算題： 1.如圖所示為氨氣壓縮機用直徑 d1 =76.2mm的管子吸入密度1=4kg/m3的氨氣，經(jīng)壓縮后，由直徑d2 =38.1mm的管子以 v 2=10m/s的速度流出，此時密

16、度增至2=20kg/m3。求質(zhì)量流量M；流入流速v1。（1）可壓縮流體的質(zhì)量流量為:（2）根據(jù)連續(xù)方程:2.一離心水泵如圖3所示的抽水量Q=20m3/h，安裝高度Hs=5.5m, 吸水管直徑d=100mm。若吸水管段總的水頭損失hw=0.5m，試求水泵進口處的真空值pv2的大小。（提示：取漸變流過流斷面：水池液面為1-1斷面，水泵進口斷面為2-2斷面，它們的計算點分別取在自由液面與管軸上。選基準面在水池液面上。因為水池液面遠大于吸水管界面，故可認為v1=0，注意到P1=Pa(大氣壓強)，并令=1.0，則對1-1斷面和2-2斷面列出粘性流體總流的伯努利方程求解）3.有一水平放置漸縮水管，管徑分別

17、 300mm 和 150mm ，進口端壓強為275 KN/m2 ,V=3m/s , 若忽略管中水流損失，求水流通過此管時作用于管上的軸向推力大小和方向。解：由連續(xù)方程第四章一、名詞解釋 1.局部損失：克服局部阻力的能量損失。2.沿程損失：由沿程阻力引起的機械能損失。3.水力半徑：過流斷面面積A和濕周X之比。4.濕周：過流斷面上流體和固體壁面接觸的周界。5.紊流：液體質(zhì)點的運動軌跡是極不規(guī)則的，各部分流體互相劇烈摻混。6.層流：液體質(zhì)點的運動軌跡比較規(guī)則，各液層間毫不相混。二、填空題1.紊流流動中流體質(zhì)點（ 相互摻混 ），做無定向、（無規(guī)則）的運動，這種現(xiàn)象稱為紊流的脈動現(xiàn)象。2.圓管層流的沿程

18、阻力系數(shù)的計算公式為（ ）它表明圓管層流的沿程阻力系數(shù)僅與（雷諾數(shù)）有關。3.在流場中，如果在任一空間點上有任何質(zhì)點的（ 運動要素）都隨（時間 ）而變化的，這種流動稱非恒定流（或稱非穩(wěn)定流）。4. 流體流動分（層流）和（紊流）兩種狀態(tài)，其判別標準是（）。5.雷諾實驗揭示了流體有（層流）和（紊流）兩種流動狀態(tài)。三、單選題 1圓管均勻流斷面上切應力在軸心處的值（ ）。 CA最大 B平均C最小 D不定2有三個管道，管道斷面分別是管道1為邊長為a的正方形、管道2為長=2a, 寬b=0.5a的矩形、管道3為 長=1.5a, 寬b=0.5a的矩形，管道的長度和粗糙度情況一致，試分析液體流經(jīng)這三個管道受到的

19、阻力大小關系為（ ）。 BAF阻1> F阻2 > F阻3 BF阻1< F阻2 < F阻3 CF阻1= F阻2 = F阻3 D不能確定3用直徑d=100mm的管道，輸送量為10kg/s，輸磅水，如水溫為5，動力粘度=1.519×10-3Pa·s，工程上，判定管內(nèi)水的流態(tài)為（ ）。 BA層流 B紊流C層流向紊流過渡 D不能確定4用直徑d=100mm的管道，輸送量為10kg/s，輸送石油，已知石油密度=850kg/m3,運動粘度=1.14cm2/s，工程上，判定管內(nèi)石油的流態(tài)為（ ）。 AA層流 B紊流C層流向紊流過渡 D不能確定5.（ ）的管道稱為長管。

20、 C A只計局部損失 B計算全部損失C只計沿程損失 D長度較短6.圓管均勻流斷面上速度在軸心處的值（ ）。 AA最大 B平均 C最小 D不定7. 動能修正系數(shù)在層流時的值是（ ）。 DA 1 B 1.1 C 1.5 D 2 8欲一次測到半徑為R的圓管層流中斷面平均流速V，應當將測速儀器探頭放置在距管軸線（ ）處。 D A 1/2R B 2/3R C 0.866R D 0.707R9. 圓管直徑在數(shù)值上等于（ ）倍的水力半徑。 CA 2 B 3 C 4 D 5 10水力半徑在數(shù)值上等于圓管直徑的（ ）倍。 CA1/2 B2C1/4 D4五、簡答題： 1.簡述紊流摻混的原因。假設流體原來做直線層流

21、運動。由于某種原因的干擾，流層發(fā)生波動。于是在波峰一側(cè)斷面受到壓縮，由連續(xù)性方程可知，斷面積越小，流速增大；根據(jù)伯努利能量方程可知，流速增大，壓強降低；在波谷一側(cè)由于過流斷面增大，流速減小，壓強增大。因此流層受到縱向與流線相交的壓差作用。這將使波動進一步加大，終于發(fā)展成渦體。渦體形成后，由于其一側(cè)的旋轉(zhuǎn)切線速度與流動方向一致，故流速較大，壓強較小。而另一側(cè)旋轉(zhuǎn)切線速度與流動方向相反，流速較小，壓強較大。于是渦體在其兩側(cè)壓強差作用下，將由一層轉(zhuǎn)到另一層，這就是紊流摻混的原因2.簡述液流阻力產(chǎn)生原因（包括內(nèi)因和外因）。外因：（1）與過流斷面面積、幾何形狀有關（水力半徑越大，液流阻力越?。?（2）與

22、管道的長度有關（管道越長，液流阻力越大） （3）與管道的粗糙度有關（粗糙度越大，液流阻力越大） 內(nèi)因：流體流動中永遠存在質(zhì)點的摩擦和撞擊現(xiàn)象，質(zhì)點摩擦所表現(xiàn)的粘性以及質(zhì)點發(fā)生撞擊引起運動速度變化表現(xiàn)出的慣性，才是流動阻力產(chǎn)生的根本原因。六、計算題： 1某鋼板制風道，斷面尺寸為600mm×300mm，管長100m管內(nèi)平均流速v=10m/s?？諝鉁囟萾=20。求壓強損失Pf。（當t=20時， 根據(jù)鋼板制風道粗糙與Re查得 ）(1)當量直徑 (2)由達西公式：2.如圖5所示，油的流量Q=77cm3/s,流過直徑d=6mm的細管，在L=2m長的管段兩端水銀壓差計讀數(shù)h=30cm，油的密度=9

23、00kg/m3,求油的動力粘度和運動粘度的值。（1）斷面1-1至斷面2-2的伯努利方程 （2）假設管中為層流，則細管中平均流速 由達西公式：圓管層流時：由此可以肯定假設層流是正確的； （3） 油的動力粘度和運動粘度的值 3. 密度=850kg/m3,粘性系數(shù)=1.53×10-2Pa·s的油，在管徑d=100mm的管道內(nèi)流動，流量等于0.5/s。（1）試判別流態(tài)；（2）試求管軸心處的速度；沿程損失系數(shù)，管壁處切應力，單位管長的能量損失J。（1） 故流動屬于層流。（2）管軸心最大速度umax 沿程損失系數(shù)： 管壁處的切應力： 沿程損失系數(shù)：圓管層流時： 第五章一、名詞解釋 1.

24、并聯(lián)管道：兩結(jié)點間由兩條或兩條以上的管道連接而成的組合管道2.小孔口：作用于斷面上的水頭H，孔口直徑為d, 當d<1/10H時，孔口屬于小孔口。3.長管：局部損失和流速水頭可以忽略的管道。4.自由出流：流體經(jīng)孔口（管路）流入大氣的出流。 5. 串聯(lián)管道：由不同直徑的幾段管道順次連接而成的管道稱為串聯(lián)管道。二、填空題1.按布置方式可將管網(wǎng)分為（ 樹狀 ）管網(wǎng)和（ 環(huán)狀 ）管網(wǎng)兩大類。2.當在容器的孔口處接上斷面與空口形狀相同、長度（ =（34）d ）（d為管道直徑）的短管，此時的出流稱為管嘴出流，此短管稱為（管嘴）。3.薄壁小孔出流時，出口截面有（ 收縮 ）現(xiàn)象。4. 流動阻力損失分（沿程

25、）阻力損失和（ 局部 ）阻力損失兩大類。 三、單選題 1在相同條件下，小孔口流量（ ）短管嘴流量。 AA小于 B等于C大于 D不定2（ ）的管道稱為長管。 DA不計速度水頭 B不計局部損失C只計局部損失 D只計沿程損失3在相同條件下，小孔口流量（ ）短管嘴流量。 AA小于 B等于 C大于 D不定四、判斷題1、并聯(lián)管路總損失大于任一支管的阻力損失。（×）2、并聯(lián)管路總阻力系數(shù)大于任一支管的阻力系數(shù)。（×）五、簡答題： 1.畫圖說明管嘴出流的類型（a）圓柱形外管嘴（b）圓柱形內(nèi)管嘴（c）收縮圓錐形管嘴（d）擴大圓錐形管嘴（e）流線形管嘴六、計算題： 1.如圖4所示為由三段簡單管

26、道組成的串聯(lián)管道。管道為鑄鐵管，粗糙系數(shù)n=0.0125,d1=250mm, =400m, K1=618.5/s; d2=200mm, =300m K2=341/s; d3=150mm, =500m, K3=158.4/s;總水頭H=30m。求通過管道的流量Q及各管段的水頭損失。計算各段的水頭損失并累加，得: 通過管道的流量為： 各管段的水頭損失分別為： 2.在如圖4所示的并聯(lián)管路中，d1=150mm, =500m, K1=158.4/s; d2=150mm, =400m K2=158.4/s; d3=200mm, =1000m, K3=341/s; 總流量Q=1000m3/s, n=0.0125。求每一管段通過的流量Q1、Q2、Q3及A、B兩點間的水頭損失。根據(jù)并聯(lián)管道兩結(jié)點之間水頭差相等的關系，有： 則有： 根據(jù)結(jié)點流量連續(xù)性原理，有： 計算得： A，B兩點間的水頭損失為：第六章四、簡答題：1.簡述明渠均勻流形成的條件。（1）渠道為長直棱柱體順坡明渠（2）水流為恒定流，流量沿程不變，無支流的匯入與分出。（3）渠道表面粗糙系數(shù)沿程不變（4）渠道中無閘門、壩體或跌水等建筑物對水流的干擾。2.簡述明渠均勻流的特性（1）流線均為互相平行的直線，水深、過水斷面的形狀及尺寸沿程不變。（2）過流