工程流體力學總復習

1、 .wd. .wd. .wd.工程流體力學總復習緒論一、流體力學的研究對象二、流體的 基本特點三、連續(xù)介質(zhì)模型四、流體力學的研究方法及其應用第一章流體的主要物理性質(zhì)1.1密度、重度和比重1.2作用于流體上的力1.3 流體的壓縮性與膨脹性1.4 流體粘性1.5外表張力和毛細現(xiàn)象第二章 流體靜力學2.1流體靜壓強及其特點2.2流體平衡微分方程式2.3 絕對靜止液流體的壓強分布2.4 相對靜止流體 2.5平面上液體的總壓力2.6曲面上的總壓力2.7物體在絕對靜止液體中的受力第三章 流體運動學 3.1研究流體運動的兩種方法3.1.1拉格朗日法3.1.2歐拉法3.1.3拉格朗日方法與歐拉法的轉(zhuǎn)換3.2流

2、體運動的 基本概念3.2.1定常與非定常3.2.2跡線和流線3.2.3流管、有效過流截面和流量3.2.4不可壓縮流體和不可壓縮均質(zhì)流體3.2.5流體質(zhì)點的變形3.2.6有旋流動和無旋流動第四章 流體動力學 基本方程組4.1 基本概念4.2 質(zhì)量守恒方程連續(xù)性方程4.3 運動方程4.4 能量方程4.5 狀態(tài)方程第五章 理想流體動力學5.1 理想流體運動的動量方程5.2 理想流體運動的伯努里方程5.3 理想流體運動的拉格朗日積分5.4 理想流體運動的動量守恒方程及其應用5.5 理想流體運動的動量矩定理及其應用第六章 不可壓縮粘性流體動力學6.1運動微分方程6.2 流動阻力及能量損失6.3 兩種流動

3、狀態(tài)6.4不可壓縮流體的定常層流運動6.5雷諾方程和雷諾應力6.6 普朗特混合長理論及無界固壁上的紊流運動6.7 園管內(nèi)的紊流運動第七章 壓力管路水力計算7.1不可壓縮粘性流體的伯努里方程7.2 沿程阻力和局部阻力7.3 基本管路及其水力損失計算7.4 孔口和管嘴出流第八章 量綱分析和相似原理8.1 量綱和諧原理8.2 量綱分析法8.3 相似原理8.4模型試驗第一章流體的主要物理性質(zhì)1如圖1所示，一圓錐體繞豎直中心軸作等速轉(zhuǎn)動，錐體與固體的外錐體之間的縫隙=1mm，其間充滿=0.1Pas的潤滑油。錐體頂面半徑R=0.3m,錐體高度H=0.5m,當錐體轉(zhuǎn)速n=150r/min時，求所需旋轉(zhuǎn)力矩。

4、(38.83N.m)解：根據(jù)題意，由幾何關系得：根據(jù)牛頓切應力公式，有；因此，由切應力產(chǎn)生的阻力矩有其中剪切微元面積為，故2設一平壁浸入體積很大的水中，由于存在外表張力，在靠近壁面的地方要形成一個曲面，如圖8所示。假設曲面的曲率半徑可以表示成，接觸角和外表張力系數(shù)。試確定平壁附近水面的形狀和最大高度。解：對液面上任意一點A，設液面內(nèi)側壓力為，外側壓力為，那么在重力場中絕對靜止流體的絕對靜壓強為，所以設，那么有：當時，故；當時，故；當時，即第二章 流體靜力學3如以下列圖，一液體轉(zhuǎn)速計由直徑的中心圓筒和重為W的活塞、以及兩直徑為的有機玻璃管組成，玻璃管與轉(zhuǎn)軸軸線的半徑為R，系統(tǒng)中盛有水銀。試求轉(zhuǎn)動

5、角速度與指針下降距離h的關系。解：在不轉(zhuǎn)動時兩液面高差為，根據(jù)等壓面原理，有： 1在轉(zhuǎn)動時兩液面高差為，根據(jù)等壓面原理，有： 2中心圓筒減少的液體體積應等于兩玻璃管相對靜止時增加的液體體積，即 3將式1和式2代入式3得：4矩形閘門AB寬為1.0m，左側油深h1=1m，水深h2=2m，油的比重為0.795，閘門傾角=60，試求閘門上的液體總壓力及作用點的位置。解：油水界面分界限將閘門AB分為兩局部AE和EB兩局部，見圖示。求閘門AE局部受到油壓的總壓力及其作用點2求油壓作用在閘門EB局部的總壓力及其作用點3求水壓作用閘門EB局部的總壓力及其作用點4求閘門受到的總壓力及其作用點對A點建設力矩平衡，

6、那么總壓力的作用點離A點的距離為5一直徑D=0.4m的盛水容器懸于直徑為D1=0.2m的柱塞上。容器自重G=490N，=0.3m。如不計容器與柱塞間的摩擦，試求：1為保持容器不致下落，容器內(nèi)真空壓強應為多大。2柱塞浸沒深度h對計算結果有無影響。(27.38kPa)解：第三章 流體運動學6.一平面勢流，其勢函數(shù)，判斷該流動是否為不可壓縮流，假設是求流函數(shù)及加速度表達式。解:1判斷是否為不可壓縮流體，滿足不可壓縮流體的連續(xù)性方程，該流動是不可壓縮流體流動。2求流函數(shù)2求加速度表達式7.一不可壓縮流體的平面勢流，其流函數(shù)，判斷該流動是否無旋流，假設是無旋流那么確定相應的勢函數(shù)及加速度表達式。解:1判

7、斷流動是否無旋流，為無旋流。 2勢函數(shù)3求加速度表達式第五第 理想流體動力學8.流體在水平面上作平面流動，流場的速度分布為：，。不考慮粘度影響，試求流場的壓強分布表達式。解： 1流體可壓縮性判斷，該運動流體為不可壓縮流體。2是否穩(wěn)為定流判斷 ， ，該運動流體為穩(wěn)定流。3是否穩(wěn)為有勢流判斷，該運動流體為有勢流動無旋流動。4求流場的壓強分布根據(jù)條件和上面判斷，該流體為不可壓縮理想流體、穩(wěn)定流和無旋流動，那么有：流體在水平面上作平面流動，。流場的壓強分布：9.下部水箱重224N，其中盛水重897N，如果此箱放在秤臺上，受如以下列圖的恒定流作用。問秤的讀數(shù)是多少。2321N解：1求上水箱出口流速和流量根據(jù)題意，有，。那么，2求下水箱出口流速和流量根據(jù)題意，有，。那么，3求上水箱液體流入下水箱速液面時的速度4求秤的讀數(shù)根據(jù)動量定理，液體受到的合外力為：下水箱受到液體的作用力。秤的讀數(shù)為：第七第 壓力管路水力計算10.如以下列圖，水管直徑，兩斷面相距，