工程流體力學(xué)簡答題

歡迎下載歡迎下載#歡迎下載歡迎下載1O順時針漩渦。由于漩渦產(chǎn)生，后駐點向后緣點移動形成下游的啟動渦和葉型上的附著渦。順時針漩渦使上層速度加快、壓強降低；下層速度減小，壓強增高。上下表面的壓強差對葉型產(chǎn)生了升力。30．若要將亞聲速氣流加速為超聲速氣流，管道截面積應(yīng)如何變化？先收縮后擴大dA=(Ma2-1)空Av亞音速：MaVl,dv〉O,dAVO超音速：Ma〉1,dv〉O,dA〉O討論超音速氣流經(jīng)過膨脹波與壓縮波后氣流的速度、壓強及溫度的變化規(guī)律。超音速氣流經(jīng)過膨脹波：速度增加、壓強降低、溫度降低超音速氣流經(jīng)過壓縮波：速度減低、壓強、溫度升氣體等熵流動中，什么是滯止狀態(tài)？什么是極限狀態(tài)？什么是臨界狀態(tài)？滯止狀態(tài)：等熵流動變化到速度為零極限狀態(tài)：等熵流動變化到速度最大臨界狀態(tài)：等熵流動變化到速度等于當?shù)芈曀賮喡曀贇饬魍ㄟ^漸縮噴管出口馬赫數(shù)最大為多少？為什么？亞音速：MaVl,漸縮dAVOdA=(伽2_1)巴成立，dv〉0,加速至音速，馬赫Av數(shù)最大為1簡要說明微弱擾動波在靜止、亞聲速、聲速、超聲速氣流中傳播的特點。微弱擾動波在靜止氣流中傳播無界微弱擾動波在亞聲速氣流中傳播無界微弱擾動波在聲速氣流中傳播有界，半個空間微弱擾動波在超聲速氣流中傳播有界，馬赫錐若想將氣流加速，通道的截面積應(yīng)如何變化？空=(Ma2-1)竺Av亞音速：MaVl,dv〉O,dAVO收縮

超音速：Ma〉1,,dv〉O,dA〉O擴大36、請說出：牛頓流體、重力流體、不可壓縮流體、理想流體、正壓性流體這樣五個概念的定義。牛頓流體：切應(yīng)力與速度梯度成正比的流體。重力流體：質(zhì)量力只有重力的流體。不可壓流體：密度保持不變的流體。理想流體：沒有粘性的流體正壓性流體：密度只隨壓強變化的流體37、什么是虹吸現(xiàn)象？虹吸流動的動力是什么？虹吸現(xiàn)象：流體自動地從高位液面，經(jīng)過高于液面的管道流向低位液面的現(xiàn)象。動力為高低液面的高度差。38、現(xiàn)象一：1940年美國華盛頓州，一座懸索橋在19m/s的風(fēng)中倒塌?，F(xiàn)象二：火車開過時，必須遠離，否則有被卷入的危險。試用所學(xué)的流體力學(xué)知識解釋這兩個現(xiàn)象。現(xiàn)象一：卡門渦街。流體繞過圓柱或鈍形物體，當雷諾數(shù)到達某一值時，物體尾部出現(xiàn)對稱交錯排列的漩渦組合?？ㄩT渦街的振動頻率與物體的頻率合拍，共振，造成破壞。現(xiàn)象二。伯努利方程（能量方程）。動能增加，壓能降低，負壓（真空），卷入。39、流體在圓管內(nèi)紊流流動，在截面上，1、2、3分別表示什么區(qū)域？水力光滑管是如何定義的？水力光滑管的沿程損失系數(shù)有何特點？粘性底層，過渡區(qū)，紊流核心區(qū)。粘性底層的厚度大于管壁的絕對粗糙度，凹凸不平淹沒在粘性底層中，流體就像在光滑的管仲流動一樣，這樣的管道稱水力光滑管，沿程損失系數(shù)只與雷諾數(shù)有關(guān)。

41、液體在一粗細不勻的水平管中穩(wěn)定流動，壓強計中水銀液面能否出現(xiàn)如圖高度差？若能，其流動方向如何，為什么？若不能，其原因又何在？能，從右往左流動根據(jù)壓力計，右側(cè)壓強大；根據(jù)連續(xù)性方程，右側(cè)速度大。右側(cè)能量高于左側(cè)，從右往左流動。42、在風(fēng)洞中做流體繞流圓球試驗，當Re=4x104時，繞流阻力系數(shù)C二0.45。若在圓球前部加一細絲，同一雷諾數(shù)下，測得阻力系數(shù)為C二0.2。DD試問阻力系數(shù)迅速減小的原因。)球，高雷諾數(shù)下，壓差阻力為主。若在圓球前部加一細絲，流動紊流，紊流摻混作用，邊界層分離點后移，壓差阻力變小。雖然摩擦阻力有所增加，但總阻力大大變小。43、名詞解釋：當量直徑；當量長度；激波當量直徑：4倍的有效截面積與濕周的比當量長度：局部損失等值折合成某一長度上的沿程損失，該長度稱當量長度激波：強壓縮波44、從力學(xué)角度，流體的定義是什么？流體的基本物理屬性有哪些？在任何微小剪切力作用下，都能連續(xù)變形的物體流動性，粘性，壓縮性、膨脹性、慣性什么是流線？流線是否可以相交或轉(zhuǎn)折？不可壓理想流體平面流動，沿彎曲流線切線方向與主法線方向，如速度變大，壓強分別如何變化？流場中一系列流體質(zhì)點的流動平均方向線，曲線上任意一點的切線方向與該點速度方向致。一般不能相交轉(zhuǎn)折，速度為零的點和無窮大的點除外。如：繞流和點源流動等沿流線切線、法線方向，速度增大，壓強變小。46、什么是邊界層，邊界層分離的必要條件是什么？從邊界層控制角度，談?wù)勅绾螠p小繞流的阻力。大雷諾數(shù)下，粘性流體繞過物體，緊靠物體表面上的速度從零迅速增大到來流速度的速度梯度較大的薄層。減速增壓。減小摩擦阻力，邊界層層流，或?qū)恿魑闪鞯霓D(zhuǎn)變點后移。減小壓差阻力，邊界層紊流，或邊界層分離點前移47、在管內(nèi)流動中，什么是局部損失？常見的發(fā)生局部損失的部位有哪些？如何減小局部損失？發(fā)生在急變流中的，由于流體碰撞，旋渦速度調(diào)整造成的損失。

管道進出口，彎管，管道突然擴大突然縮小處，分流合流處；閥門、表計等局部部件處。改善進口條件，流線型入口；漸縮漸擴；導(dǎo)流板；減小分流合流角；合理布置管道附件。試述流體粘性產(chǎn)生的物理原因。分子間的引力和不同流層間動量交換是粘性產(chǎn)生的原因。分子間的引力是形成液體粘性的主要原因。溫度的升高，引力減小。分子作混亂運動時不同流層間動量交換是形成氣體粘性的主要原因。溫度的升高，混亂運動強烈，動量交換頻繁，氣體粘度越大49、削弱水擊的方法有哪些?(1)、增大管徑減小流速，可以部分地減小水擊壓強。(2)、縮短管道長度。(3)、設(shè)置調(diào)壓室。(4)、延長閥門關(guān)閉時間。(5)、采取合理的閥門關(guān)閉規(guī)律，控制水擊壓強的上升速度，使其值最小。(6)、安裝減壓閥。50、什么是邊界層分離現(xiàn)象?其產(chǎn)生的條件是什么?是指原來緊貼壁面流動的邊界層脫離壁面的現(xiàn)象。邊界層分離的根本原因是粘性的存在(無粘性沒有分離現(xiàn)象)，分離的條件是逆壓梯度的存在，分離的實際發(fā)生則是由流體元的滯止和倒流引起的。最大為1.漸縮噴管最大為1.漸縮噴管dA<0dAdv=(Ma2—1)dv>0,加速至聲速，Ma=l.Av1、“截面積大處速度小，截面積小處速度大”對嗎？為什么？一維流動的連續(xù)方程內(nèi)=C成立的條件是不可壓縮流體，倘若是可壓縮流體，則連續(xù)方程為pVA二C52、兩恒定流流動相似應(yīng)滿足哪些條件？答：應(yīng)滿足幾何相似，動力相似，運動相似及初始條件、邊界條件相似。3、同一管道中的流體流動，是否既可以處于水力光滑管，也可以處于水力粗糙管狀態(tài)？為什么？是，在同一管道中若水流速度在某兩處不，對應(yīng)的Re數(shù)不同，則這兩處的粘性底層會有所不同，可能出現(xiàn)一個另一個§>s的情況。53、試述庫塔條件及庫塔－儒可夫斯基升力公式的內(nèi)容？并簡要說明升力如何產(chǎn)生？FL=Fy=-Pv理想流體均勻等速繞流圓柱體有環(huán)流的流動中，在垂直來流的方向上,流體作用在單位圓柱長度上的升力大小等于來流密度、來流速度和速度環(huán)量三者的乘積，升力的方向為來流速度矢量沿反速度環(huán)流的方向旋轉(zhuǎn)90°。機翼一般是不對稱的，上表面比較凸，而下表面比較平，流過機翼上表面的氣流流速較快，而流過機翼下表面的氣流正好相反，流速較上表面的氣流慢。流動慢的大氣壓強較大，而流動快的大氣壓強較小，這樣機翼下表面的壓強就比上表面的壓強高，換一句話說，就是大氣施加與機翼下表面的壓力方向向上比施加于機翼上表面的壓力大，二者的壓力差便形成了飛機的升力。54、什么是流體的連續(xù)介質(zhì)模型？它在流體力學(xué)中有何作用？.把流體當做是由密集質(zhì)點構(gòu)成的，內(nèi)部無間隙的連續(xù)體來研究，就是連續(xù)介質(zhì)模型，可以用連續(xù)函數(shù)的解析方法來研究流體的平衡和運動規(guī)律，為流體力學(xué)的研究提供了很大的方便。55、分析局部水頭損失產(chǎn)生的原因？任何斷面形狀的改變，都必將引起流速的重新分布，因而附加了流體間的相對運動和流體質(zhì)點的急劇變形，結(jié)果導(dǎo)致質(zhì)點間附加摩擦和相互撞擊，使流體能量受到損失，液流中流速重新分布。流速的重新分布，總是伴隨有流動分離和旋渦的形成，在旋渦區(qū)由于粘性的存在便有摩擦的能量損失，在旋渦中粘性力作功。在旋渦區(qū)中，又有質(zhì)點被主流所帶走，即有動量交換，因而消耗運動流體的能量，流體質(zhì)點的混摻引起的動量變化。56、什么是壓差阻力？產(chǎn)生壓差阻力的主要原因是什么？壓差阻力是作用在物面上的壓力在來流方向投影的總和。產(chǎn)生壓差阻力的根本原因也是空氣粘性。如果空氣沒有粘性，它流過物體時就不會產(chǎn)生摩擦，也就不會損失它的能量而停止