工程的流体力学简答题.doc

实用标准文案 精彩文档 1. 什么是黏性?当温度变化时, 黏性如何变化?为什么？ 当流体内部存在相对运动时，流体内 产生内摩擦力阻碍相对运动的属性。 气体的粘性随温度的升高而升高；液体的粘性随温度的升高而降低。 分子间的引力是形成液体粘性的主要原因。温度的升高，分子间距离增大，引力减小。 分子作混乱运动时不同流层间动量交换是形成气体粘性的主要原因。温度的升高，混乱运动强烈，动量交换频繁，气体粘度越大 2. 解释：牛顿流体、理想流体 牛顿流体：切应力与速度梯度成正比的流体 理想流体：没有粘性的流体 3.流体静压强的两的特性是什么？ 流体静压强的方向是作用面内法线方向，即垂直指向作用面。 流体静压强的大小与作用面方位无关，是点坐标的函数 4、画出下列曲面对应的压力体。（4分） ★ 5. 分别画出下图中曲面A、B、C对应的压力体（6分） 6.写出不可压缩粘性流体总流的能量方程式，并说明各项的物理意义和应用条件。 单位重量流体的动能 单位重量流体的压能 单位重量流体的位能 单位重量流体的两断面间流动损失 不可压缩粘性流体在重力场中定常流动，沿流向任两缓变流过流断面 7. 什么是流线？它有那些基本特性？ 流场中某一瞬时一系列流体质点的流动方向线。 一般流线是一条光滑曲线、不能相交和转折 定常流动中，流线与迹线重合。 8. 解释：定常流动、层流流动、二元流动。 定常流动：运动要素不随时间改变 层流流动：流体分层流动，层与层之间互不混合。 二元流动：运动要素是两个坐标的函数。 9.解释：流线、迹线 流线：流场中某一瞬时，一系列流体质点的平均流动方向线。曲线上任意一点的切线方向与该点速度方向一致。 迹线：流场中一时间段内某流体质点的运动轨迹。 10. 描述流动运动有哪两种方法，它们的区别是什么？ 欧拉法，以流体空间点为研究对象 拉格朗日法：以流体质点为研究对象 11. 什么是量纲？流体力学中的基本量纲有哪些？写出压强、加速度的量纲。 物理量单位的种类， 长度、时间、质量、 压强ML-1T-2，加速度LT-2 12. 在量纲分析中，定理的内容是什么？ 如果一物理过程涉及n个物理量，包含m个基本量纲，则该过程一定可以用n个物理量组成的n-m个无量纲来描述。， 14. 对于给定的管道，水力光滑管是否可以变为水力粗糙管？为什么？ 可以。粘性底层的厚度大于绝对粗糙度，水力光滑。粘性底层的厚度小于绝对粗糙度，水力粗糙。 对给定管道，粘性底层的厚度随雷诺数变化。速度增大，Re 增大，粘性底层的厚度变小，水力光滑变为水力粗糙。 15.解释管道水力计算中的两个概念：水力光滑管、短管 水力光滑管：粘性底层的厚度大于管壁的绝对粗糙度，凹凸不平淹没在粘性底层中，流体主流感受不到管壁粗糙的影响，就像在光滑的管中流动。 短管：水力计算中，局部损失占有相当比例，不能忽略的管道系统。 16. 流体在管内流动的流动损失有哪两种？是如何产生的？计算公式如何？ 沿程损失；发生在缓变流动中，由于流体的粘性摩擦； 局部损失；发生在急变流动中，由于流体的碰撞、速度调整、产生漩涡； 17. 写出当量直径与当量管长的定义公式 。 18. 什么是紊流？圆管中的紊流流动由哪几部分构成？ 流体质点作复杂不规则运动，相互干扰和掺混。 粘性底层、紊流核心区和过渡区 19. 尼古拉兹试验曲线中，流体的流动可以分为几个区域？各区的沿程损失系数有何特点？ 五个 层流区 λ=f(Re) 过渡区 不稳定，实验点分散 λ=f(Re) 紊流光滑管区 λ=f(Re) 紊流粗糙管过渡区 λ=f(Re，ε/d) 紊流粗糙管平方阻力区 λ=f(ε/d) 20. 什么是水击？如何减小水击作用力？ 管内有压流动，由于外界某种原因，引起流速突然变化，从而局部压强突然变化，压力波在管内往复波动，引起管道振动的现象。 延长操作时间；降低管长、减小管壁厚度、增大管径、减小管壁弹性模量、保护措施 21. 证明：层流时沿程能量损失hf与管内流体的平均流速v的一次方成正比。 22. 流体在圆管内层流流动，速度分布、切应力分布有何特点？（画图并说明） 切应力线性分布，管道中心最小，为零。 速度抛物线分布，管道中心最大，平均流速是最大流速的一半 23. 当流动处于紊流粗糙管区时，雷诺数增大，沿程阻力系数是否增大，沿程阻力损失是否增大？为什么？ 雷诺数增大，沿程阻力系数不增大，只与相对粗糙度有关。 沿程阻力损失增大。雷诺数增大，速度增大。 24. 什么是紊流？紊流速度如何表示？式中各符号的含义如何？写出紊流时均速度的定义式。 紊流：流体质点作复杂不规则