优秀工程流体力学题库问题详解.docx

流体力学题库

一.填空题

1.根据流体的组成分为均质流体和非均质流体。

流体静力学基本方程为z+E=c或p=p+pg(z-z)。

pg 0 0

两种描述流体运动的方法是拉格朗日法和欧拉法。

流体运动的基本形式有平移、旋转和变形。

__ ttdu Su Qu

对于不可压缩流体，连续性方程的表达式为宁+—+丁=0(或V?u=0)o

dx Sy dz

粘性流动中存在两种不同的流动型态是层流和湍流(紊流)。

无旋流动是指旋度为零的流动。

边界层分离是指边界层流动脱离物体表面的现象。

恒定的不可压缩流体的一维流动，用平均速度表示的连续性方程为vA-vA=0(或

TOC\o1-5\h\z22 11

vA=vA)o

11 22

水头损失h^包括沿程水头损失和局部水头损失。

流体根据压缩性可分为不可压缩流体流体和可压缩流体流体。 。

从运动学的角度来判断流动能否发生的条件是看其是否满足连续性方程.

在边界层的厚度定义中，通常将u=0.99U处的y值定义为名义厚度。

x

连续性方程是依据质量守恒导出的，对于恒定流动而言，其积分形式的连续性方程为

土pu?dA=

0(或流pudA=J.%pudA) o

作用于静止流体上的力包括质量力和表面力。

已知速度场u(X,y,Z)，V(X,y,Z)，W(X,y,z)，在直角坐标系下某一时刻的流线微分方

dxdydz

——=——=——

程式为uVWo

圆管层流流动中沿程阻力系数X和雷诺数Re的乘积Re=64o

18某段管路上流体产生的总的能量损失用公式表示为hf=

o

- —JTudt

19.湍流运动中时均速度的定义式为u=T0 o

湍流中总的切应力由粘性切应力和附加切应力两部分组成。

根据孔口断面上流速分布的均匀性为衡量标准，孔口出流可分为大孔口

和小孔口两种。

流量系数七、流速系数Cv和收缩系数Cc之间的关系式为Cd=CcCv 。

动量方程是依据动量守恒定律导出的，对于恒定流动而言，其微分形式的方

玉口斗8 8vdw八

程为——+—+——=0。

8x8y8z

欧拉运动微分方程形式为f--松=竺+u竺+v色+w四(只写出x方向即

xp8x8t 8x 8y 8z

可)。

雷诺数的定义就是作用于流体上的惯性力与粘性力之比。

根据出流的下游条件为衡量标准，孔口出流可分为 自由出流和淹没出流

两种。

实际流体总流的伯努利方程形式为z+4+徂=z+4+%K+h。

1Pg 2g 2pg 2gf

二.判断题

流体的相对密度是指流体的密度P流与标准大气压下20°C下纯水的密度p水

TOC\o1-5\h\z的比值。 (X)

作用于静止流体上的表面力包含正应力和切应力。 (X)

无旋流动就是有势流动。 ()

动能修正系数可以小于1。 (X)

用流动的能量损失是否受管壁粗糙度的影响来定义水力光滑管和水力粗糙

管。 ()

并联管路中单位质量流体所产生的水头损失相等。 ()

薄壁孔口和厚壁孔口的区别就在于孔口壁面的厚度。 (X)

流量系数的物理意义就是实际流量与理论流量之比。 ()

用流动的能量损失是否受管壁粗糙度的影响来定义水力光滑管和水力粗糙管。().

液体的粘度大小随温度的升高而减小，气体的粘度大小随温度的升高而增加。

（V）

流量系数的物理意义就是理论流量与实际流量之比。 （X）

三、简答题

流体质点具有何种特点？引入“流体质点”的意义是什么？

答：流体质点具有宏观充分小、微观充分大的特点。（3分）

引入“流体质点”的意义在于，可用连续函数描述流体的运动，用高等数学原理和方法求解流体力学问题。（2分）

欧拉法下的加速度表达式是什么？各项的含义是什么？

a=竺=竺+（u-V）u

答：欧拉法中加速度的表达式为： 出所 。（3分）

6u

式中，奇项称为当地加速度，（它是由流场的非恒定性引起的），（1分）；（u-V）u

项称为迁移加速度或换位加速度，（它是由流场的非均匀性引起的），（1分）

粘性流动中两种不同的流动型态是什么？怎样判别流态？

答：粘性流动中存在两种不同的流动型态：层流与紊流（湍流）（2分）。雷诺研究了由层流转变为紊流的规律，并且提出一个参数即雷诺数，作为流动型态判别的准则（2分）。由层流向紊流转捩的雷诺数称为临界雷诺数。圆管流动的临界雷诺数为2320（1分）。

与特征长度相比，边界层厚度很薄，能否将此层忽略掉，为什么？

答：不能忽略，（2分）因为在边界层内粘性力和惯性力属于同一数量级的。（3分）

“两个流动系统相似”需要满足哪些条件？

答：要使两个流动系统相似，需要满足几何相似（1分）、运动