最新流體力學考試重點

1、1、流體力學的研究對象：流體在平衡和運動時的壓力分布、速度分布。與固 體之間的相互作用。流動過程中的能量損失。2、流體的定義：流體是一種受任何微小的剪切力作用時，都會產生連續(xù)的變形 的物質。3、流體的特征：易流性（不能承受剪切力）形狀不定性受力特性（綿續(xù)性）液體：無固定體積沒有自由表面。氣體：易于壓縮。4、連續(xù)介質假說：質點（而不是分子）是組成宏觀流體的最小基元，質點與質 點之間沒有間隙。這就是連續(xù)介質假說。連續(xù)介質是為研究流體的宏觀機械運動 而提出的一種流體模型。5、連續(xù)介質假說的目的：不僅理論分析中可以運用數學這一強有力工具，也為 實驗研究提供了可能。6流體壓縮性：流體受壓體積減小的性質。

2、（B P） 流體膨脹性：流體受熱體 積增加的性質。（B t）液體壓縮性、膨脹性都很小，為不可壓縮流體。氣體是 可壓縮流體。7、流體的粘性：流體阻止發(fā)生剪切變形的特性，粘性力是它的動力表現。實際 流體都具有粘性，稱為粘性流體。8、粘性的度量：粘度【動力粘度（卩）運動粘度（v ）】（取決于流體的種類和 溫度） -9、溫度對液體和氣體粘性的影響截然不同：溫度升高時，液體的粘性降低，氣 體的粘性增加。10、牛頓內摩擦定律：流體作層狀流動（層流）時，粘性內摩擦切應力符合牛頓內摩擦定律。T 11、作用于流體上的力包括：表面力和質量力。表面力指作用在所研究的流體表面上的力。質量力是流體質點受某種力場的作用力

3、，它的大小 與流體的質量成正比。12、流體靜壓力：指流體處于靜止或相對靜止時，作用于流體的內法向應力。13、流體靜壓力兩特性：流體靜壓力的作用方向總是沿其作用面的內法線方向。在靜止流體中任意一點壓力的大小與作用的方位無 關，其值均相等。14、等壓面具有兩特性：平衡流體中，通過任意一點的等壓面，必與該點所受的質量力互相垂直。當兩種互不相混的液體處于平衡時，它們的分界面必 為等壓面。15、流體靜壓力兩種表示：絕對壓力 P相對壓力P g絕對壓力是以絕對真空為零點算起的壓力。以大氣壓 為零點算起的壓力為相對壓力。16、 拉格朗日法著眼于流體質點（跟蹤法）。歐拉法著眼于空間點（截跡法）。17、定常流動：

4、流場中各點流動參數與時間無關的流動為定常流動。非定常流動：流場中各點的流動參數隨時間變化的流動稱為非定常流動。18、流線：流場中若干連續(xù)流體質點在某一時刻的速度方向線形成的光滑曲線。是表現和分析流場的重要工具。跡線：流體質點的運動軌跡。19、流線特點：非定常流動時，流線的形狀隨時間改變；定常流動時，其形狀不隨時間改變。此時，流線與跡線重合，流體質點沿流 線方向。流線是一條光滑曲線，流線之間不能相交。 流線上某點切線方向與該點速度方向一致。20、 總流按邊界性質分為有壓流（靠壓力），無壓流（靠重力），射流（靠消耗自身的動能）來實現流動的。21、過流斷面：與總流或流束中的流線處處垂直的斷面稱為過流

5、斷面 （越大越好）。22、水力直徑：總流的過流斷面上，流體與固體接觸的長度稱為濕周，用x表示?？偭鬟^流斷面的面積 A與濕周x之比稱為水力半徑R,水力半徑的4倍稱為水力直徑用di表示。dix23、連續(xù)性方程實質：是質量守恒定律在流體力學中的表現形式。24、 勢函數應用條件：連續(xù)無旋。流函數應用條件：連續(xù)。25、伯努利方程應用條件：理想不可壓縮流體作定常流動作用于流體上的質量力只有重力沿同一條流線（或微小流束）26、動量方程應用條件：密度不變，不可壓縮流體定常流動27、伯努利方程實質：機械能守恒及轉換定律在流體力學中反映。28、a稱為動能修正系數，它表示截面上實際的平均單位重量流體的動能以平均流速

6、表示的單位重量流體動能之比。29、能量損失的兩種形式：發(fā)生在沿流程邊界形狀（過流斷面）變化不大的區(qū)域，一般在緩變流區(qū)域的阻力稱沿程阻力。 發(fā)生在流 道邊界形狀急劇變化的地方，一般在急變流區(qū)域的阻力 稱為局部阻力。30、黏性流體的流動狀態(tài)有層流和紊流兩種。 當流體分層流動時，層與層之間的流體互不滲混，這種流動狀態(tài)叫層流。 若流體質點除了有沿軸向的運動外， 還有極不規(guī)則的橫向相互混雜和干擾運動，這種流動狀態(tài)叫紊流。31、 流體判別準則：雷諾數。Re - 32、時均化：在紊流中，流體質點作復雜的無規(guī)律運動，如果對某點的速度進行長時間的觀察，不難發(fā)現，雖然每一時刻的大小和方向都在變化， 但它總是圍繞

7、某個平均值上下變動。如果流場中各空間點的流動參量的時均值不隨時間變化， 就可以用時均值代替瞬時值，認為紊流運動也是定常流動。33、水力粗糙（管）與水力光滑（管）粗糙高度幾乎全被層流底層淹沒，管壁對紊流區(qū)流體的流動影響最小， 這與 流體在完全光滑的管道中流動類似，阻力較小，這時管子稱為水力光滑管。 管壁上幾乎所有的凸峰都暴露在紊流中，紊流區(qū)的流體質點與凸峰相互碰撞， 加劇了紊流，使流動阻力增加，此時管子稱為水力粗糙管。34、長管-局部損失在總損失中所占的比列較?。?%的管路稱為水力長管。 往往不考慮局部損失而將沿程損失近似看做管路的總損失。如城市供水管， 礦井主排水管和一些輸油管。短管-局部損失

8、不能忽略的管路稱為水力短管。常見短管系統(tǒng)如水泵吸水 管，鍋爐送風管，液壓系統(tǒng)中的管路等。所謂“長管”和“短管”并不是指管路的幾何長度，而是針對水頭損失hw的計算特點而言。壓縮系數 B p -彈性模量E 切應力、單位面積所受摩擦力T -流體內摩擦切應力 T卩一卩一流體粘性比例系數，動力粘度，Pa - S速度在y方向變化率，速度梯度，運動粘度V-()P液面上壓力，rh液體自重靜壓力1、一無蓋水箱，盛水深度為h=1m，水箱的寬度為b=1.5m,水箱的高度為H=1.2m,水箱長為l=3m。試求： 水箱中的水不溢出時的加速度a;以此加速度運動時，水箱后壁板所受的總壓力P。解：由等加速直線運動的自由液面方

9、程可得：即:由壓力分布公式可得：p=在水箱后壁板，y=將其代入上式并對水箱后壁板進行積分:P=al(H-h+h)-g=AY=A(2、大管和小管之間用一變徑接頭連接。若小管中的速度=3，求流量Q和大管中的平均速度解：由連續(xù)性方程:Q=流量為:Q=大管中的平均速度為:3、已知某不可壓縮平面流動中，問應滿足什么條件才能使流動連續(xù);若再加上無旋條件，的表達式又如何？解：根據連續(xù)的條件：=0則有：3+=0若再加上無旋條件，的表達式為:由無旋條件：一即：f(x)=4x+C4、離心式通風機借急流器 A從大氣中吸入空氣。 在直徑d=200mm勺圓柱形管道部分接一 根下端插入盛水容器的玻璃管，若玻璃管中的水上升

10、 H=150mm試求通風機流量 Q。已知空氣的密度p =1.29。（忽略急流器的損失）0+0+0=0+ 解：取管軸為0-0基準面，對1-1、2-2斷面建立總流的能量方程（計算點均取在管軸上）：式中， 可據盛水容器由水靜力學基本方程求得，即:取:Q=A5、水泵的吸水管以1： 5的坡度（高度為1,水平距為5）放置，水以v=1.8 的速度 通過。若已知壓力降到低于大氣壓 70時空氣會析出形成汽蝕，使水泵不能正常工作，試計算最大管長 I為多少？（忽略水頭損失，設水池中的水是靜止的）解：取水面為基準，立 0-1伯努利方程式得：由于即有：0+0+0=l=。判斷空氣在環(huán)形6、已知v=10流道中的流動狀態(tài)。解

11、：環(huán)形流道的水力直徑為:二D-d=180(mm)=0.18(m)Re=空氣的流動狀態(tài)為紊流。7、20C的水在直徑d=100mm管中流動，當流量Q=15.7L/s時，試判別流態(tài)。欲改變流態(tài)， 流量應變?yōu)槎嗌伲?其他條件不變)解：20C時水的黏度是：v =1.003()平均流速為：v= ()水流的雷諾數為：Re=水在管中呈紊流狀態(tài)。欲改變水的流態(tài)，必須有雷諾數為：Re=-即： 這時流量為：Q< ()8、某輸油管路長l=4000m，管徑d=0.3m，輸送運動粘度為 v =2.5的原油，油的密度為P =856。當體積流量Q=240 時，求油泵為克服沿程阻力所需增加的功率 (=0.3mm)。解：油

12、在管道內的平均流速為：v=求雷諾數并判別流態(tài):,為層流Re=沿程阻力系數為：入二代入達西公式得：入-克服沿程阻力所需增加的功率為:9、一舊鑄鐵管路長l=30m，管徑d=0.3m,管中水流速度 v=1.5 ，水溫t=20 C,試計算 沿程損失 。解：查表得15C時水的運動粘度為v =1.003,管道的粗糙度=0.51.5mm；相對粗糙度為。計算雷諾數：Re由莫迪圖取入=0.031將已知數據代入達西公式，并稍加整理，得：入一 （）10、 兩水池間用長l=20m，直徑d=100mm的管路連接。管壁粗糙度 =0.3mm,其間有一個全 開的閘門，兩個 R=d的90°圓彎管，請按短管計算，求H=1.5m時管中的流量 Q。解：立上、下兩個水面的能量方程：（這里設兩水面的上升和下降速度為零，池面面積遠遠大于管道斷面面積）即 : H=（入彎 閥進岀）一5=（入一）一