连续不断地输送液体(或气体)。 14、
?cs?uxundA??Fx,??uyundA??Fy,??uzundA??Fz三个方程为动量方程的
cscs标量形式。 15、 等压面的特性。---作用于静止流体中任一点上的质量力必定垂直于通过该点的等压面。 16、 空间连续性微分方程式及其物理意义。---
???(?ux)?(?uy)?(?uz)????0,其物理意?t?x?y?z义为:流体在单位时间内经过单位体积空间流出与流入的质量差与其内部质量变化的代数和为
零。 17、 分析局部水头损失产生的原因。---(a)任何断面形状的改变,都必将引起流速的重新分布,因而附加了流体间的相对运动和流体质点的急剧变形,结果导致质点间附加摩擦和相互撞击,使流体能量受到损失,液流中流速重新分布。(b) 流速的重新分布,总是伴随有流动分离和旋涡的形成,在旋涡区由于粘性的存在,便有摩擦的能量损失 ,在旋涡中粘性力作功。(c)在旋涡区中,又有质点被主流所带走,即有动量交换,因而消耗运动流体的能量,流体质点的混掺引起的动量变化。 18、 雷诺数、富劳德数及欧拉数三个相似准数的定义式及物理意义。---
Re?雷诺数:
VL???VD? 惯性力与粘性力之比
V2Fr?gl 惯性力与重力之比 富劳德数:
Eu?p?V2 压力与惯性力之比
欧拉数: 19、 流线的特性。--- (1)在定常流动时,因为流场中各流体质点的速度不随时间变化,所以通过同一点的流线形状始终保持不变,因此流线和迹线相重合。而在非定常流动时,一般说来流线要随时间变化,故流线和迹线不相重合。
(2)通过某一空间点在给定瞬间只能有一条流线,一般情况流线不能相交和分支。否则在同一空间点上流体质点将同时有几个不同的流动方向。只有在流场中速度为零或无穷大的那些点,流线可以相交,这是因为,在这些点上不会出现在同一点上存在不同流动方向的问题。速度为零的点称驻点,速度为无穷大的点称为奇点。
(3)流线不能突然折转,是一条光滑的连续曲线。
(4)流线密集的地方,表示流场中该处的流速较大,稀疏的地方,表示该处的流速较小。 四、计算题
1、 参见教材p.77
2、 参见教材p.63/p.70 3、 参见教材p.111
4、 解:上面的盖为a盖,对于a盖,其压力体体积
Vpa为
h?11Vpa?(H?)d2???d32426
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?(2.5?1.0)??4?0.52?1??0.53?0.262m312
(方向↑)
Fza??Vpa?9 810?0.262?2.57kN左面水平的盖为c盖,对于c盖,静水压力可分解成水平及铅重两个分力,其中
水平方向分力
Fxc??H?4d2?9 810?2.5??4?0.52?4.813kN(方向←) 铅
?重方向分力
Fzc??Vpc?9 810?12?0.53?0.321kN(方向↓)
5、 解:列自由液面1-1和2-2断面的伯诺利方程:
20?h?pvv2??2g?8.5v22g v=v2
得:v=1.49 m/s Q=v?4d2?0.073m3/s
答:流量为0.073m3/s
《工程流体力学》试卷二
一、名词解释。
1、雷诺数 2、流线 3、压力体 4、牛顿流体 5、欧拉法 6、拉格朗日法 7、湿周 8、恒定流动 9、附面层 10、卡门涡街11、自由紊流射流 12、流场 13、无旋流动14、贴附现象15、有旋流动16、自由射流
17、浓差或温差射流 18、音速19、稳定流动20、不可压缩流体21、驻点22、自动模型区 二、是非题。
1. 流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。 ( ) 2. 平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。 ( ) 3. 附面层分离只能发生在增压减速区。 ( ) 4. 等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。 ( ) 5. 相对静止状态的等压面一定也是水平面。 ( ) 6. 平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。 ( ) 7. 流体的静压是指流体的点静压。 ( ) 8. 流线和等势线一定正交。 ( ) 9. 附面层内的流体流动是粘性有旋流动。 ( )
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10. 亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度增加,压力减小。( ) 11. 相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。 ( ) 12. 超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小,压力增加。( ) 13. 壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。 ( ) 14. 相邻两流线的函数值之差,是此两流线间的单宽流量。 ( ) 15. 附面层外的流体流动时理想无旋流动。 ( ) 16. 处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。 ( )
17. 流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增大。
( ) 18. 流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其他无关。 ( ) 三、填空题。
1、1mmH2O= Pa
2、描述流体运动的方法有 和 。
3、流体的主要力学模型是指 、 和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时 与 的对比关系。 5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联,则并联后总管路的流量Q为 ,
总阻抗S为 。串联后总管路的流量Q为 ,总阻抗S为 。
6、流体紊流运动的特征是 ,处理方法是 。 7、流体在管道中流动时,流动阻力包括 和 。
8、流体微团的基本运动形式有: 、 和 。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,他反映了
与 的相对比值。
10、稳定流动的流线与迹线 。
ppu211、理想流体伯努力方程z???常数中,其中z?称为 水头。
rr2g12、一切平面流动的流场,无论是有旋流动或是无旋流动都存在 ,因而一
切平面流动都存在 ,但是,只有无旋流动才存在 。 13、雷诺数之所以能判别 ,是因为它反映了
和 的对比关系。
14、流体的主要力学性质有 、 、
、 和 。
15、毕托管是广泛应用于测量 和 一种仪器。
16、流体的力学模型按粘性是否作用分为 和 。作用与液上的力包
括 , 。
17、力学相似的三个方面包括 、 与 。 18、流体的力学模型是 模型。
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(z1-z2)(????g)?19、理想气体伯努力方程p??u22(z1-z2)(????g)中,p?称 , 称全压, 称总压。
20、紊流射流的动力特征是 。
21、流体的牛顿内摩擦定律的表达式 ,u的单位为 。 22、浓差或温差射流的热力特征是 。
23、流体微团的运动是由 运动, 运动, 运动和
运动四种基本运动形式符合而成。
24、几何相似是力学相似的 ,运动相似是模型实验的 ,动力相
似是运动相似的 。
25、欧拉准数是 和 的相对比值。 26、马赫数M反映了惯性力和 相对比值。 27、流体流动的状态分为 和 。
28、弗鲁得准数反映了 和 相对比值。 四、选择题。
1、按连续介质的概念,流体质点是指 。
A、流体的分子 B、流体内的固体颗粒 C、无大小的几何点
D、几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体 2、一下哪种流体为非牛顿流体 。 A、空气 B、清水 C、血液 D、酒精
3、绝对压强Pabs、相对压强p、真空值pv、当地大气压强pa之间的关系是 。 A、Pabs=p+ pv B、p= Pabs+pa C、pv=pa- Pabs 4、圆管层流过流断面的流速分布为 。
A、均匀分布 B、对数曲线分布 C、二次抛物线分布 5、一下那些概念属于欧拉法 。
A、流线 B、迹线 C、液体质点 D、液体微团 6、圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数? 。
? A、与雷诺数Re有关 B、与管壁相对粗糙度有关
d?C、与Re和有关 D、与和管长l有关
d7、速度V、长度l、时间t的无量纲组合是 。
vtll A、 B、 C、2 D、
ltvlvtvt8、圆管断面直径由d1突然扩大到d2,若将一次扩大改为两级扩大,则该扩大的局部水头损失 。
A、减小 B、不变 C、增大
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