流體力學(xué)

2024年2月21日發(fā)(作者：自驅(qū)力讀后感)

1.何謂連續(xù)介質(zhì)假定，引入的目的意義何在？

答：連續(xù)介質(zhì)假定既忽略流體分子之間的間距，假定流體是由無數(shù)宏觀上無窮小，微觀上無窮大的流體微團(tuán)（流體質(zhì)點）多組成，彼此之間相互連續(xù)，毫無間隙。引入意義：將真實流體看成連續(xù)介質(zhì)，意味著流體的一切宏觀物理量速度，溫度，壓強(qiáng)都可看成時間與空間的連續(xù)函數(shù)，使我們可以用數(shù)學(xué)分析的方法來討論和解決流體力學(xué)的問題。

2.何謂流體的粘性？溫度對流體粘性的影響如何？

答：粘性是指流體微團(tuán)發(fā)生相對運動時，所表現(xiàn)出來的抵抗變形，阻礙運動的性質(zhì)。

溫度升高時液體的μ值降低，而氣體的μ值反而加大。

3.何為壓力體，壓力中心？

答：由液體的自由表面，承受壓力的曲面和由該曲面的邊線向上垂直引申到自由液面或其延伸面得到的各個表面所圍成的體積。總壓力的作用點稱為壓力中心。

4.流體靜壓力有哪些特性？

答：（1）方向特性：靜壓力的方向垂直指向作用面。

（2）大小特性：靜止流體中任何一點上各個方向的靜壓力大小相等，與作用面方位無關(guān)。

5.等壓面及其特性如何？

答：等壓面即為在同一種連續(xù)的靜止流體中靜水壓力相等的各點所組成的面。

特性（1）等壓面即為等勢面，（2）作用在靜止流體中任一點的質(zhì)量力必然垂直于通過該點的等壓面。

6.描述液體運動有哪兩種方法？它們的區(qū)別是什么？

答：拉格朗日法和歐拉法拉格朗日法是跟蹤一個質(zhì)點，描述它的運動過程，再把足夠的質(zhì)點運動情況綜合起來了解整個流體的運動：而歐拉法則是觀察質(zhì)點流經(jīng)每個空間點上運動要素隨時間變化的規(guī)律，再把足夠多的空間點綜合起來了解整個流體的運動。

7.何為流線？流線有哪些特點？

答：流線是某一瞬時在流場中繪出的曲線，在這條曲線上所有質(zhì)點的速度矢量都和該曲面曲線相切。

特點：（1）對于不穩(wěn)定流，經(jīng)過同一點的流線其空間方位和形狀都隨時間改變，（2）穩(wěn)定流的流線不隨時間而改變（3）流線不可相交也不可逆轉(zhuǎn)（4）流線簇的疏密反映流速的大小（5）穩(wěn)定流中質(zhì)點的跡線和流線重合，而不穩(wěn)定流中二者不重合。

8.引入斷面平均流速有什么好處？它與實際流速有什么關(guān)系？

答：假想有效端面上各點流速相等，而按這個各點相等的流速V所通過的流體體積與按實際不同分布的流速U所通過的流體體積相等（物理意義） 方便計算

9.何謂系統(tǒng)與控制體？

答：系統(tǒng)是一團(tuán)流體質(zhì)點的集合，它始終包含著相同的流體質(zhì)點，而且具有確定的質(zhì)量，一個系統(tǒng)的形狀，位置等均可改變，但它所包含的物質(zhì)一定不變；控制體是指流場中某一確定的空間區(qū)域，這個區(qū)域的固界稱為控制面，控制體的形狀根據(jù)流動情況和邊界位置任意選定，當(dāng)選定后，控制體的形狀和位置相對于所選定的坐標(biāo)系來講是固定不變的，但它所包含的流體的量可能時時刻刻改變。

10.何為水力光滑管與水力粗糙管？

答：水力光滑管：Re較小時，管壁處層流邊層完全掩蓋住管壁粗糙突起，其時粗糙度對紊流不起作用。水力粗糙管：Re增大，層流邊層變薄，當(dāng)粗糙突起高出層流邊層之外時，粗糙突起造成加劇紊流，粗糙突起越高阻力越大。

11.在單相流動中，為什么不直接用臨界流速作為流態(tài)的判別標(biāo)準(zhǔn)？

答：（1）流動介質(zhì)，裝置不同時所得到的臨界流速差別很大（2）從層流過渡到紊流 從

紊流過渡到層流臨界流速不同。

12.何謂時均流速，表達(dá)式如何？

答：時均流速：發(fā)生紊流流動時，真實流速在一段時間內(nèi)平均值。

13.何謂因次的齊次性原理？

答：凡是可以正確反應(yīng)客觀規(guī)律的物理方程，其各項的量綱都必須是一致的。

14.管嘴出流比孔口出流的阻力增加了，在相同作用水頭和孔徑的情況下為何流量系數(shù)卻增大了？

答：因為所取出口斷面不同，孔口取在收縮斷面，其處壓強(qiáng)為大氣壓，而管嘴出口在收縮斷面之后，由于液流帶走一部分氣體形成負(fù)壓，這就造成自由液面與管嘴間比孔口增大了一個壓頭差，所以流速和流量比孔口增大了。

15.何謂壓力管路？長管和短管如何劃分？

答：凡是液面充滿全管在一定壓差下流動的管路都稱為壓力管路。

由于長輸管線輸送距離較遠(yuǎn)，兩端壓差較大，與沿程損失相比，流速水頭和局部水頭可忽略，此種管路即為長管；而與沿程損失相比，流速水頭和局部水頭不可忽略的稱為短管。

16.串聯(lián)管路和并聯(lián)管路各有何特點？

答：串聯(lián)：（1）各聯(lián)結(jié)點處流量出入平衡，即流入節(jié)點的總流量等于流出節(jié)點的總流量，（2）全線總的水頭損失為各分段水頭損失的總和。 并聯(lián)：（1）進(jìn)入各并聯(lián)管的總流量等于流出各并聯(lián)管的流量之和，（2）不同并聯(lián)管段從A到B單位重量液體的能量損失(水頭損失)都相等。

17.何謂水擊現(xiàn)象？

答：在有壓系統(tǒng)中，由于管路工作狀態(tài)的突然改變，使液體流速發(fā)生急劇變化，引起管內(nèi)壓強(qiáng)在大范圍內(nèi)波動，形成水擊現(xiàn)象。

（水擊是指壓力瞬變過程，是管路中不穩(wěn)定流所引起的一種特殊重要現(xiàn)象。）

18.流體微團(tuán)運動和剛體質(zhì)點運動有什么不同？

答：剛體質(zhì)點的運動只表現(xiàn)為移動和旋轉(zhuǎn)，而流體質(zhì)點的運動除了移動和旋轉(zhuǎn)以外突出表現(xiàn)為變形運動。