流体力学问答题

1、第一章流体及其物理性质1 试述流体的定义，以及它与固体的区别。2. 与气体有哪些共同的特性？它们各有什么不同的特性？试分别举例说明，在空气和水中相同与不同的一些流体力学现象。3何谓连续介质？引入连续介质模型的目的意义何在？4.流体的密度、比容以及相对密度之间有何关系？这三者的单位如何？5 流体的压缩性与膨胀性可以用哪些参量来描述？6完全气体的状态方程是什么？请说明方程中每一个参量的意义。7何谓不可压缩流体？在什么情况下可以忽略流体的压缩性？8何谓流体的粘性？流体的粘度与流体的压强和温度的关系如何？9 流体的粘性力与固体的摩擦力有何本质区别？10试述牛顿内摩擦定律，根据此定律说明，当实际流体处于

2、静止或相对静止状态时，是否存在切向应力？11. 何谓理想流体？引入理想流体模型的意义何在？12试述表面张力的定义，及其产生表面张力的机理。13何谓附着力，何谓内聚力？试分析水和水银在毛细管中上升或下降的现象。14作用在流体上的力可以分为哪两种？第二章流体静力学?I 试述流体静压强的两个重要特性。2静力学的全部内容适用于理想流体还是实际粘性流体？或者两者都可？为什么？3何谓流体的平衡状态与相对平衡状态？它们对应的平衡微分方程有何相同之处与不同之处？4试写出欧拉平衡微分方程式，叙述该方程的适用范围以及方程中每一项的物理意义。5何谓质量力有势？试写出重力的势函数。6 不可压缩流体处于平衡状态时，对作

3、用在它上面的质量力有什么要求？7试写出静止流体的压强差公式，并叙述其物理意义，此公式对于相对静止流体是否适用？8试写出静止流体的等压面的微分方程式，此方程式对于相对静止流体是否适用？9试述等压面的重要性质。10流体静力学的基本方程式的物理意义和几何意义各是什么？II 何谓绝对压强、计示压强与真空？它们之间有何关系？12静压强的计量单位有哪几种？它们的换算关系如何？13在一 U型管中，盛有两种不相溶的、不同密度的液体，试问，在同一水平面上的液体压强是否相同？为什么？14叙述帕斯卡原理，试举例说明它在工程中的应用。15相对平衡液体的静压强分布规律，是否满足静力学基本方程？为什么？16液体随所在圆柱

4、形容器，绕轴作等角速度旋转后，液面将发生怎样的变化？它与旋转角速度有什么关 系？变化后液面各点的静压强是否相同？为什么？17相对平衡的液体的等压面形状与什么因素有关？18试写出静止液体作用在平面上和曲面上的总压力计算公式。19一般情况下，平面图形的压力中心D为什么总在其形心 C的下方？在什么情况下，这两者重合。20.何谓压力体？压力体由哪些面围成的？21 用压力体表示的铅垂压力的方向如何确定？的作用线通过哪一点？对于复杂曲面，当曲面两侧有同种液体的压力体如何分析？22不同形状的敞开的贮液容器放在桌面上，如果液深相同，容器底部的面积相同，试问作用于容器底部的总压力是否相同？桌面上受到的容器的作用

5、力是否相同？为什么？23有一受压面，面积为 A,形心C的淹深为he,今使该平面绕通过其形心 C的水平轴旋转任意角度 a， 试问该平面所受到的总压力的大小、方向、作用点是否发生变化？24 叙述阿基米德原理，潜体所受的浮力与潜体在液体的深度有无关系？为什么？第三章流体运动的基本概念和基本方程?I. 研究流体流动有哪两种方法？这两种方法中，坐标x、y、z有何不同意义？2试说明欧拉方法的基本思路，并举例说明它的实际应用。3在欧拉方法中，试写出流体质点的加速度表示式，并且说明其力学意义。对于任意一个物理量N的质点导数又可以写成什么形式呢？4 何谓定常流动与非定常流动？它们与坐标系的选择有何关系？试举例说

6、明之。5试分析以下两种流动的定常性(1 )流体等加速绕流某一静止物体(2 )一无限长的直圆柱体在静止流体中作横向等速直线运动。6.在非定常流动中，是否总存在流动加速度？为什么？在定常流动中，情况又将是如何呢？7 设流体速度为，试说明流场中，的物理意义。8按照流体的性质，可将流体的流动分为哪几类？9按照流动空间的坐标变量数目，可以将流体的流动分为哪几类？10何谓流线？流线有什么特性？试写出流线的微分方程式。II. 在定常流动时，流线和迹线有何关系？在非定常流动时，它们的关系又将是如何？12. 何谓流管、流束和有效截面？何谓流量和平均流速？13. 何谓水力半径？引入水力半径的目的意义何在？14何谓

7、系统和控制体？它们有何区别与联系？试写出系统一控制体的输运公式并说明其物理意义。15试写出积分形式的连续性方程，并说明此方程的适用范围。对于一维定常流动，此方程又可以简化为 什么形式。16试写出积分形式的动量方程和动量矩方程，说明每一项的意义。对于定常流动，此方程又可以简化为 什么形式。17试写出理想流体的伯努利方程，并且说明此方程的物理意义，几何意义以及它的适用条件。18何谓缓变流和急变流？在缓变流截面上，压强分布有何规律？19试写出粘性流体总流的伯努利方程，并且说明此方程的物理意义，几何意义以及它的适用条件。20 理想不可压缩重力流体，流经弯管时，管内的流体的速度分布与压强分布如何？由此说

8、明弯管两侧的 破坏程度有何不同。21 试述文丘里管测量流量的原理，如果通过文丘里管的流量保持不变，试问管道倾斜放置与水平放置的两种情况，测得差压计的液面高差是否会改变？为什么？第五章 管路损失和水力计算1何谓沿程损失和局部损失？试分析产生这两种损失的原因。 2试写出沿程损失和局部损失的计算公式，并说明公式中每一项的物理意义。3. 雷诺试验表明， 粘性流体的流动可以分为哪两种流动状态？试判别流体的流动状态， 为何不用上临界雷 诺数，而用下临界雷诺数？工程中一般取圆管的临界雷诺数为多少？4流体在渐扩管道中，从截面 1 流向截面 2，若已知在截面 1 处流体作层流流动，试问， 流体在截面 2 处是否

9、仍保持层流流动？ 5粘性流体在圆管中作层流流动时，其速度分布与切应力分布有何规律？ 6试写出哈根泊萧叶公式，试述此公式的适用条件和实用意义。7何谓紊流流动的脉动现象？何谓时间平均化？引进时均概念的目的意义何在？ 8粘性流体作紊流流动时，其切向应力有何特点？根据普朗特混合长理论，如何求得紊流的附 加切向应力？9试从流动特点、速度分布、沿程损失，这三个方面来说明层流流动与紊流流动的区别？ 10圆管中紊流流动可以分为哪三个区域？粘性底层的厚度对紊流流动有何影响？ 11何谓光滑管和粗糙管？对于一根确定的管子是否永远保持为光滑管或粗糙管？为什么？ 12尼古拉兹实验曲线图中，可以分为哪五个区域？在这五个区

10、域中，入与哪些因素有关？13在工业管道的沿程阻力计算中，试比较尼古拉兹曲线图与莫迪曲线图。试问这两个图中哪一个较实用 些？14粘性流体在圆管中流动时，试分另U讨论当雷诺数非常大与非常小的两种情况中，沿程阻力与速度的几 次方成正比？15流体流过管道截面突然扩大处，为何会产生局部能量损失？试写出局部损失的计算公式？管道的出口 与进口处局部损失系数，一般情况各取多少？16流体在弯管中流动时，产生的局部能量损失与哪些因素有关？17降低沿程损失和局部损失，可以采取哪些措施？18.工程中对于简单管道的水力计算主要有哪三类问题？其计算方法如何？19在串联管道，并联管道中，各管段的流量和能量损失分别满足什么关

11、系？20工程中，对于串联管道和并联管道的水力计算，分别有哪两类问题？其计算方法如何？21 工程中，对于分支管道的水力计算，主要有哪类问题？22 表征孔口出流性能主要是哪三个系数 ？试述这三个系数的物理意义。23 在容器壁面上孔径相同的条件下，为什么圆柱形外管嘴的流量大于孔口出流的流量？24. 何谓水击？有何危害性？试以连接在水池上的排水管为例，阐述阀门由全开状态瞬时全关，产生的水 击波的传播规律。25. 何谓直接水击和间接水击？减弱水击有哪些措施？26 水箱中的水通过底部细管流出，不计损失，试问管内各截面的流速与压强有何变化规律？若拆去细管， 水流从小孔流出，则流速与压强的变化规律又将如何？27.处理变水头出流问题的基本出发点是什么？什么情况下才能这样处理？28 试述薄壁堰测量流量的原理利用功能原理推导理想流体微流束伯努利方程决作用在该段微流束流体的外力:表面力质量力U作用在该段微流束流体的外力所作的功；动压强pl和p2所作的功A14 = px .Av .dt - p2 .v2 dt=PQdt-p2.Qdt= Q©_ pjdf 质量力所作的功A2A."孑严=（AM十矿2）_（店2十占2） w二® 4也 - pgvgdtz】=rQ <4一可）出该段微流束流体的动能变化ZEE* 二 E> E、