期末复习题答案——工程流体力学

1、中国石油大学(北京)远程教育学院工程流体力学复习问题的答案作出一个判决(1)温度上升时，液体的动粘度系数一般上升。(2)假设连续流体的研究脱离复杂的分子运动，着眼于宏观机械运动。 (3)对于静止流体来说，其静压必须沿着作用面内法线方向。 (4)N-S方程适用于描述所有粘性流体的运动规律。(5)欧拉法是在研究各个流体质点的运动的基础上，通过研究各个流体质点的运动，得到整个流体的运动规律。(6)流线和痕迹必定重叠。(7)通常采用雷诺数作为判断流量状态的依据。 (8)欧拉数的物理意义是粘性力和惯性力之比(9)牛顿粘性流体的流动中px py pz=3p为(10 )长管是指管线的距离长(11 )流体与固

2、体的显着区别在于，剪切力作用时会产生连续变形的流动。 (12 )压力体必须充满液体。(13 )流体总是从高处流向低处。(14 )非压缩流体的平面流动必须具有流动函数。 (15 )正确的物理公式一定符合维和性(齐次性)的原理(16 )理想流体在运动中受到的剪应力也为0(17 )串联管路各段的流量相等(18 )当理想的非压力平均质量重力流体稳定或非稳定流动时，总机械能沿流线保存。(19 )从层流向紊流的转移和从紊流向层流的转移的临界雷诺数相同地址： (20 )尼古拉斯曲线是使用人工粗管得到的实验数据作成的。(20 )水击现象发生的物理原因主要是由于液体具有惯性和压缩性。(21 )并联管路各段水头损

3、失不相等；二选问题(1)运动粘度系数的单位是aa :接口b:m2/s c :接口m 2(2)静止流体的点压值与b无关a :位置b :方向c :流体密度(3)在缓变流的同一有效截面中，流体的压力分布满足aA. B.P=CC. D(4)串联管路AB由3段组成，水头损失为hf1hf2hf3，摩擦阻力系数相等，管线长度也相等，如果中间没有流体的引出，那么3段管线的流量间的关系就是b答： A:Q1Q2Q3(5)动量方程式不适用于ca :粘性流体的流动b :不稳定流动c :两个都错了(6)N-S方程式不适用于da :非压缩粘性流体的流动b :无法压缩的理想流体的不稳定流动c :无法压缩的理想流体的稳定流动

4、d :非牛顿流体的运动(7)以下说法正确的是ba :液体承受不了压力b :理想流体受到的剪应力必定为0c :粘性流体受到的剪切应力一定为0(8)已知某管路截面为正方形，边长为12cm，其水力半径为ca:12厘米b:6厘米c:3厘米(9)其他条件(流体和管材、管径和管壁厚等)相同时，当管路中的液体流速增加时，水压为aa :增加b :减少c :不变(10 )每单位时间由于控制体内的密度变化所引起的质量增量相等于控制面d。a .流入的质量b .流出的质量c .流入和流出的质量之和d .流入和流出的质量之差(11 )关于流体静压的以下说法中错误的是ca .静压沿着作用面的内法线方向b .流体和固体的接

5、触面上静压与接触面垂直c .静止流体任一点的静压的大小与作用方向无关，静止流体作用于固体接触面的力是一个标量(12 )雷诺数表示c之比a :压力与粘性力之比b :惯性力与重力之比c :惯性力与粘性力之比(13 )静止的水只受重力时，其压力管水头线必定为aa :水平线b :向下直线c :斜线三个简单的答案(1)试制欧拉平衡方程，分析其适用条件适用于绝对静止状态和相对静止状态，适用于可压缩流体和非压缩流体。(2)试制理想流体的伯努利方程式，说明各自的意义三个项目分别是压力水头、速度水头和位置水头，分别表示压力能、动能和重力势能(3)流体力学研究中欧拉法法和拉格朗日法的差异比较一下吧研究流体运动的方

6、法主要有两种： (1)拉格朗日法：以流体质点为研究对象，跟踪一个质点，描述其运动的历史过程，并综合足够多的质点的运动状况，就可以知道整个流体的运动。 (2)欧拉法：主要研究流场的空间点，观察质点在各空间中流动的运动要素随时间变化的规律，将充分的空间点合并得到流体运动整体的规律。(4)叙述一下什么是连续性假说在流体力学领域，一般不考虑流体的微观结构，而且假定流体在整个空间中没有间隙地被充满，即将流体视为连续介质。 由此，可以使多个离散分子和原子的运动问题近似于连续满足整个空间的流体质点的运动问题。(5)粘性及粘性的表示方法流体微块相对运动时产生的切向阻力的性质称为流体的粘性一般的表示方法：也可以

7、用运动粘度、运动粘度、相对粘度表示(不减分)。(6)什么是系统和控制体？系统是流体质点的集合，始终包含相同的流体质点，并且具有一定的质量。 所谓控制体是指具有流场的特定空间区域，将该区域的周边称为控制面。 控制体的形状和位置相对于选定坐标系是固定的，并且其中包含的流体量可能始终不变。(7)层流和湍流的差异和判别标准流动状态主要表现为流体质点相互的摩擦和变形，这样的流体质点相互不妨碍各个成层的流动称为层流的流动状态主要表现为流体质点的相互混合，这样的流体质点间的相互混合杂乱的流动称为湍流一般被认为是层流，流动被认为是湍流。(8)叙述一下压力体的概念压力体是液体的自由表面、受到压力的曲面和该曲面的

8、边界线被向上垂直延伸至自由液面或其延伸面的各表面包围的体积。四修正算法(1)如图所示，垂直矩形阀知道快门上缘距液面h1=1m、快门高度h2=2m、宽度b=2.5m，求出快门上的静水总压解：以坐标系的y方向为下所以重点是(2)如图所示，垂直矩形快门两个测量均受到静水压的作用，已知h1=4.5m、h2=2.5m、快门宽度1m，并且获得作用于快门的静水的总压力的大小和作用点。 (10分)h1h2解：作用于闸门的总压力是两个水压的差=68670N从作用点到底部的距离l(3)已知的平面流动速度分布，有没有试验流动是否满足连续性方程式的旋转？解：流动符合连续性方程式水流是旋转的(4)对于密度0.9的原油，

9、沿着内径300mm、壁厚10mm的钢管运输。 以进给量204t/h、钢管弹性模量2.061011Pa、原油弹性系数3.32109Pa，试着修正了原油中的水冲击波速度和最大水冲击压力。 自己知道。答案：求水击波速度运算结果求油的流速求水击压力运算结果(5)某管道管径为0.02m，温度15的水通过该管时，平均流速为1m/s，流动状态为层流还是湍流。 (水的粘度为0.011410-4m2/s )解： re=ud/v=0. 02 *1/(0. 0114 * 10 e-4 )=175002000是湍流(6)(1)平面流动的流速，流动是否连续(2)平面流动的流速，流动是否连续。解：连续连续(7)下图为酒精和水银的双液测力传感器，在细管的上端放入大气时，酒精液面的高度的读取值为0，酒精液面下降时，求出细管的上端的相对压力。 已知D1=5mm、D2=20mm、D3=50mm、醇密度800kg/m3