流體力學名詞解釋和簡答題

2022-10-14 07:54:02 字數 3035 閱讀 7407

一、緒論

1.連續介質假設:把流體當作是由密集質點構成的、內部無空隙的連續體來研究,這就

是連續介質假設。或連續介質:由密集質點構成的、內部無空隙的連續體。

2.表面力:通過直接接觸作用在所取流體表面上的力。

3.質量力:作用在流體內每個質點上,大小與流體質點質量成正比的力。

4. 粘性:是流體在運動過程中抵抗剪下變形的能力,是產生機械能損失的根源。或粘性是流體的內摩擦特性。或相鄰流層在發生相對運動時產生內摩擦力的性質。

5.理想流體:指無粘性,動力粘度或運動粘度的流體。

6.不可壓縮流體:流體的每個質點在運動全過程中,密度不變化的流體。

(1)什麼是理想流體?為什麼要引入理想流體的概念?

(2)試從力學分析的角度,比較流體與固體對外力抵抗能力的差別。

二、流體靜力學

1.真空度:指絕對壓強不足當地大氣壓的差值,即相對壓強的負值。

2.相對壓強:以當地大氣壓為基準起算的壓強。

3.絕對壓強:以沒有氣體分子存在的完全真空為基準起算的壓強。

4.測壓管水頭:稱為測壓管水頭,是單位重量流體具有的總勢能。或,位置高度(或位置水頭)與測壓管高度(壓強水頭)之和。

5.帕斯卡原理:在平衡狀態下,液體任一點壓強的變化將等值地傳到其他各點。

6.等壓面:流體中壓強相等的空間點構成的面(平面或曲面)。

7.阿基公尺德原理:液體作用於潛體(或浮體)上的總壓力,只有鉛垂向上的浮力,大小等於所排的液體重量,作用線通過潛體的幾何中心。

(1)簡述靜止流體中應力的特性。

(2)何為壓力體?壓力體的作用是什麼?如何確定壓力體?

(3)試述液體靜力學基本方程及其各項的物理和幾何意義?

三、流體動力學

1.流線:表示某時刻流動方向的曲線,曲線上各質點的速度向量都與該曲線相切。

2.跡線:流體質點在一段時間內的運動軌跡稱為跡線。

3.水力坡度:粘性流體的總水頭線沿程單調下降的快慢程度,亦即單位流程內的水頭損失。

4.過流斷面:在流束上作出的與所有流線正交的橫斷面是過流斷面(或稱過水斷面)。

5.恆定流:以時間為標準,若各空間點上的運動引數都不隨時間變化,這樣的流動是恆定流。

6.漸變流:即質點的遷移加速度很小的流動(或,流線近似於平行直線的流動)

7.均勻流:流體中質點的遷移(位變)加速度為零的流動。或均勻流是指流線是平行直線的流動。

8.斷面平均流速:設想過流斷面上流速v均勻分布,通過的流量等於實際流量,此流速定義為該斷面的平均流速,即。

9.三元流動:各空間點上的運動引數是三個空間座標的函式的流動。

10.二元流動:各空間點上的運動引數是兩個空間座標的函式的流動。或答:在空間上,運動引數只隨兩個空間座標變化的流動。

11.動能修正係數:為修正以斷面平均速度計算的動能與實際動能的差異而引入的修正係數。

12.動量修正係數:為修正以斷面平均速度計算的動量與實際動量的差異而引入的修正係數。

13. 重量流量:單位時間內通過某一過流斷面的流體重量稱為重量流量。

14.當地加速度:速度場隨時間變化而引起的加速度,稱為當地加速度或時變加速度。

15.遷移加速度:速度場隨位置變化而引起的加速度,稱為遷移加速度或位變加速度。

(1)元流伯努利方程為,請說明該方程各項的物理意義。

(2)總流動量方程的應用條件是什麼。

(3)公式在靜止液體中與在漸變流中使用的條件有何不同?

(4)試簡述總流伯努利方程為的適用條件。

(5)試簡述總流伯努利方程各項及方程的物理和幾何意義。

(6)什麼是流線?流線有哪些主要性質?流線與跡線有無重合的情況。

(7)何謂漸變流?漸變流有哪些重要性質?引入漸變流的概念,對研究流體運動有何實際意義?

四、流動阻力和水頭損失

1.紊流:流體質點的運動軌跡極不規則,各層質點相互摻混,這種流態稱為紊流。

2.層流:流體呈層狀流動,各層質點互不摻混,這種流態稱為層流。

3.當量粗糙高度:工程上把直徑相同,紊流粗糙區沿程摩阻系數值相等的人工粗糙管的粗糙突起高度,定義為這種管材的工業管道的當量粗糙高度。

4.水力半徑:綜合反映斷面大小和幾何形狀對流動影響的特徵長度。

5.溼周:過流斷面上流體與固體接觸的周界。

6.粘性底層:緊靠壁面存在乙個粘性剪應力(或粘性力)起控制作用的薄層。

7. 繞流阻力

8.沿程水頭損失:在邊界沿程不變的均勻流段,流體克服摩擦阻力做功而引起的水頭損失。

(1)流體在管道內流動產生的阻力可分為兩類,是哪兩類?它們分別由什麼原因產生?

(2)如何判別圓管和非圓管有壓流中的流態?

(3)簡述尼古拉茲實驗中沿程摩阻係數的變化規律。

(4)試比較圓管層流和紊流水力特點(剪應力、流速分布、沿程水頭損失、沿程摩阻係數)的差異。

五、孔口管嘴出流、有壓管流

1.長管:不計流速水頭和區域性水頭損失的管道,其全部作用水頭都消耗於沿程水頭損失。

2.短管:水頭損失中,沿程水頭損失和區域性水頭損失都佔相當比重,兩者都不可忽略的管道。

3.簡單管道:沿程直徑不變、流量也不變的管道。

4.水擊:在有壓管道中,由於某種原因使水流速度突然發生變化,同時引起壓強大幅度波動的現象。

5.管嘴出流:在孔口上對接長度為3~4倍孔徑的短管,水通過短管並在出口斷面滿管流出的水力現象稱為管嘴出流。

6.孔口出流:容器壁上開孔,水經孔口流出的水力現象稱為孔口出流。

(1)孔口、管嘴出流和有壓管流的水力特點有什麼不同?

(2)正常工作條件下,作用水頭相同、面積也相同的孔口和圓柱形外管嘴,過流能力是否相同?原因何在?

(3)簡述水擊產生原因及防止水擊危害的措施。

(4)簡述工程中有壓管路的水力計算主要有哪幾種問題。

九、量綱分析和相似原理

1.基本量綱:根據物理量量綱之間的關係,無任何聯絡的、相互獨立的量綱稱為基本量綱。

2.量綱:物理量的屬性(類別)稱為量綱或因次。

3.動力相似:兩個流動相應點處質點受同名力作用,力的方向相同,大小成比例。

4. 量綱和諧原理:凡正確反映客觀規律的物理方程,其各項的量綱一定是一致的。

(1) 流動相似的含義是什麼?

(2) 何謂相似準則?模型實驗怎樣選擇相似準則?

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