流体力学

2024年2月21日发(作者：自驱力读后感)

1.何谓连续介质假定，引入的目的意义何在？

答：连续介质假定既忽略流体分子之间的间距，假定流体是由无数宏观上无穷小，微观上无穷大的流体微团（流体质点）多组成，彼此之间相互连续，毫无间隙。引入意义：将真实流体看成连续介质，意味着流体的一切宏观物理量速度，温度，压强都可看成时间与空间的连续函数，使我们可以用数学分析的方法来讨论和解决流体力学的问题。

2.何谓流体的粘性？温度对流体粘性的影响如何？

答：粘性是指流体微团发生相对运动时，所表现出来的抵抗变形，阻碍运动的性质。

温度升高时液体的μ值降低，而气体的μ值反而加大。

3.何为压力体，压力中心？

答：由液体的自由表面，承受压力的曲面和由该曲面的边线向上垂直引申到自由液面或其延伸面得到的各个表面所围成的体积。总压力的作用点称为压力中心。

4.流体静压力有哪些特性？

答：（1）方向特性：静压力的方向垂直指向作用面。

（2）大小特性：静止流体中任何一点上各个方向的静压力大小相等，与作用面方位无关。

5.等压面及其特性如何？

答：等压面即为在同一种连续的静止流体中静水压力相等的各点所组成的面。

特性（1）等压面即为等势面，（2）作用在静止流体中任一点的质量力必然垂直于通过该点的等压面。

6.描述液体运动有哪两种方法？它们的区别是什么？

答：拉格朗日法和欧拉法拉格朗日法是跟踪一个质点，描述它的运动过程，再把足够的质点运动情况综合起来了解整个流体的运动：而欧拉法则是观察质点流经每个空间点上运动要素随时间变化的规律，再把足够多的空间点综合起来了解整个流体的运动。

7.何为流线？流线有哪些特点？

答：流线是某一瞬时在流场中绘出的曲线，在这条曲线上所有质点的速度矢量都和该曲面曲线相切。

特点：（1）对于不稳定流，经过同一点的流线其空间方位和形状都随时间改变，（2）稳定流的流线不随时间而改变（3）流线不可相交也不可逆转（4）流线簇的疏密反映流速的大小（5）稳定流中质点的迹线和流线重合，而不稳定流中二者不重合。

8.引入断面平均流速有什么好处？它与实际流速有什么关系？

答：假想有效端面上各点流速相等，而按这个各点相等的流速V所通过的流体体积与按实际不同分布的流速U所通过的流体体积相等（物理意义） 方便计算

9.何谓系统与控制体？

答：系统是一团流体质点的集合，它始终包含着相同的流体质点，而且具有确定的质量，一个系统的形状，位置等均可改变，但它所包含的物质一定不变；控制体是指流场中某一确定的空间区域，这个区域的固界称为控制面，控制体的形状根据流动情况和边界位置任意选定，当选定后，控制体的形状和位置相对于所选定的坐标系来讲是固定不变的，但它所包含的流体的量可能时时刻刻改变。

10.何为水力光滑管与水力粗糙管？

答：水力光滑管：Re较小时，管壁处层流边层完全掩盖住管壁粗糙突起，其时粗糙度对紊流不起作用。水力粗糙管：Re增大，层流边层变薄，当粗糙突起高出层流边层之外时，粗糙突起造成加剧紊流，粗糙突起越高阻力越大。

11.在单相流动中，为什么不直接用临界流速作为流态的判别标准？

答：（1）流动介质，装置不同时所得到的临界流速差别很大（2）从层流过渡到紊流 从

紊流过渡到层流临界流速不同。

12.何谓时均流速，表达式如何？

答：时均流速：发生紊流流动时，真实流速在一段时间内平均值。

13.何谓因次的齐次性原理？

答：凡是可以正确反应客观规律的物理方程，其各项的量纲都必须是一致的。

14.管嘴出流比孔口出流的阻力增加了，在相同作用水头和孔径的情况下为何流量系数却增大了？

答：因为所取出口断面不同，孔口取在收缩断面，其处压强为大气压，而管嘴出口在收缩断面之后，由于液流带走一部分气体形成负压，这就造成自由液面与管嘴间比孔口增大了一个压头差，所以流速和流量比孔口增大了。

15.何谓压力管路？长管和短管如何划分？

答：凡是液面充满全管在一定压差下流动的管路都称为压力管路。

由于长输管线输送距离较远，两端压差较大，与沿程损失相比，流速水头和局部水头可忽略，此种管路即为长管；而与沿程损失相比，流速水头和局部水头不可忽略的称为短管。

16.串联管路和并联管路各有何特点？

答：串联：（1）各联结点处流量出入平衡，即流入节点的总流量等于流出节点的总流量，（2）全线总的水头损失为各分段水头损失的总和。 并联：（1）进入各并联管的总流量等于流出各并联管的流量之和，（2）不同并联管段从A到B单位重量液体的能量损失(水头损失)都相等。

17.何谓水击现象？

答：在有压系统中，由于管路工作状态的突然改变，使液体流速发生急剧变化，引起管内压强在大范围内波动，形成水击现象。

（水击是指压力瞬变过程，是管路中不稳定流所引起的一种特殊重要现象。）

18.流体微团运动和刚体质点运动有什么不同？

答：刚体质点的运动只表现为移动和旋转，而流体质点的运动除了移动和旋转以外突出表现为变形运动。