流體力學(xué)簡答(精簡版)(天津城建學(xué)院)

1、1第二章靜力學(xué)1.什么是等壓面？等壓面有什么性質(zhì)？壓強(qiáng)相等的點(diǎn)組成的面。性質(zhì)：1）等壓面與質(zhì)量力正交。2）質(zhì)量力只有重力作用的流體的等壓面是水平面。3）等壓面就是等勢面。4）自由液面和液體的交界面是等壓面。2.什么是絕對壓強(qiáng)，什么是相對壓強(qiáng)？絕對壓強(qiáng)是以絕對真空為基準(zhǔn)的壓強(qiáng)，相對壓強(qiáng)是以當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為基準(zhǔn)的壓強(qiáng)。3.壓力體的構(gòu)成是什么如何確定實(shí)壓力體和虛壓力體壓力體的構(gòu)成1）曲面本身。2）自由液面或自由液面的延長面。3）曲面邊緣向自由液

2、面或自由液面的延長面所引的垂面。確定實(shí)、虛壓力體壓力體與曲面本身相接處的部分如果有液體存在就是實(shí)壓力體，壓力方向向下；否則為需壓力體，壓力方向向上。第三章動力學(xué)1.什么是跡線？什么是流線？流線有什么性質(zhì)？跡線：流體質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的軌跡線。流線：某一瞬時(shí)流場中的一簇光滑曲線，位于曲線上的流體質(zhì)點(diǎn)的速度方向與曲線的切線方向一致。性質(zhì)：1）流線不能相交也不能是折線。2）流線疏的地方速度小，流線密的地方速度大。3）恒定流時(shí)，流線和跡線重合。4）固體邊

3、界附近的流線與固體邊界重合。2.均勻流具有的特征是什么？①過水?dāng)嗝鏋槠矫妫^水?dāng)嗝嫘螤?、尺寸沿程不變；②同一流線上的流速相等，流速分布相同，平均流速相同；③過流斷面上動水壓強(qiáng)按靜水壓強(qiáng)分布3.“恒定流與非恒定流”，“均勻流與非均勻流”，“漸變流與急變流”是如何定義的？(1)液體運(yùn)動時(shí)，若任何空間點(diǎn)上所有的運(yùn)動要素都不隨時(shí)間而改變，這種水流稱為恒定流。若任何空間點(diǎn)上所有的運(yùn)動要素隨時(shí)間發(fā)生了變化，這種水流稱為非恒定流。(2)在恒定流中，液

4、流同一流線上液體質(zhì)點(diǎn)流速的大小和方向均沿程不變地流動，稱為均勻流。當(dāng)流線上各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動要素沿程發(fā)生變化，流線不是彼此平行的直線時(shí)，稱為非均勻流。(3)流線接近于平行直線的流動稱為漸變流，流線的曲率較大，流線之間的夾角也較大的流動，稱為急變流。4.試用能量方程解釋飛機(jī)的升力是如何產(chǎn)生的。答：飛機(jī)機(jī)翼呈上凸下凹狀，當(dāng)空氣流經(jīng)機(jī)翼時(shí)，其上側(cè)流速較大，壓力較小；下側(cè)流速較小壓力較大，從而在機(jī)翼上下產(chǎn)生了一個(gè)壓力差，此即為飛機(jī)的升力。5.用伯努利

5、能量方程解釋為什么在炎熱的夏天，當(dāng)火車開動后，車廂里頓時(shí)會有風(fēng)從車廂兩側(cè)吹進(jìn)？答：當(dāng)火車開動后，車廂內(nèi)的空氣獲得一定的流速，該流速遠(yuǎn)大于火車周圍的空氣流速。由伯努利方程……cgvpz???22?6.總流能量方程的物理意義是什么？試說明方程中各項(xiàng)的物理意義？答：總流的能量方程表述為：21222222111122???????lhgvpzgvpz????它的物理意義是：水流只能從總機(jī)械能大的地方流向總機(jī)械能小的地方。各項(xiàng)物理意義如下：z─總

6、流過水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓恳后w所具有的位能，簡稱為單位位能；─總流過水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓恳后w所具有的壓能，簡稱為單位壓能；?p─總流過水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓恳后w所具有的平均勢能，簡稱為單位勢能；?pz?─總流過水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓恳后w所具有的平均動能；gv22?─總流過水?dāng)嗝嫔蠁挝恢亓恳后w所具有的總能量，即總機(jī)械能；gvpzH22?????7.用流體力學(xué)原理說明為什么當(dāng)火車進(jìn)站時(shí)，人們需稍微遠(yuǎn)離站臺邊緣。33）速度勢函數(shù)是一個(gè)調(diào)和函數(shù)。4）任意曲線上的速度

7、環(huán)量等于曲線兩端點(diǎn)上速度勢函數(shù)值之差。而與曲線的形狀無關(guān)5）等勢面與流線垂直。流函數(shù):1）不可壓縮流體平面流動，流函數(shù)永遠(yuǎn)滿足連續(xù)性方程。2）對于不可壓縮流體的平面勢流，流函數(shù)也是調(diào)和函數(shù)。3）平面流動中，通過兩條流線間任一曲線單位厚度的體積流量等于兩條流線的流函數(shù)之差。2.什么是邊界層？邊界層有什么特征？答：邊界層是緊靠物體表面流速從零迅速增加到與來流速度相同數(shù)量級的薄層。特征：1）與物體的長度相比，邊界層的厚度很??；2）邊界層內(nèi)的速

8、度梯度很大；3）邊界層沿流動方向逐漸增厚；4）由于邊界層很薄，可近似地認(rèn)為，邊界層中各截面上的壓強(qiáng)等于同一截面上邊界層外邊界上的壓強(qiáng)；5）在邊界層內(nèi)，粘滯力相對慣性力不能忽略，兩者處于同一兩級；6）邊界層內(nèi)流體的流動和管內(nèi)流動一樣。3.簡述粘性流體繞流物體時(shí)產(chǎn)生阻力的原因。如何減少阻力？答：（1）阻力有兩部分，一部分是由于粘性產(chǎn)生切向應(yīng)力形成的摩擦阻力；另一部分是由于邊界層分離產(chǎn)生壓強(qiáng)差形成的壓差阻力（形狀阻力）。（2）要減小摩擦阻力，