1、流体力学第一章1 流体有哪些特性？试述液体和气体特性的异同？流动性，无固定形状，可压缩。不同点：液体不易被压缩，具有一定体积。液体有力求自身表面积收缩到最小的特性。气体有很大压缩性没有固定体积，无自由表面，无固定形状2 什么是连续介质？在流体力学中为什么要建立连续介质这一理论模型？由无数连续分布的流体微团组成的介质。当把流体看作是连续介质后，表征流体性质的密度、速度、压强和温度等物理量在流体中也应该是连续分布的。这样，可将流体的各物理量看作是空间坐标和时间的连续函数，从而可以引用连续函数的解析方法等数学工具来研究流体的平衡和运动规律。3 试述流体的密度、相对密度的概念，并说明它们之间的关系流体
2、的密度表征流体在空间某点质量的密集程度。流体的密度定义为单位体积流体所具有质量；流体的相对密度是指某流体的密度与 4时水的密度的比值4 何谓流体的压缩性和膨胀性？在一定的温度下，流体的体积随压强升高而缩小的性质称为压缩性；在一定的压强下，流体的体积随温度的升高而增大的性质称为流体的膨胀性。5 为什么要提出理想流体这个假设？它与热力学中的理想气体有什么区别？不具有黏性的流体称为理想流体。在许多场合，想求得黏性流体流动的精确解是很困难的。对某些黏性不起主要作用的问题，先不计黏性的影响，使问题的分析大为简化，从而有利于掌握流体流动的基本规律。区别分子间没有作用力。第二章1 流体静压强有哪些特性？流体
3、静压强的方向与作用力相垂直，并指向作用面的内法线方向；任一点上各方向的流体静压强都相同。2 流体平衡微分方程是如何建立的？它的物理意义是什么？在静止的流体中取一微小平行六面体，六面体各边 dx,dy,dz 分别与各直角坐标轴平行，用泰勒级数展开，并略去高阶无穷小项，设单位质量流体得到质量力在 x 方向的分量为 X，则作用在六面体的质量力在 x 方向的分力为 Xpdxdydz,再根据流体的平衡条件，静止六面体上各个方向作用力之和均为零。力我的平衡应用在静止流体的数学模型中。物理意义是在静止流体中，某点单位质量流体的质量力与静压强的合力相平衡3 什么是等压面？等压面的特征方程是取何形式？等压面与单
4、位质量力有什么关系？在流体中，压强相等的各点所组成的面称为等压面。等压面微分方程：f xdx+fydy+fzdz=0 相互垂直第三章1 研究流体运动的拉格朗日法和欧拉法的实质是什么？前者又称随体法，是从分析流场中个别流体质点着手来研究整个流体运动的。欧拉法又称局部法，是从分析流场中每一个空间点上的流体质点的运动着手，来研究整个流体的运动。即研究流体质点在通过某一空间点时流动参数随时间的变化规律。2 在欧拉法中加速度的表达式是怎么样的？何谓当地加速度和迁移加速度？当地加速度：由于某一空间点上的流体质点的速度随时间的变化而产生的加速度迁移加速度：某一瞬时由于流体质点的速度随空间点的变化而引起的称为
5、迁徙加速度3 流线和迹线有何区别？流线是统一时刻不同流体质点所组成的曲线；迹线是同一流体质点在不同时刻所形成的曲线 第五章1 简述曲面边界层分离的原理 在实际工程中，物体的边界往往是曲面。当物体绕流非流线型物体时，物面上的边界层在某个位置开始脱物面，并在物面附近出现与主流方向相反的回流。这种现象称作边界层分离现象。 2 试述卡门涡街的概念和如何防止卡门涡街的危害。Re60 时，这对不稳定的对称旋涡，最后形成几乎稳定的非对称性的、多少有些规则的、旋转方向相反、上下交替脱落的旋涡，这种旋涡具有一定的脱落频率，称为卡门涡街。提高设备气室的声学驻波频率，使之与卡门涡街的声震频率错开。3 黏性流体绕物体
6、时有哪几种阻力？如何减少这些阻力？一部分是由于流体的黏性在物体表面上作用着切向应力，由此切向应力所形成的摩擦阻力；另一部分是由于边界层分离，物体前后形成压强差而产生的压差阻力。将物体制成流线型的外形。 第六章1 什么叫水力光滑管和水力粗糙管？与哪些因素有关？层流底层的厚度 时，则管壁的粗糙凸出的高度完全被层流底层所掩盖，这是管壁粗糙度对流动不起任何影响，液体好像在完全光滑的管道中流动一样。这种情况下管道称为水力光滑管；当 时，即管壁的粗糙凸出部分突出到紊流层中，当流体流过凸出部分时，在凸出部分后面将引起旋涡，增加了能量损失，管壁粗糙度将对紊流流动发生影响。这种情况下的管道称为水力粗糙管。 与管
7、壁粗糙度 和流体流速有关。2 按照尼古拉兹实验曲线可将流动分为几个区域？各区域有什么特点？如何判别？沿程阻力系数 如何确定五个区域。A 层流区 B 层流到紊流的过渡区 C 紊流水力光滑管区 D 紊流水力粗糙管过渡区 E 紊流水力粗糙管平方阻力区.A 区 Re2300 沿层阻力系数 与管壁相对粗糙度 /r 无关，而仅与雷诺数 Re 有关，=64/Re.B 区 2300Re4000 流动状态开始变化，各种 r/ 的实验点离开 1 线，集中在一个很狭小的三角形区域。C 区 仍与相对粗糙度 r/ 无关，而仅与 Re 有关，不同的 r/ 所占该直线上区段的长短也不同。D区 雷诺数逐渐增加时，层流底层的厚
8、度逐渐减小，各种不同 r/ 的水力光滑管先后相继变为水力粗糙管。E区同一相对粗糙度的圆管有相同的 值，而与 Re 无关，仅与相对粗糙度有关3 什么叫当量直径？为什么要引入当量直径？圆管沿程阻力的计算公式仍可适用于非圆形管中紊流流动沿程阻力的计算，但需找出与圆管直径 d 相当的，代表非圆形截面尺寸的当量值，工程师称其为当量直径 d.在工程上大多数管道都是圆截面的，但也常用到非圆形截面的管道 泵与风机第二章1 在泵与风机内有哪几种机械能损失？试分析损失的原因以及如何减小这些损失。A 机械损失 是指在机械运动过程中克服摩擦所造成的能量损失。减小：采用合理的结构，保持叶轮及泵体内侧表面的光洁以减小摩擦
9、。B 容积损失 当叶轮转动时，在间隙两侧产生压力差，使部分由叶轮获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压压侧泄漏，这种损失称为容积损失。减小：维持动、静部件间最佳的间隙。增大间隙中的流动阻力。C 流动损失是指流体在泵与风机主流道中流动时，由于流动阻力而产生的机械能损失。减小：选用高效的叶轮及设计合理的流道形状；严格制造工艺和检验精度；保证叶轮及流道表面的粗糙度最低尽可能减少摩擦阻力损失。严格控制在合理的流量范围内工作，以免过大的冲击损失。2 功率分为哪几种？他们之间有什么关系？有效功率 Pe，轴功率 P 原动机功率 Pg Pe=3 为什么前弯式叶片的风机容易超载？在对前弯式叶片风机选择原动机时应注
10、意什么问题？前弯式叶轮随流量的增加功率急剧上升，原动机容易超载，所以选择原动机时，容易富裕系数 K 值应取的大些4 离心式和轴流式泵与风机在启动方式上有何不同？离心式在阀门全关的状态下启动，待运转正常后，再开大出口管路上的调节阀门，而轴流式要在阀门全开的状态下启动第四章1 何谓气蚀现象？它对泵的工作危害有何危害？由于汽化产生气泡，气泡进入高压区破裂，引发周围液体高频碰撞而导致材料受到破坏的全部过程称为气蚀。危害：造成材料破坏；产生噪声和振动；性能下降2 为什么泵要求有一定的几何安装高度？在什么情况下出现倒灌高度？对于一台水泵来说，尽管其性能可以满足使用要求，但是如果几何安装高度不合适，由于气蚀的原因，会使泵的流量减小，导致性能达不到 设计要求，因此，正确的确定泵的几何高度，是保证泵在运行时不发生气蚀的必要条件。 3 电厂的给水泵及凝结水泵为什么都安装在水容器的下面？给水容器为除氧器，凝结水泵的给水容器为凝汽器，除氧器与凝汽器都为饱和状态，为了避免发生气蚀，水泵安装在水容器的下面。
