工程流体力学简答题课件.doc

1. 什么是黏性?当温度变化时, 黏性如何变化?为什么？ 当流体内部存在相对运动时，流体内 产生内摩擦力阻碍相对运动的属性。 气体的粘性随温度的升高而升高；液体的粘性随温度的升高而降低。 分子间的引力是形成液体粘性的主要原因。温度的升高，分子间距离增大，引力减小。 分子作混乱运动时不同流层间动量交换是形成气体粘性的主要原因。温度的升高，混乱运动强烈，动量交换频繁，气体粘度越大 2. 解释：牛顿流体、理想流体 牛顿流体：切应力与速度梯度成正比的流体 理想流体：没有粘性的流体 3.流体静压强的两的特性是什么？ 流体静压强的方向是作用面内法线方向，即垂直指向作用面。 流体静压强的大小与作用面方位无关，是点坐标的函数 4、画出下列曲面对应的压力体。（4分） ★ 5. 分别画出下图中曲面A、B、C对应的压力体（6分） 6.写出不可压缩粘性流体总流的能量方程式，并说明各项的物理意义和应用条件。 单位重量流体的动能 单位重量流体的压能 单位重量流体的位能 单位重量流体的两断面间流动损失 不可压缩粘性流体在重力场中定常流动，沿流向任两缓变流过流断面 7. 什么是流线？它有那些基本特性？ 流场中某一瞬时一系列流体质点的流动方向线。 一般流线是一条光滑曲线、不能相交和转折 定常流动中，流线与迹线重合。 8. 解释：定常流动、层流流动、二元流动。 定常流动：运动要素不随时间改变 层流流动：流体分层流动，层与层之间互不混合。 二元流动：运动要素是两个坐标的函数。 9.解释：流线、迹线 流线：流场中某一瞬时，一系列流体质点的平均流动方向线。曲线上任意一点的切线方向与该点速度方向一致。 迹线：流场中一时间段内某流体质点的运动轨迹。 10. 描述流动运动有哪两种方法，它们的区别是什么？ 欧拉法，以流体空间点为研究对象 拉格朗日法：以流体质点为研究对象 11. 什么是量纲？流体力学中的基本量纲有哪些？写出压强、加速度的量纲。 物理量单位的种类，长度、时间、质量、 ML-1T-2，加速度LT-2 12. 在量纲分析中，定理的内容是什么？ 如果一物理过程涉及n个物理量物理量来描述。， 局部损失；发生在急变流动中，由于流体的碰撞、速度调整、产生漩涡； 17. 写出当量直径与当量管长的定义公式 。 18. 什么是紊流？圆管中的紊流流动由哪几部分构成？ 流体质点作复杂不规则运动，相互干扰和掺混。 粘性底层、紊流核心区和过渡区 19. 尼古拉兹试验曲线中，流体的流动可以分为几个区域？各区的沿程损失系数有何特点？ 22. 流体在圆管内层流流动，速度分布、切应力分布有何特点？（画图并说明） 切应力线性分布，管道中心最小，为零。 速度抛物线分布，管道中心最大，平均流速最大流速的 24. 什么是紊流？紊流速度如何表示？式中各符号的含义如何？写出紊流时均速度的定义式。 紊流：流体质点作复杂不规则运动，流体质点相互干扰、掺混。 瞬时值、时均值、脉动值 25. 理想不可压缩流体绕流叶型时为什么会产生升力？ 下表面流体绕过后缘点时速度高、压强低，流向上表面的后驻点时，气流发生分离，产生逆时针的漩涡，叶型上必然同时产生一强度相等、方向相反的顺时针漩涡。由于漩涡产生，后驻点向后缘点移动，形成下游的启动涡和叶型上的附着涡。顺时针漩涡使上层速度加快、压强降低；下层速度减小，压强增高。上下表面的压强差对叶型产生了升力。 26．粘性流体绕物体的阻力可分为两种 为减小摩擦阻力，使该物体的层流边界层尽可能延长，或使层流边界层转变紊流边界层的转变点尽可能往后推移。 为减小压差阻力，使边界层分离点尽量后移。 27. 试解释：对于圆球，在Re3时，绕流阻力系数急剧下降的原因。 边界层由处于紊流，分离点后移，漩涡区显著减小，压差阻力大大降低，虽然摩擦阻力有所增加，但总阻力大幅降低。 28. 边界层有何特点？发生边界层分离的必要条件是什么？ 很薄；沿流动方向逐渐增厚；速度梯度大；层流、紊流两种流态；粘性力不可忽略；压强等于外边界上的压强。 减速增压 粘性流体 29.理想的不可压缩流体绕流翼型，产生升力的原因是什么？ 30．若要将亚声速气流加速为超声速气流，管道截面积应如何变化？ 先收缩后扩大 亚音速超音速音速 成立， dv＞0， 加速至音速 亚音速超音速 38、现象一：1940年美国华盛顿州，一座悬索桥在19m/s的风中倒塌。 现象二：火车开过时，必须远离，否则有被卷入的危险。 试用所学的流体力学知识解释这两个现象。 现象一：卡门涡街。流体绕过圆柱或钝形物体，当雷诺数到达某一值时，物体尾部出现