上海海事大学流体力学 复习题目

v 0

1.流体质点：流体种宏观尺寸非常小而围观尺寸足够大的任意一个物理实体。特点：宏观尺寸非常小，围观尺寸足够大，包含足够多的分子，形状任意而相互之间没有任何间隙。2.连续介质：流体是由无穷多个、无穷小的、紧密相邻、连绵不断的流体质点所组成的一种绝无间隙的连续介质。

3.体[膨]胀系数：当压强一定时，体积的相对变化量△V/V与△T比值的极限称为流体的体膨胀系数，且

?V?1dVVdt意义：当P不变时，每增加单位温度，所产生的流体体积相对变化率。

应用：在液体封闭系统中，温差相对较大，应注意防止漏油和管道破裂。

4.[体积]压缩率：当温度不变时，体积相对变化率△V/V与△P比值的极限称为等温压缩率，且k T??1dV

0

意义：当温度不变时，每增加单位压强所产生的体积相对变化率。

Vdp5.流体的体积模量：是其膨胀系数的倒数,即产生一个单位体积的相对变化率所需要的压强

变化量，即 K ? ? V dp ，其中K越大，流体越不易压缩。

6.牛顿内摩擦定律公式：F=μVA/?

7.粘度的定义：由牛顿内摩擦定义可知μ代表单位速度梯度下的切应力，不同流体，其比例

系数不同，因而称代表粘性大小的比例常数称为流体的动力粘度，运动粘度：ν=μ/ρ。

8.理想流体的概念：假定不存在粘性，即其粘度μ=ν=0的流体或无粘性流体。 9.流体的作用力有质量力和表面力两种

质量力：与流体微团质量大小有关并且集中在微团质量中心上的力称为质量力。 表面力：大小与表面积有关而且分布作用在流体表面上的力称为表面力。

1 ?p? f 10.欧拉方程式： ? 0 压强微分公式：dp ??(fxdx?fydy?fzdz)x ? ?x

dp???dW???gdz 1 ?p ? 0 f y ? ? ?y 等压面微分公式： fxdx?fydy?fzdz?0 1 ?p11.结论：1.等压面即为等势面? ? 0 2.等压面与单位质量力矢量垂直， f z ? ?z

3.两种不想混合的平衡流体的交界面必然是等压面。 12.静压强公式： pdV，

z?13.定常场：?V/?t=?P/?t=?T/?t=……=0均匀场：?V/?x=?V/?y=?V/?z=…=0. 14.质点导数：dN/dt=Vx*?N/?x+Vy*?N/?y+Vz*?N/?z+?N/?t.

15.迹线：流体质点的运动轨迹叫迹线。

?g?C

流线：流线是流场中的瞬时光滑曲线，曲线上各点的切线方向与各点的瞬时速度一致，流线方程式：

dx/Vx=dy/Vydz/Vz.

流线的性质:不随时间变化且与迹线重合，除驻点和奇点外，线不能相交且不能转折

16.流管与流束：中任意取出一个有流体从中通过的封闭曲线，过封闭曲线上的每个点作适当长度的流线，

这无数流线围成一个通常称为流管的管状假象曲面，流管内部的全部流体叫作流束。

总流与微元流体：流束可大可小，如果封闭曲线取在管道内壁周线上，则流束就是充满管道内部的全部

流体，这种情况称为总流：如果封闭曲线取得极小甚至是一点，则近似一条流线的流束叫微元流体。

流管控制体：流管连同两侧的端面组成一个流管控制体。

17.流量：单位时间内流过某以控制面流体体积称为流量.dq=V*dA,q=∫VdA

净通量：流过全部封闭控制面的流量称为净通量。

结论：q>0,则流出>流入，若q<0,则流出<流入。 18.结论：动能与动量是需要修正的量。

19．在定场流动，重力场，不可压缩的条件下，

伯努利方程式：

2 若为理想流体，则为： p v

z???c?g2g2 p1 v1 2 p v 1 2

2 2 ? ? z ? ? ? ds z1 ? ? g 2 g 2 ? g 2 g g ?1

z?p?g?c 若速度为0，则 其意义即为：z代表位置水头，p/ρg代表压强水头， v 代表速度水头，最后一项代表损失的能量。

2g220.伯努利方程式的应用：1皮托管，对1，2两点应用伯努利方程 有：

p0pv2?? ? g 2 g ? g P0为2点（驻点）处压强，P为1点处静压强。

v 2 p ? p 2,书上皮托管与测压管组合，172页，

?0 2 g ? h 3，几何意义书上171页，不好画图。 ?g21，管中流体：Re<2320(Rec)时，为层流，Re>2320时为湍流

水利直径：d=4A/S，其中A为面积，S为流体与固体接触周长，而

Re=V*d/v(v为运动粘度，即μ除以密度) RqV??vy2?rdr022.管中速度分布： ? p 2 ，流量

vy?(R?r2)R?p 4?l??(R2?r2)2?rdr04?lVmax=2V,则流量q=Vmax*A/2

??pR4??pd48?lqv8?lv23沿层损失（即沿层阻力） ???p??248?l128?l1. 压强损失： ? R R?p8?l32?lv2. 水头损失：（1）伯努利： hf??v? ?g?gR2gd2 （2）达西： 2 ，在层流中?????? Re，在临界区以及l v

? ? h f

湍流在临界区以及湍流区交复d 2 g

杂，详见书本

3.功率损失，P=△p*A*V，带入上面公式即可， 24.局部阻力：hf =§*V^2/2g(§为局部阻力系数) 常见，1.突然扩大： 2.管道进口 §=1，出口§ =0.5。 22lV64lV64??puf 4maxh???Q?128?ldV?2??Refd2gRed2g

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