流體力學(xué)簡答

1、液體和氣體的黏性隨溫度的變化規(guī)律及其原因。答：溫度升高時(shí)液體的黏性降低，因?yàn)橐后w的粘性主要是分子間的內(nèi)聚力引起的，溫度 升高時(shí)，內(nèi)聚力減弱，故粘性降低。氣體的溫度升高時(shí)，內(nèi)能增加，分子運(yùn)動(dòng)更加劇烈，動(dòng) 量交換更大，阻止相對滑動(dòng)的內(nèi)摩擦力增大，黏度增大。液體和氣體的壓縮性和膨脹性（密度和體積隨溫度和壓強(qiáng)變化規(guī)律）。答：流體的密度和體積會(huì)隨著溫度和壓強(qiáng)的變化而改變。溫度一定時(shí)，流體的體積隨壓 強(qiáng)的增加而縮小的特性稱為流體的壓縮性；壓強(qiáng)一定時(shí)，流體的體積隨溫度的升高而增大的 特性稱為流體的膨脹性。等壓面具有哪些性質(zhì)？答：1）等壓面也是等勢面2）等壓面與單位質(zhì)量力垂直3）兩種不相混合液體的交界面是等

2、壓面靜壓強(qiáng)單位的表示形式及靜壓強(qiáng)的常用測量方法有哪些？答：1）應(yīng)力單位2）液柱高單位3）大氣壓單位1）測壓管2）U形測壓管3）杯式測壓計(jì)和多支U形管測壓計(jì)4）差壓計(jì)5）金屬壓力表與 真空表闡釋研究流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法：拉格朗日法和歐拉法。答：拉格朗日法：著眼于流體中各質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)情況，考察每一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡、速度、加速 度等流動(dòng)參數(shù)，將整個(gè)流體運(yùn)動(dòng)當(dāng)成許多流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的總和來進(jìn)行考慮歐拉法：著眼于流體經(jīng)過空間各固定點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況，將經(jīng)過某一流動(dòng)空間的流體運(yùn)動(dòng)，當(dāng) 成不同質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻經(jīng)過這些空間位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)總和來考慮六簡述總流伯努利方程的適用條件。答：（1）流體是不可壓縮的；（2）流體作定常流動(dòng)；

3、（3）作用于流體上的力只有重力；（4）所取過流斷面1-1、2-2都在緩變流區(qū)域，但兩斷面之間不必都是緩變流段，而且過流 斷面上所取的點(diǎn)并不要求在同一流線上。（5）所取兩過流斷面間沒有流量匯入或流量分出， 也沒有能量的輸入或輸出。七.畢托管和文丘里流量計(jì)的工作原理。答：畢托管有兩根細(xì)管。一管孔口正對液流方向，90度轉(zhuǎn)彎后液流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能，液 體在管內(nèi)上升的高度是該處的總水頭Z+P/r+VA2/2g；而另一根管開口方向與液流方向垂直， 只感應(yīng)到液體的壓力，液體在管內(nèi)上升的高度是該處的測壓管水頭（就是相應(yīng)于勢能的那部 分水頭）Z+P/pg，兩管液面的高差就是該處的流速水頭VA2/2g，量出兩管液

4、面的高差H， 則VA2/2g=H，即V=（2gH）A（1/2），從而間接地測出該處的流速V。充滿文丘里的工作原理為 流量計(jì)管道的流體當(dāng)它流經(jīng)文丘里流量計(jì)管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí)流速將在文丘里流量計(jì)節(jié) 流件處形成局部收縮因而流速增加靜壓力降低于是在文丘里流量計(jì)節(jié)流件前后便產(chǎn)生 了壓差。流體流量愈大產(chǎn)生的壓差愈大這樣可依據(jù)壓差來衡量流量的大小。n1八闡述過流斷面、濕周、水力半徑的概念及其三者與流動(dòng)阻力的關(guān)系。過流斷面：與微元流束（或總流）中各條流線相垂直的截面稱為此微元流束（或總流） 的過流斷面（或過水?dāng)嗝妫?濕周：過流斷面與固體邊界相接觸的周界長，簡稱濕周。水力半徑：過水?dāng)嗝婷娣e與濕周之比即為水力半徑。

5、表達(dá)式為：R=A/X三者與流動(dòng)阻力的關(guān)系：流動(dòng)阻力與濕周的大小成正比；流動(dòng)阻力與過流斷面面積的大 小成反比；水力半徑與流動(dòng)阻力成反比九.定常不可壓縮完全擴(kuò)展段的管中層流具有哪些特點(diǎn)？答：1.只有軸向運(yùn)動(dòng)流體運(yùn)動(dòng)定常、不可壓縮速度分布的軸對稱性等徑管路壓強(qiáng)變化的均勻性管路中質(zhì)量力不影響流體的流動(dòng)性能十.管路中的局部損失包括哪些？1）管徑突然擴(kuò)大2）管徑突然縮小3）逐漸擴(kuò)大管4）逐漸縮小管5）彎管與折管6）閘板 閥與截止閥7）管路的進(jìn)口、出口及其它常用管件8）三通管十一.闡述離心式泵的構(gòu)造和工作原理。主要部件：固定在機(jī)座上的機(jī)殼及與轉(zhuǎn)軸連在一起并隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪工作原理:當(dāng)泵工作時(shí)，外部動(dòng)力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸

6、旋轉(zhuǎn)，葉輪隨著旋轉(zhuǎn)，葉片間原來 充滿著的液體在慣性離心力的作用下，從葉輪外緣拋出，在機(jī)殼中匯集，從 出口排走。當(dāng)葉片間的液體被拋出時(shí)，葉輪內(nèi)緣入口處壓強(qiáng)降低，外部的液 體便被吸入填充。十二.簡述氣蝕現(xiàn)象防止措施。泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)避免產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。為了防止發(fā)生氣蝕，可采用下述方法：泵的安裝位置可以低一些，以增加有效吸入水頭。低揚(yáng)程的大型水泵，多做成立式， 并使葉輪浸沒在水中，這是防止氣蝕的一個(gè)方法。降低泵的轉(zhuǎn)速。減少通過葉輪的流量。在可能范圍內(nèi)，用雙吸泵代替單吸泵；如果不能改成雙吸泵， 可用兩臺(tái)以上的泵。增大吸液管直徑，或盡量減少吸入管路的局部阻力，以減少局部阻力損失。十三.簡述離心泵和風(fēng)機(jī)的選擇步

7、驟。選擇離心式清水泵，一般按下列步驟進(jìn)行：根據(jù)生產(chǎn)上對流量Q及幾何揚(yáng)程HG的要求，在泵安裝地點(diǎn)至需要液體（如水）的地 方，擬訂輸液（水）管路的配置方案，選擇管路中的流速v與管徑d，然后計(jì)算管路的 阻力，確定所需要的泵的揚(yáng)程H與流量Q。水在管中的流動(dòng)，選擇合理的流速，從而確定管徑。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，幾十km長的輸水 管路，水在其中流動(dòng)的平均流速v=0.50.7m/s；在工廠內(nèi)的輸水管路，水的平均流速v=13m/s。根據(jù)Q與H，在泵的產(chǎn)品樣本或說明書中，選擇能滿足要求的泵。選擇時(shí)，可考慮把 所需揚(yáng)程加大5%，不要太大，否則不經(jīng)濟(jì)。一般有關(guān)泵的說明書中，都載有泵的性能曲線，可通過計(jì)算，將管路特性曲線畫出

8、。若 兩曲線相交的工況點(diǎn)恰是泵的最佳工況點(diǎn)或是在泵的工作范圍內(nèi)，則所選擇的泵可以認(rèn) 為是經(jīng)濟(jì)與合理的。如果生產(chǎn)上要求的流量過大，沒有合適的泵，或者生產(chǎn)上所要求的流量變化較大，則 可以考慮泵的并聯(lián)裝置問題。根據(jù)生產(chǎn)上所需要的流量，按不同的情況，取其一半或更 小的數(shù)值來選擇泵，但揚(yáng)程仍應(yīng)滿足要求?？紤]并聯(lián)裝置時(shí)，盡可能選擇同樣型號(hào)的泵， 因安裝及零配件的準(zhǔn)備，都比較方便。泵選定后，尚需根據(jù)管路安裝情況，檢查泵的吸入高度是否超過規(guī)定的限度。管路的直徑，不能小于泵進(jìn)口或出口的直徑。如預(yù)先設(shè)計(jì)時(shí)選用的管徑過大或過小， 應(yīng)重新計(jì)算。選擇離心式通風(fēng)機(jī)，一般按下列步驟進(jìn)行：確定生產(chǎn)中所需的風(fēng)量Qt（若為風(fēng)力輸

9、送，則根據(jù)輸送量及混合比來確定），選擇管 路中的風(fēng)速（風(fēng)力輸送則根據(jù)輸送顆粒所需的懸浮速度來選擇），再根據(jù)管路布置（長 度、管徑、走向、管件）計(jì)算出整個(gè)管路系統(tǒng)的阻寵hl，求得理論上所需的風(fēng)壓Hca。由于漏風(fēng)、阻力計(jì)算誤差的影響，確定實(shí)際所需的風(fēng)量Q和風(fēng)壓H，一般按下式考慮：Q=（1.11.15）QtH=1.2Hca對風(fēng)量和風(fēng)壓進(jìn)行換算。因產(chǎn)品目錄或說明書中所給出的風(fēng)機(jī)性能曲線，一般是指吸 氣狀態(tài)壓強(qiáng)為760mmHg、溫度為20C時(shí)的情況。吸氣狀態(tài)壓強(qiáng)p、溫度t不同，入口處 空氣的密度P也就不同，風(fēng)壓即有不同的值，設(shè)吸氣壓強(qiáng)p0=760mmHg，溫度t0=20C， 密度為P 0，風(fēng)機(jī)性能曲線上的風(fēng)量為Q0，風(fēng)壓為H0；當(dāng)吸氣狀態(tài)的壓強(qiáng)為p，溫度為，風(fēng)壓為H，則t，密度為P時(shí)，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為Q生產(chǎn)上所需的風(fēng)量Q和風(fēng)壓H，應(yīng)分別等于Q和H。若將實(shí)際