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流体力学答案终极打印版 流体力学答案终极打印版 PAGE / NUMPAGESPAGE / NUMPAGES 流体力学答案终极打印版 一、问答题 什么是流体？什么是流体微团 答：流体：在任何细小剪切力连续作用下连续变形的物质叫做流体（易流动性是命名的由来），液体随和 体统称为流体。 流体微团 ( 流体质点 ) ：在研究流体的机械运动中所取的最小流体单元，它的体积无量小却又包括无数多个流体分子。 什么是连续介质模型，该模型的引入对流体的研究有何意义？ 答： 连续介质模型：微观上，流体分子之间存在空隙，流体不连续；观上，可将流体视为在时间和空间连续散布的函数。只有当考虑的现象拥有比流体分子构造尺度大得多的尺度时才建立。 物理意义：将流体当作是连续介质，描绘流体运动的各物理因素可用连续函数来表征，进而利用微积分的方法研究流体的受力和运动规律。 作用在流体上的力分为哪些、表达式，各有何特色？ 答： 依据力的作用方式不一样，作用在流体上的力分为质量力 ( 体积力 ) 和表面力（面积力）。 质量力：是作用在流体每一个质点（或微团）上、与受作用流体的质量成正比的力，常采纳单位质量 力的坐标重量来表示， 面力：是作用在所观察的流体（或称分别体）表面上与受作用流体的表面积成正比的力，常用单位面积上边力，分为切向力 τ（内摩擦力）和法向力 p（压强）来表示。 什么是流体的粘性 , 粘性有何特色？ 答： 流体的粘性：流体内部相邻质点间或流层间存在相对运动时，在其接触面上会产生内摩擦力（内力）以抗争（阻挡）其相对运动的性质。 粘性的特色：粘性是流体的固有属性，粘性阻挡或延缓液体相对运动的过程 , 而且不可以除去；流体静止时，其粘性没法表现。 牛顿内摩擦定律及其各项含义是什么？描绘流体粘性的物理参数及其关系是什么？ 答：牛顿内摩擦定律： ：单位面积上的内摩擦力；du dy ：速度梯度，表示速度大小沿垂直于速度方向 y 的变化率，单位为 s-1； ：动力粘度（动力粘滞系数）。单位 N / （ m2· s）或 Pa· s，表征单位速度梯 度时的切应力； ：运动粘度（运动粘滞系数），单位， = / ρ。 流体力学中所定义的流体力学模型有哪些，各模型的观点、物理意义是什么？ 答 ：流体力学模型：（ 1）连续介质模型：将流体以为是充满其所占有空间无任何空隙的质点所构成的 连续体。连续介质模型是对物质构造的简化，使我们不再考虑复杂的微观分子运动，只考虑在外力作 用下的宏观机械运动，而且在流体的研究中能够运用连续函数的数学剖析工具。（ 2 ）无粘性流体（理 想流体）模型：不考虑流体的粘性。无粘性流体（理想流体）模型是对流体物理性质的简化。（ 3）不 可压缩流体模型：不考虑流体的压缩性和热胀性，以为其密度为常数的流体。不行压缩流体模型是对 流体物理性质的简化。 （ 4）一元流动模型： 流场中流体的运动参数仅是空间坐标一个坐标重量的函数。 静水压强的定义及其特征，静水压强函数的的表达式及其含义是什么？ 答： 静水压强定义：当流体处于静止或相对静止状态时，内法向表面力称为静水压强。作用在流体上的力 只有法向应力，没有切向应力。特征：（ 1）静水压强的方向为垂直并指向受作用面（与受作用面的内法线方向一致）； 2）静止流体中任一点流体静压强的大小与作用面方向没关（作用于某点上的静水压强沿各方向大小都相等），是点的坐标的连续可微函数。 静水压强的基本方程： P P 0 gh ； P——液体内某点的压强 ； 0 __自由液面气体压强；——液 P 体的密度，； h——某点在液面下的深度， m，含义：静止液体中随意一点的压强是由自由面上的压力和该点在液面下的深度与液体容重之积，这两部分之和所构成。 另一种形式： Z p p C（常数） Z ——单位重量流体所拥有的位能； ——单位重量流体所拥有的压 g g 能；——单位重量流体拥有的总势能 ,也称为测压管水头；含义：同种、连续、静止的均质流体中各点的测压管水头都相等；即单位重量流体拥有的总势能相等。 研究流体运动有哪两种方法？分别阐述他们的观点与差异？ 答： 描绘流体运动的方法一般有拉格朗日法和欧拉法两种。拉格朗日法：把流体质点作为研究对象，追踪每一个质点，描绘其运动过程中流动参数随时间的变化，综合流场中全部流体质点，来获取整个流场流体运动的规律。欧拉法：以观察不一样流体质点经过固定的空间点的运动状况来认识整个流动空间内的流动状况，即着眼于研究各样运动因素的散布场。 什么是恒定流，非恒定流？ 答： 恒定流：流场中各空间点上流体质点的全部运动因素均不随时间变化的流动；非恒定流：流场中各空间点上流体质点的运动因素随时间变化的流动； 什么是流线和迹线，各自有何特色，互相关系如何？ 答： 流线：某一刹时在流场中所作的一条曲线，在这