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的流速与作用力。9、如以下列图所示,一水箱侧面开孔并接有一直径为的短管,形成管嘴出流,作用水头H=,管嘴出流流量系数u=,试问:①管嘴出流流量Q;②靠近水箱一侧管嘴内壁形成真空的原因是什么?③适宜的管嘴长度是多少?Q如下列图,一水平射流冲击光滑平板,流量为求:①平板所受的冲击力。②流量Q1和Q2。yRX11、如以下列图所示:水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管道,,两管短长均为L=,沿程阻力系数求:管道中水的流量、:一、名词解释。1、雷诺数:是反响流体流动状态的数,雷诺数的大小反响了流体流动时,流体质点惯性力和粘性力的比照关系。2、流线:流场中,在某一时刻,给点的切线方向与通过该点的流体质点的刘速方向重合的空间曲线称为流线。3、压力体:压力体是指三个面所封闭的流体体积,即底面是受压曲面,顶面是受压曲面边界线封闭的面积在自由面或者其延长面上的投影面,中间是通过受压曲面边界线所作的铅直投影面。试题:班号:姓名:第10页〔共14页〕第1页〔共14页〕4、牛顿流体:把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。5、欧拉法:研究流体力学的一种方法,是指通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法。6、拉格朗日法:通过描述每一质点的运动到达了解流体运动的方法称为拉格朗日法。7、湿周:过流断面上流体与固体壁面接触的周界称为湿周。8、恒定流动:流场中,流体流速及由流速决定的压强、粘性力、惯性力等也不随时间变化的流动。9、附面层:粘性较小的流体在绕过物体运动时,其摩擦阻力主要发生在紧靠物体外表的一个流速梯度很大的流体薄层内,这个薄层即为附面层。10、卡门涡街:当流体经绕流物体时,在绕流物后面发生附面层别离,形成旋涡,并交替释放出来,这种交替排列、有规那么的旋涡组合称为卡门涡街。11、自由紊流射流:当气体自孔口、管嘴或条缝以紊流的形式向自由空间喷射时,形成的流动即为自由紊流射流。12、流场:充满流体的空间。13、无旋流动:流动微团的旋转角速度为零的流动。14、贴附现象:贴附现象的产生是由于靠近顶棚流速增大静压减少,而射流下部静压大,上下压差致使射流不得脱离顶棚。15、有旋流动:运动流体微团的旋转角速度不全为零的流动。16、自由射流:气体自孔口或条缝向无限空间喷射所形成的流动。17、浓差或温差射流:射流介质本身浓度或温度与周围气体浓度或温度有差异所引起的射流。18、音速:音速即声速,它是弱扰动波在介质中的传播速度。19、稳定流动:流体流动过程与时间无关的流动。20、不可压缩流体:流体密度不随温度与流动过程而变化的液体。21、驻点:流体绕流物体迎流方向速度为零的点。22、自动模型区:当某一相似准数在一定的数值范围内,流动的相似性和该准数无关,也即原型和模型的准数不相等,流动仍保持相似,准数的这一范围称为自动模型区。四、选择题。1-5:A6-10:11-15:DDCDB16-19:BADA五、简答题。1、流体静压强的方向是沿着作用面的内法线方向;在静止或相对静止的流体中,任一点流体静压强的大小作用面方向无关,只与该点的位置有关。2、①层流区②临界过渡区③紊流光滑区④紊流过度区⑤紊流粗糙区意义:比较完整地反响了沿程阻力系数的变化规律,揭示了沿程阻力系数变化的主要因素。3、在于将流场划分为两个计算方法不同的区域,即势流区和附面层。在附面层外的势流区按无旋流动理想流体能量方程或动量方程求解;在附面层内,按粘性有旋流动流体能量方程或N-S方程求解;4、浓差或温差射流由于浓度或温度不同,引起射流介质密度与周围其气体密度与周围气体密度不同,所受的重力与浮力不相平衡,使得整个射流将发生向上或向下的轴弯曲。5、当流体绕流曲面体流动时,在减压增速区,流动维持原来的附面层;流动进入增压减速区时,流体质点受到与主流方向相反的压差作用,将产生方向的回流,而附面层外的流体仍保持原有的前进,这样,回流和前进这两局部运动方向相反的流体相接触,就形成旋涡。旋涡的产生使得附面层与壁面发生别离。6、流体运动粘滞系数r表征单位速度梯度作用下的切应力对单位体积质量作用产生的阻力加速度,具有运动学要素。7、流体动力粘滞系数u表征单位速度梯度作用下的切应力,反映了粘滞的动力性质。8、元流的特性:元流的边界由流线组成;流体质点不能出入元流;元流断面上的流速和压强是均匀分布。9、Z:断面对基准面高度,水力学中称位置水头,单位位能;试题:班号:姓名:第11页〔共14页〕第1页〔共14页〕在断面压强作用下,流体沿测压管所能上升的高度,压强水头,单位位能;断面以速度u为初速度的铅直向上射流所能到达的理论的高度,流速水头,单位位能。10、①任一节点流入和流出的流量相等;②任一闭合环路中,如规定顺时针方向流动的阻力损失为正,反之为负,那么各管段阻力损失的代数和必等于零。11、有压管路中运动着的液体,由于阀门或水泵突然关闭,使得液体的速度和动量发生急剧变化,从而造成液体压强骤然变化,该现象就是水击(水锤)现象,产生的原因①液体的可压缩性②管道材质的弹性。12、原因是流体质点流动时由于有惯性,因而流线不能成折线,是光滑的曲线,所以能够形成真空区域;条件是:管嘴长度为管径的3~4倍;作用水头H0极限值为。13、在自由紊流射流的主体段,射流各断面上速度分布是相似的,轴线速度越来越小,横截面积越来越大,质量流量也越来越大;个横截面上的动量守恒。14、在温差射流场中,由于气流密度与周围的气体的不同,射流气体所受的浮力与重力不相平衡,使整个射流发生向下或向上弯曲。15、当绕流物体为非对称形或虽为对称但其对称轴与来流方向不平行时,在绕流物体上部流线较密,流速大;下部流线较疏,流速小,那么上部压强小,下部压强大,上、下部存在压强差,由此产生向上的力称为升力。16、〔见第五版书P61〕17、〔略〕18、X:是作用在流体微团上的单位质量力。是作用在流体微团上单位质量流体的压力。是作用在流体微团上单位质量流体粘性偏应力的合力。是流体质点的加速度。六、计算题。1、解:所以管内气体为紊流流动。2、解:如下列图,由连续性方程得:试题:班号:姓名:第12页〔共14页〕第1页〔共14页〕/s/s以轴线为基准面,列1-2断面的伯努利方程那么:/设喷嘴对水流的作用力为F,沿水流方向列动量方程,并取得:3试题:班号:姓名:第13页〔共14页〕第1页〔共14页〕、①检查流动是否无旋:两者相等,故为无旋流动②求速度势函数:4、根据流线方程定义得流线方程:当t=1时,化简得:xdy+ydx+dy-dx=0积分:xy+y-x+c=0流线通过〔1,1〕点:即1×1+1-1+c=0得:c=-1将c=-1带入上式,得xy+y-x-1=0化简得:〔x+1〕〔y-1〕=0试题:班号:姓名:第14页〔共14页〕第1页〔共14页〕5、根据相似原理可得,实验模型风口直径为:原型雷诺数为:Ren=×=>50000所以气流处于阻力平方区,〔可采用粗糙度较大的管道〕,那么阻力平方区的最低雷诺数为50000那么:相应的模型气流出口速度Vm为:Vm×=50000试题:班号:姓名:第14页〔共14页〕第1页〔共14页〕Vm=:,那么车间相应点的速度为:Vn==×=、经分析可知,此流动的主要作用力是重力,所以决定性相似准数为付鲁德准数。由付鲁德模型律可知:由付鲁德准数相等推理得:所以:/s由欧拉准数相等推理得:9、①/s②孔口与管嘴出流流动时,在出流管嘴内形成以真空区域主要原因是:流体具有粘滞性,流体质点流动时存在惯性,流线不能发生直接拐弯,只能是光滑的曲线因此靠近水箱一侧管嘴内壁形成真空。③L=〔3—4〕D=(3—4)×50=150—200mm10、建立如下列图的坐标:设平板对水流的冲击力为R〔方向与x轴正方向相同〕,如图中所示:射流出口速度:由于平板是光滑的,所以仅有法向力,由动量方程〔x轴方向〕得:R=流出动量-流入动量试题:班号:姓名:第16页〔共14页〕第1页〔共14页〕