文档介绍：第三章流体动力学 “恒定流与非恒定流”,“均匀流与非均匀流”,“渐变流与急变流”等概念是如何定义的? 其中渐变流具有什么重要的性质? 答:若流场中所有空间点上一切运动要素均不随时间变化,这种流动称为恒定流,否则称为非恒定流。流场中所有流线是平行直线的流动,称为均匀流,否则称为非均匀流。按非均匀程度的不同又将非均匀流动分为渐变流和急变流。渐变流的性质:(1)渐变流的流线近于平行直线,过流断面近于平面;(2)渐变流过流断面上的动压强分布与静止流体压强分布规律相同,即 p zC g ???。简述伯努利方程式 2 2 pu zC gg ?? ??中各项的能量意义。答:z 表示单位重量流体对某一基准面具有的位置势能; pg ?表示单位重量流体具有的压强势能;g u2 2表示单位重量流体具有的动能。因此,伯努利方程的物理意义为:当理想不可压缩流体在重力场中作恒定流动时,沿同一元流(沿同一流线)单位重量流体的位置势能、压强势能和动能在流动过程中可以相互转化,但它们的总和保持不变,即单位重量流体的机械能守恒。简述“总水头线与测压管水头线”,“水力坡度与测压管坡度”等概念,试确定均匀流测压管水头线与总水头线的关系。答:总水头线是沿程各断面总水头 2 pv Hz 2g g ??? ??的连线,下降的快慢用水力坡度 dl dh dl dH J w ???表示。测压管水头线是沿程各断面测压管水头 p p Hzg ???的连线,变化的快慢用测压管水头线坡度 p p p dz dH J dl dl g ?????????? ??表示。均匀流测压管水头线与总水头线平行,且相差 2v2g ?。 xy u x 2t u y t 3 ? ? ????, 。试求:该流动的流线方程以及在t=0瞬时过点M(-1,-1)的流线。解:流线微分方程 x 2t y t 3 dx dy ?? ??????? ln x 2t ln y t 3 lnC ? ?????简化为???? x 2t y t 3 C ? ???当t=0,x=-1,y=-1时,C=-2。故流线方程为???? 2 3 t y t2 x ????? : t y u t x u y x ?????, 。试求:t=0和t=2时, 过点M(-1,-1)的流线方程。解:(1)流线微分方程 t y t x ???? dy dx ???? ln x t ln y t lnC ? ????简化为???? C t y t x ???当t=0,x=-1,y=-1时,C=1。故流线方程为???? 1 t y t x ???当t=2,x=-1,y=-1时,C=-3。故流线方程为???? 3- t y t x ??? 1=×,密度ρ 1= 3,断面平均流速v 1=4m/s。压缩后,从直径d 1=,断面平均流速v 2=3m/s。试求: 压缩机出口断面的平均密度ρ 2和质量流量Q m。解:由连续性方程 1 1 1 2 2 2 vv AA ???得 3 1 1 1 2 22 v v A A ???? m 1 1 1 v QA ??? ,直径d A=,d B=,高差Δh=。今测得p A=30kN/m 2, p B=40kN/m 2,B处断面平均流速v B=。试判断水在管中的流动方向。解:列A、B断面的连续性方程 vv A A B B AA ?得 v v 6m/s BB A A A A ??以A所在水平面为基准面,得 A断面的总水头 2 2 AA A pv zm gg ?? ?? B断面的总水头 22 22 B B B B B p v p v z h m g g g g ??? ??????故水在管中的流动方向是从B流向A。。已知d 1=300mm,d 2=150mm,水银压差计读数Δh=20mm。不计水头损失,试确定水流量Q。Δh d 11 1 22 d 1 解:列1-1、2-2的伯努利方程 22 1 1 1 2 2 2 12 p v p v zz 2g 2g gg ????? ????由 22 2 1 1 2 12 v v p p z z 2g 2g h