流体力学CFD软件STAR-CCM培训课件1

工程流体力学(一)试题库

2009 年 秋季学期 工 程 流 体 力 学 题号 一 二 三 四 五 六 总分 分数 班号 学号 姓名 一、解释下列概念：（20分） 1. 连续性介质模型、粘性、表面力、质量力 2. 等压面、压力体、流线、迹线 简述“流体”的定义及特点。 3. 恒定流动、非恒定流动、牛顿流体、正压流体 简述 Euler “连续介质模型”的内容及引入的意义。 4.动能修正因数、动量修正因数、水力半径、当量直径 简述“压力体”的概念及应用意义。 5. 有旋运动、无旋运动、缓变流动、急变流动 .简述研究“理想流体动力学”的意义。

二.简答题（10分） 1.流体粘性产生的原因是什么？影响流体粘性的因素有哪些？ 2.粘性的表示方法有几种？影响流体粘性的因素有哪些？ 3.举例说明等压面在静力学计算中的应用 4. 举例说明压力体在静力学计算中的应用 说明静止流体对曲面壁总作用力的计算方法 三．推导题（30分） 1试推导:流体在直角坐标系中非恒定可压缩流体连续性微分方程式为： 2．试推导粘性流体应力形式的运动微分方程 2．试从粘性流体应力形式出发推导粘性流体的运动微分方程（N-S 方程） 4. 由恒定流动、不可压缩流体流体微小流束的伯努利方程出发，推求粘性流体总流的伯努利方程，并指出其使用条件。 5.推求粘性不可压缩流体作恒定流动时的动量方程式 试证明在不可压缩流体的缓变过流断面上有: z+p/ρg=c 1.试证明：粘性流体的动压强为 四、已知某流速场速度分布为 ,,x y z v yz t v xz t v xy =+=+= 10 d V dt ρ ρ+?=u v g ()1 3 xx yy zz p σσσ=- ++

工程流体力学教学课件ppt作者闻建龙工程流体力学习题+答案(部分)

闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案 第一章 绪论 1-1 物质是按什么原则分为固体和液体两大类的？ 解：从物质受力和运动的特性将物质分成两大类：不能抵抗切向力，在切向力作用下可以无限的变形（流动），这类物质称为流体。如空气、水等。而在同等条件下，固体则产生有限的变形。 因此，可以说：流体不管是液体还是气体，在无论多么小的剪应力（切向）作用下都能发生连续不断的变形。与此相反，固体的变形与作用的应力成比例，经一段时间变形后将达到平衡，而不会无限增加。 1-2 何谓连续介质假设？引入连续介质模型的目的是什么？在解决流动问题时，应用连续介质模型的条件是什么？ 解：1753年，欧拉首次采用连续介质作为流体宏观流动模型，即不考虑流体分子的存在，把真实的流体看成是由无限多流体质点组成的稠密而无间隙的连续介质，甚至在流体与固体边壁距离接近零的极限情况也认为如此，这个假设叫流体连续介质假设或稠密性假设。 流体连续性假设是流体力学中第一个根本性假设，将真实流体看成为连续介质，意味着流体的一切宏观物理量，如密度、压力、速度等，都可看成时间和空间位置的连续函数，使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学问题。 在一些特定情况下，连续介质假设是不成立的，例如：航天器在高空稀薄气体中飞行，超声速气流中激波前后，血液在微血管（1μm ）内的流动。 1-3 底面积为2 5.1m 的薄板在液面上水平移动（图1-3），其移动速度为s m 16，液层 厚度为mm 4，当液体分别为C 020的水和C 0 20时密度为3 856m kg 的原油时，移动平板 所需的力各为多大？ 题1-3图 解：20℃ 水：s Pa ??=-3 10 1μ 20℃，3 /856m kg =ρ， 原油：s Pa ??='-3 102.7μ 水： 23 3 /410 416 101m N u =??=? =--δμτ N A F 65.14=?=?=τ

工程流体力学作业1

【1-1】温度为20℃，流量为60m 3/h 的水流入加热器，如果水的体积膨胀系数βt =0.00055K -1，问加热到80℃后从加热器中流出时的体积流量变为多少？ 【2-1】在一密闭容器内装有水及油，密度分别为ρw 及ρo ，油层高度为h 1，容器底部装有水银液柱压力计，读数为R ，水银面与液面的高度差为h 2，试导出容器上方空间的压力p 与读数R 的关系式。【2-2】油罐内装有相对密度为0.7的汽油，为测定油面高度，利用连通器原理，把U 形管内装上相对密度为1.26的甘油，一端接通油罐顶部空间，一端接压气管。同时，压力管的另一支引入油罐底以上的0.4m 处，压气后，当液面有气逸出时，根据U 形管内油面高度差△h =0.7m 来计算油罐内的油深H =? 【2-3】图示油罐发油装置，将直径为d 的圆管伸进罐内，端部切成45°角，用盖板盖住，盖板可绕管端上面的铰链旋转，借助绳系上来开启。已知油深H =5m ，圆管直径d =600mm ，油品相对密度0.85，不计盖板重力及铰链的摩擦力，求提升此盖板所需的力的大小？（提示：盖板为椭圆形，要先算出长轴2b 和短轴2a ，就可算出盖板面积A =πab ）。 题2-1图 题2-2图 题2-3图

【2-4】图示一个安全闸门，宽为0.6m ，高为1.0m 。距底边0.4m 处装有闸门转轴，使之仅可以绕转轴顺时针方向旋转。不计各处的摩擦力，问门前水深h 为多深时，闸门即可自行打开？ 【2-5】有一压力贮油箱（见图），其宽度（垂直于纸面方向）b =2m ，箱内油层厚h 1=1.9m ，密度ρ0=800kg/m 3，油层下有积水，厚度h 2=0.4m ，箱底有一U 型水银压差计，所测之值如图所示，试求作用在半径R =1m 的圆柱面AB 上的总压力（大小和方向）。 【解】分析如图所示，先需确定自由液面，选取水银压差计最低液面为等压面，则0.5 1.9 1.0 H B o w g p g g ρρρ×=+×+×0.5- 1.9 1.0 136009.80.5-8009.8 1.9-10009.841944(Pa)ρρρ=××+×=×××××=B H o w p g g g 由p B 不为零可知等效自由液面的高度 *41944 5.35 m 8009.8 ρ===×B o p h g 曲面水平受力 *()2 1 8009.8(5.35)2 2 91728N ρρ==+=××+×=x o C x o P gh A R g h Rb 曲面垂直受力 2*1 ()4 1 8009.8( 3.14 5.35)2 4 96196.8N ρρπ==+=×××+×=Z o o P gV g R Rh b 则 132.92kN ==P 91728arctan( )arctan()43.796196.8 θ===x Z P P ?D 题2-4图 汞 等效自由液面

工程流体力学课件

流体力学 绪论 第一章流体的基本概念 第二章流体静力学 第三章流体动力学 第四章粘性流体运动及其阻力计算 第五章有压管路的水力计算 第六章明渠定常均匀流 第九章泵与风机 绪论 一、流体力学概念 流体力学——是力学的一个独立分支，主要研究流体本身的静止状态和运动状态，以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。 1738年伯努利出版他的专著时，首先采用了水动力学这个名词并作为书名；1880年前后出现了空气动力学这个名词；1935年以后，人们概括了这两方面的知识，建立了统一的体系，统称为流体力学。 研究内容：研究得最多的流体是水和空气。 1、流体静力学：关于流体平衡的规律，研究流体处于静止（或相对平衡）状态时，作用于流体上的各种力之间的关系； 2、流体动力学：关于流体运动的规律，研究流体在运动状态时，作用于流体上的力与运动要素之间的关系，以及流体的运动特征与能量转换等。 基础知识：主要基础是牛顿运动定律和质量守恒定律，常常还要用到热力学知识，有时还用到宏观电动力学的基本定律、本构方程（反映物质宏观性质的数学模型）和物理学、化学的基础知识。 二、流体力学的发展历史

流体力学是在人类同自然界作斗争和在生产实践中逐步发展起来的。古时中国有大禹治水疏通 江河的传说；秦朝李冰父子带领劳动人民修建的 马人建成了大规模的供水管道系统等等。 流体力学的萌芽：距今约2200年前，希腊学者阿基米德写的“论浮体”一文，他对静止时的液体力学性质作了第一次科学总结。建立了包括物理浮力定律和浮体稳定性在内的液体平衡理论，奠定了流体静力学的基础。此后千余年间，流体力学没有重大发展。 15世纪，意大利达·芬奇的著作才谈到水波、管流、水力机械、鸟的飞翔原理等问题；17世纪，帕斯卡阐明了静止流体中压力的概念。但流体力学尤其是流体动力学作为一门严密的科学，却是随着经典力学建立了速度、加速度，力、流场等概念，以及质量、动量、能量三个守恒定律的奠定之后才逐步形成的。 流体力学的主要发展： 17世纪，力学奠基人牛顿（英）在名著《自然哲学的数学原理》（1687年）中讨论了在流体中运动的物体所受到的阻力，得到阻力与流体密度、物体迎流截面积以及运动速度的平方成正比的关系。他针对粘性流体运动时的内摩擦力也提出了牛顿粘性定律。使流体力学开始成为力学中的一个独立分支。但是，牛顿还没有建立起流体动力学的理论基础，他提出的许多力学模型和结论同实际情形还有较大的差别。 之后，皮托（法）发明了测量流速的皮托管；达朗贝尔（法）对运动中船只的阻力进行了许多实验工作，证实了阻力同物体运动速度之间的平方关系；瑞士的欧拉采用了连续介质的概念，把静力学中压力的概念推广到运动流体中，建立了欧拉方程，正确地用微分方程组描述了无粘流体的运动；伯努利（瑞士）从经典力学的能量守恒出发，研究供水管道中水的流动，精心地安排了实验并加以分析，得到了流体定常运动下的流速、压力、管道高程之间的关系——伯努利方程。 欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个分支学科建立的标志，从此开始了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研究的阶段。从18世纪起，位势流理论有了很大进展，在水波、潮汐、涡旋运动、声学等方面都阐明了很多规律。法国拉格朗日对于无旋运动，德国赫尔姆霍兹对于涡旋运动作了不少研究……。在上述的研究中，流体的粘性并不起重要作用，即所考虑的是无粘性流体。这种理论当然阐明不了流体中粘性的效应。 19世纪，工程师们为了解决许多工程问题，尤其是要解决带有粘性影响的问题。于是他们部分地运用流体力学，部分地采用归纳实验结果的半经验公式进行研究，这就形成了水力学，至今它仍与流体力学并行地发展。1822年，纳维（法）建立了粘性流体的基本运动方程；1845年，斯托克斯

工程流体力学第1章 习题解答

第一章习题解答 1-1已知液体的容重为7.00kN/m3，求其密度为多少？ 解：γ=ρg，ρ=γ/g=7000 / 9.807= 1-2压缩机压缩空气，压力从98.1kN/m2升高到6×98.1kN/m2，温度从20℃升到78℃。问空气体积减小了多少？ 解：p/ρ=RT , p1/(ρ1T1)= p2/(ρ2T2) 98.1/(ρ1293)= 6×98.1/(ρ2351) V2/V1=ρ1/ρ2=351/6*293=20% 所以体积减少了80%。 1-3流量为50m3/h，温度为70℃的水流入锅炉，经加热后水温升高到90℃。水的膨胀系数α=0.000641/K-1。问从锅炉每小时流出多少的水？ 解：α=dV/(VdT) dV=αVdT=0.000641*50*(90-70+273)=9.39 m3/h （单位时间内，体积变化就是流量的变化） 所以锅炉流出水量为50+9.39=59.39 m3/h。 1-4空气容重γ=11.5N/m3，ν=0.157cm2/s，求它的动力黏度μ。 解：μ=ρν=νγ/g=0.157*10-4*11.5/9.807=1.84*10-5Ns/m2 1-5图示为一水平方向运动的木板，其速度为1m/s。平板浮在油面上，δ=10mm，油的μ=0.09807Pa s?。求作用于平板单位面积上的阻力。 解：τ=μdu/dy=μu/δ =0.09807*1/0.01=9.807Pa. 1-6一底面积为40cm×50cm，高为1cm的木块，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面等速向下运动。已知v=1m/s，δ=1mm，求润滑油的动力黏度。

解：F=mg.5/13=5*9.807*5/13=18.86N τ=μdu/dy=μv/δ=F/A 所以μ=Fδ/(Av)=18.86*0.001/(0.4*0.5*1)=0.0943Pa s? 1-7一直径d=149.4mm，高度h=150mm，自重为9N的圆柱体在一内径D=150mm的圆管中下滑。若均匀下滑的速度u=45mm/s，求圆柱体与管壁间隙中油的黏度。 解：A=3.14*0.1494*0.15=0.0704m2δ=(D-d)/2=(0.15-0.1494)/2=0.0003m μ=Gδ/(Au)=9*0.0003/(0.0704*0.045)=0.85Pa s?.

工程流体力学课后习题答案(第二版)

第一章 绪论 1-1．20℃的水2.5m 3 ，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度3 1/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 32 1 125679.2m V V == ∴ρρ 则增加的体积为3 120679.0m V V V =-=? 1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+== 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原 原 原原原μμμμμμ 此时动力粘度μ增加了3.5% 1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02 y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy du -= )(002.0y h g dy du -==∴ρμ τ 当h =0.5m ，y =0时 )05.0(807.91000002.0-??=τ Pa 807.9= 1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。 [解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑

y u A T mg d d sin μθ== 001 .0145.04.062 .22sin 8.95sin ????= = δθμu A mg s Pa 1047.0?=μ 1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律y u d d μ τ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。 [解] 1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径0.9mm ，长度20mm ，涂料的粘度μ=0.02Pa ．s 。若导线以速率50m/s 拉过模具，试求所需牵拉力。（1.O1N ） [解] 2 53310024.51020108.014.3m dl A ---?=????==π N A h u F R 01.110024.510 05.05002.053=????==∴--μ 1-7．两平行平板相距0.5mm ，其间充满流体，下板固定，上板在2Pa 的压强作用下以0.25m/s 匀速移动， 求该流体的动力粘度。 [解] 根据牛顿内摩擦定律，得 dy du / τμ=

工程流体力学测验1

测验一 一，填空题 1.半径为R的圆管中充满流体，其水力半径为。 2.根据流体的连续介质假设，可以不考虑流体分子间的间隙,将流体视为无数多、连续分布的构成 3．温度升高，液体的黏度；若其他条件不变，内摩擦 力。 ４.静止液体作用在平面上的总压力，等于处的压强与面积的积。 5．若当地大气压为1０0０00Pa，某点压力表读数8０000Pa，则该点的绝对压强为 Pａ。 ６.某液体温度从１0℃升高到50℃，密度相对增加了0.1%，这种液体的膨胀系数为。 7．等压面上任一点的质量力方向与等压面关系是。 8．若流管中每处所有的流线都不平行时,其有效截面是形状。 9.皮托管测量速度,而文丘里管测量速度。１０.正压流体是指流体的只随压强变化。 二.选择题 1．流体静力学的基本方程ｐ=p ０+gh , 。 ( ） (A）只适用于液体???（B)只适用于理想流体 （C）只适用于粘性流体?(D)对理想流体和粘性流体均适用 2.在同一瞬时，位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此流线。( ） （A)相切（B)垂直 (C)平行???? (D）相交 ３.长方体敞口容器高0.8m、宽０.4m、水深０.5ｍ,则水作用在该侧壁上的总压力为。（) （Ａ)490N ??(B)９80N (C）784Ｎ??（D）１0００N ４．关于压缩系数，说法正确的是。( )

（A ）流体压缩系数大,不容易压缩 （B)流体压缩系数也称为流体的弹性摸量 (C ）流体压缩系数与流体种类无关 （D)流体压缩系数与流体所处的温度有关 5. 通常情况下,流速不高，温度、压强变化不大的气体可视 为 。（ ) （A ）非牛顿流体 （B ）不可压缩流体 （C ）理想流体 ? (D ）重力流体 ６. 流体的内摩擦力,属于 。 （ ） (Ａ）表面力? (Ｂ)质量力 (C)惯性力? ?? （D ）哥氏力 7． 流体在弯曲管道中流动,内侧速度 ,压强 。 （ ) (Ａ)高、低 (B)低、高、 (C)高、高 (D)低、低 8． 连续性方程实质上是 在流体流动过程中的体现。（ ） (Ａ）能量守恒 ? ?（B)动量守恒 (C ）质量守恒 ??（Ｄ)冲量守恒 9. 液体的黏性主要来自于液体的 。 ( ） (Ａ）分子热运动 (B)分子间吸引力 （C)易变形性 (D ）抗拒变 形的能力 10. 流体在内径为D 1，外径为D 2的环形管内流动,水力半径为 。 ( ) (A)21D (B ）22D （C)212D D -? (D ）4 12D D - 三.简答题 1. 什么是黏性?当温度变化时, 黏性如何变化？为什么？ ２. 流体静压强的两个特性是什么？ 3. 写出不可压缩粘性流体总流的能量方程式，并说明各项的物理意义和应用条 件。 ４. 什么是流线？它有那些基本特性? 四.计算题 .1． 滚动轴承的轴瓦长L =0.5m,轴外径m d 146.0=，轴承内径D ＝0.１50ｍ，其

工程流体力学全试题库1

六、根据题目要求解答下列各题 1、图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A 点以上的水深H ＝1.2m ，闸门宽B =4m ，圆弧形闸门半径R =1m ，水面均为大气压强。确定圆弧形闸门AB 上作用的静水总压力及作用方向。 解：水平分力 P x =p c ×A x =74.48kN 铅垂分力 P y =γ×V=85.65kN, 静水总压力 P 2 = P x 2 + P y 2 , P=113.50kN, tan = P y /P x =1.15 ∴ =49° 合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。 2、图示一跨河倒虹吸圆管，管径d ＝0.8m ，长 l =50 m ，两个 30 。 折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为 ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系数 λ=0.024，上下游水位差 H =3m 。若上下游流速水头忽略不计，求通过倒虹吸管的流量Q 。 解： 按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道内的计算断面建立能量方程 g v R l h H w 2)4(2 ∑+==ξλ 计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数 9.10.15.022.0 , m 2.04/=++?==== ∑ξχ d A R 将参数代入上式计算，可以求解得到 /s m 091.2 , m /s 16.4 3 ===∴ vA Q v 即倒虹吸管内通过的流量为2.091m 3 /s 。 3、某水平管路直径d 1=7.5cm ，末端连接一渐缩喷嘴通大气(如题图)，喷嘴出口直径 d 2=2.0cm 。用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p =49kN /m 2，管路内流速v 1=0.706m/s 。

工程流体力学测验1知识分享

工程流体力学测验1

测验一 一，填空题 1.半径为R的圆管中充满流体，其水力半径为。 2.根据流体的连续介质假设，可以不考虑流体分子间的间隙，将流体视为无数多、连续分布的构成 3. 温度升高，液体的黏度；若其他条件不变，内摩擦 力。 4.静止液体作用在平面上的总压力，等于处的压强与面积的积。 5.若当地大气压为100000Pa，某点压力表读数80000Pa，则该点的绝对压强为 Pa。 6．某液体温度从10℃升高到50℃，密度相对增加了0.1%，这种液体的膨胀系数为。 7.等压面上任一点的质量力方向与等压面关系是。 8.若流管中每处所有的流线都不平行时，其有效截面是形状。 9.皮托管测量速度，而文丘里管测量速度。 10.正压流体是指流体的只随压强变化。 二．选择题 1.流体静力学的基本方程p=p 0+gh ，。 ( ) （A）只适用于液体（B）只适用于理想流体（C）只适用于粘性流体（D）对理想流体和粘性流体均适用

2.在同一瞬时，位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此流 线。（） （A）相切（B）垂直 （C）平行（D）相交 3.长方体敞口容器高0.8m、宽0.4m、水深0.5m，则水作用在该侧壁上的总压力为。（） （A）490N （B）980N （C）784N （D）1000N 4.关于压缩系数，说法正确的是。( ) （A）流体压缩系数大，不容易压缩 （B）流体压缩系数也称为流体的弹性摸量 （C）流体压缩系数与流体种类无关 （D）流体压缩系数与流体所处的温度有关 5.通常情况下，流速不高，温度、压强变化不大的气体可视为。（） （A）非牛顿流体（B）不可压缩流体 （C）理想流体（D）重力流体 6.流体的内摩擦力，属于。（） （A）表面力（B）质量力 （C）惯性力（D）哥氏力 7.流体在弯曲管道中流动，内侧速度，压强。 ( ) (A)高、低(B)低、高、 (C)高、高 (D)低、低

工程流体力学

《工程流体力学》课程标准 课程名称：工程流体力学 适用专业：石油工程技术 计划学时：64 一、课程性质 《工程流体力学》课程是石油工程技术专业的一门有特色的必修专业基础课程，也是一门知识性、技能性和实践性要求很强的课程。流体力学课程是学生理解掌握现代化石油勘探、设计、运行与管理的知识基础，也是学生继续深造及将来从事研究工作的重要工具，为今后的专业学习和工作实践奠定基础。本课程是石油工程技术专业一门必修的专业基础课程，具有较强的实际应用性，在学生职业能力培养和职业素质养成两个方面起支撑和促进作用。 二、培养目标 《工程流体力学》课程立足于高职院校的人才培养目标，培养拥护党的基本路线，适应社会主义市场经济需要，德、智、体、美全面发展，面向石油工业生产、管理和服务第一线，牢固掌握石化职业岗位 (群)所需的基础理论知识和专业知识，重点掌握从事石化领域实际工作的基本能力利基本技能，具有良好的职业道德、创业精神和健全体魄的高等技术应用型专门人才。 按照职业岗位标准和工作内容的要求，通过对本课程的学习，使学生掌握化学分析中、高级工的应知理论、应会技能和必备的职业素养。成为满足石化企业分析检验岗位对所需人才知识、能力、素质要求的高技能人才。 通过项目导向，教学探究型的教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养、独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力和与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。 通过本课程的实践教学，使学生毕业后可胜任流体力学学科或相邻学科的教学、科研、技术开发与维护工作，能够解决能源化工等工程中遇到的流体力学问题，从而实现本专业的培养目标。

知识目标 （1）使学生掌握流体力学的基本知识、基本理论、基本实验技能。 （2）培养学生对流体力学基本概念、基本理论、基本运算原理的应用能力。 （3）使学生具有实验实训室常用仪器、设备的规范使用能力。 （4）使学生掌握连续性方程、能量方程、动量方程的应用。 方法能力目标 （1）使学生掌握流体力学的基本原理及分析方法，在进行教学的同时，注重基础理论的发展过程及联系，培养学生解决一般问题的能力。 （2）将一些较典型的属于知识传授性质的内容以及较简单重复的内容通过课外教学的形式传授给学生，培养学生的自学能力。 （3）使学生掌握一定的实验技能与方法，具有测量运动参数、分析实验参数和编写实验报告的能力。 社会能力目标 （1）注重向学生介绍化学的思想及该学科在研究、发展过程中的特色。 （2）树立“绿色”的现代实验理念。 （3）培养学生养成独立思考的习惯。 （4）注重学生严谨、求实科学作风的培养。 （5）养成热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神。 （6）具有良好的人文素质和职业道德，能够与人和睦相处，团队意识强。 三、课程理念 应面向全体学生，为学生进入和适应社会打下基础，着眼于学生全面发展和终身发展的需要，有助于学生的终身学习；改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，突出创新精神和实践能力的培养；树立以学生为主体的教学观念，鼓励教师创造性地探索新的教学途径，改进教学方法和教学手段；促进学生全面发展、采用灵活多样的评价方法，注重学生学习过程和学习结果的全程评价；建立评价目标多元、评价方法多样的评价体系体验探究过程，养

工程流体力学习题及答案(李良)

工程流体力学习题 第一部分 流体及其物理性质 1、按连续介质的概念，流体质点是指： A 、流体的分子； B 、流体内的固体颗粒； C 、几何的点； D 、几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 2、与牛顿内摩擦定律有关的因素是： A 、压强、速度和粘度； B 、流体的粘度、切应力与角变形率； C 、切应力、温度、粘度和速度； D 、压强、粘度和角变形。 3、在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为： A 、牛顿流体及非牛顿流体； B 、可压缩流体与不可压缩流体； C 、均质流体与非均质流体； D 、理想流体与实际流体。 4、理想液体的特征是： A 、粘度为常数 B 、无粘性 C 、不可压缩 D 、符合RT p ρ=。 5、 流体运动黏度υ的国际单位是： A 、m 2/s ； B 、N/m 2； C 、 kg/m ； D 、N·s/m 2。 6、液体黏度随温度的升高而____，气体黏度随温度的升高而_____。 A 、减小，升高； B 、增大，减小； C 、减小，不变； D 、减小，减小 7、下列说法正确的是： A 、液体不能承受拉力，也不能承受压力 B 、液体不能承受拉力，但能承受压力 C 、液体能承受拉力，但不能承受压力 D 、液体能承受拉力，也能承受压力。 8、下列流体哪个属牛顿流体： A 、汽油； B 、纸浆； C 、血液； D 、沥青。 9、液体的黏性主要来自于液体： A 、分子热运动； B 、分子间内聚力； C 、易变形性； D 、抗拒变形的能力。 10、 流体是 一种物质。 A 、不断膨胀直到充满容器的； B 、实际上是不可压缩的； C 、不能承受剪切力的； D 、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。 11、 简答题 （1） 连续介质假设 （2） 牛顿流体 （3） 流体微团 12、 如图所示为压力表校正器。器内充满压缩系数为βp ＝4.75×10－10 1/Pa 的

882工程流体力学 (1)

杭州电子科技大学 全国硕士研究生招生考试业务课考试大纲 考试科目名称：工程流体力学科目代码：882 第一章绪论 1-1工程流体力学的学科任务 1-2连续介质假设，流体的主要物理性质 1-3作用在流体上的力 1-4工程流体力学的研究方法 第二章流体静力学 2-1流体静压强特性 2-2流体的平衡微分方程及积分式、等压面方程 2-3流体静力学基本方程及物理意义和几何意义，压强的计算单位和表示方法，静压强的分布图、测压计原理 2-4液体的相对平衡 2-5作用在平面上的液体总压力表示方法 2-6作用在曲面上的液体总压力计算，虚、实压力体区别 2-7阿基米德原理，浮力和潜体及浮体的稳定性 第三章流体运动学 3-1描述流体运动的两种方法及其特点，迹线、流线、脉线的表示 3-2描述流体运动的一些基本概念 3-3流体运动的类型 3-4流体运动的连续性方程的表示 3-5流体微元运动的基本形式及与速度变化的关系 3-6无涡流和有涡流，速度势和速度环量 第四章理想流体动力学和平面势流 4-1理想流体的运动微分方程—欧拉运动微分方程，伯努利方程及其条件 4-2理想流体元流的伯努利方程及其物理、几何意义，皮托管原理 4-3恒定平面势流，速度势和流函数的性质及其两者的关系 第五章实际流体动力学基础 5-l实际流体的运动微分方程——纳维一斯托克斯方程，流体质点的应力状态及压应力的特性 5-2实际流体元流的伯努利方程及其物理、几何意义 5-3实际流体总流的伯努利方程及应用条件，文丘里管工作原理，有能量输入和输出的伯努利方程 5-5总流的动量方程及其应用条件和方法 第六章量纲分析和相似原理

6-l量纲分析，量纲和单位，量纲和谐原理种类和区别 6-2流动相似原理 6-3相似准则 6-5模型试验 第七章流动阻力和能量损失 7-1流体的两种流动形态——层流和湍流，流态的判别准则 7-2恒定均匀流基本方程，沿程损失的普遍表示式 7-3层流沿程损失的分析和计算，圆管层流的沿程损失系数 7-4湍流理论基础，湍流的脉动和时均法，湍流附面层分区的判别标准 7-5湍流沿程损失的分析和计算 7-6局部损失的分析和计算 第八章边界层理论基础和绕流运动 8-1边界层的基本概念 8-3边界层的动量积分方程 8-4平板上的边界层 8-5边界层的分离现象和卡门涡街 8-6绕流运动 参考书目：工程流体力学（水力学）（第2版）（上册）,闻德荪，高等学校教材，第三版，2010年。

《工程流体力学》1 (本科)

《工程流体力学》1 （本科） 一、选择题 1 连续介质假设意味着（ ）。 A 流体分子相互紧连 B 流体的物理量是连续函数 C 流体分子间有空隙 D 流体不可压缩 2 水的体积弹性模量（ ）空气的体积弹性模量。 A 小于 B 近似等于 C 大于 3 温度升高时，空气的粘性系数（ ）。 A 变小 B 变大 C 不变 4 压力体内（ ）。 A 必定充满液体 B 肯定不会有液体 C 至少部分有液体 D 可能有液体，也可能无液体 5 层流中，沿程水头损失与速度的（ ）次方成正比。 A 1 B 1.5 C 1.75 D 2 6 在管流中，如果两个截面的直径比为221=d d ，则这两个截面上的雷诺数之比为=21Re Re （ ）。 A 2 B 4 C 1/2 D 1/4 7 管道截面突然扩大的局部水头损失=f h （ ）。 A g V V 22 2 21- B g V V 22 2 2 1+ C () g V V 22 21+ D ()g V V 22 21- 8 马赫数?Ma （ ）时， 可以忽略压缩性。 A 3 B 1 C 0.3 D 30 9 当收缩喷管的质量流量达到极大值时，出口处Ma （ ）。 A 1? B =1 C 1? 10 速度势只存在于（ ）。 A 不可压缩流体的流动中 B 可压缩流体的定常流动中 C 无旋流动中 D 二维流动中

二 、判断对错题 1. 流体的压缩性系数越大，越不易被压缩。（ ） 2. 处于静止的流体其静压强的大小只与作用点的位置有关。（ ） 3. 不可压缩流体沿半径逐渐变大的水平管道流动时，压强越来越小。（ ） 4. 用皮托管测量流速时，需将总压孔的方向与流动方向相垂直。（ ） 5. 水力光滑管是指管道壁面相对粗糙度非常小的管子。（ ） 6. 对于不可压缩流体的一维定常管流，在完全阻力平方区中，沿程损失系数与雷诺数无关。（ ） 7. 气流在渐缩管中做超声速流动时，速度逐渐变小，密度逐渐变大。（ ） 8. 流体微团的运动可分解为线变形运动和角变形运动。（ ） 9. 只要流体质点绕着一定轴做旋转运动，则流动一定是有旋的。（ ） 10. 物体在紊流中所受到的阻力一定比在层流中的大。（ ） 三、简答题 1、简单说明流线的性质。 2、简单说明粘性流体总流的伯努利方程的适用条件。 3、写出计算声速的几个基本公式。 参考答案： 1、在定常流动中，流线不随时间改变其位置和形状，流线和迹线重合；流线不能彼此相交和折转，只能平滑过渡；流线密集的地方流体流动的速度大，流线稀疏的地方流动速度小。 2、该方程适用于在重力作用下不可压缩粘性流体作定常流动时的任意两个缓变流（即流线之间夹角很小，流线的曲率半径很大、近乎平行直线的流动）截面，而且不必顾及在这两个缓变流截面之间是否有急变流的存在。 3、声速的基本公式：s p c ???? ??=d d ρ；弹性介质中声速公式：ρK c ＝；气体中声速公式：RT p c κρκ==。 四、计算题 1、杯式水银真空计如图1，杯的直径mm D 60=，测压管直径mm d 5=，杯口接通大气时，杯和测压管的水银面平齐。当杯口接低压p 时，测压管水银面下降mm h 200=，求杯口气压的真空。（已知水银密度313600m kg =ρ）

工程流体力学1

《工程流体力学（Ⅱ）》考试试卷（第一套） 一、填空题（本大题分10小题，每空1分，共20分） 1. 如图所示的容器中盛有液体，当液体随容器作图示等加速直线运动时，液体 所受到的三个方向的单位质量力为：f x= ， f y= ，f z= 。 2. 某密闭容器液面真空度为4900Pa，则液面下5m处的相对压强是： 。 4. 运动粘度υ的流体在管径d中流动要保持层流，流量要小于： 。 5. 的绝热过程是等熵过程，其热焓形式的能量方程 是。 6.有一同心环空，外径为D1，内径为D2，则环空的当量直径为：。 7.动力粘度为0.07Pa·s的液体沿一水平壁面运动，流体的速度分布为 2 50100 =-，其中y为距壁面距离，则距壁面0.1m处的切应力u y y 为：。 8. 温度为216.5K、压强为18738Pa（绝对）的环境下（其中空气的绝热指数k 值为1.4，气体常数R为287.06J/(kg?K)），一飞机以644km/h的速度飞行，那么此时的声速：；马赫数：；滞止温度：；滞止压强：。 9. 塑性流体的本构方程是：；假塑性流体的本构方程 是：；屈服假塑性流体的本构方程是：；膨胀性流体的本构方程是：。 10.在水平管路中具有极限动切应力的非牛顿流体，随着管两端压差的增大，由 静止到紊流的过程中，流态经历了

的过程；由 直到形成 前的整个 区域都称为结构流。 二、判断题（正确的划“√”，错误的划“?” ）（本大题分10小题，每小题2 分，共20分） 1.水击波传播的一个周期可以分为四个阶段，第三个阶段为减压逆波。( ) 2. 对于渐缩管内气体流动，当入口气体为超声速流时，气体在管内的密度将逐 渐增大。 ( ) 3. 列能量方程的时候，只能在渐变流上选取计算断面，且两控制断面间无急变 流。 （ ） 4. 重力场中理想不可压缩恒定流动中同一条流线上的两点A 、B ，A 点的流速A u 大于B 点的流速B u ，则测压管水头B 点大。 （ ） 5. 图示的容器a 中盛有密度为ρ1的液体，容器b 中盛有密度为ρ1和ρ2的两种 液体，则两个容器中曲面AB 上压力体相同，但压力不相等。（ ） 6. 图示一长度为 L 的水平管道。今欲将管道加长ΔL ，第一种方式是水平接长 ΔL ；第二种方式是垂直向下接长ΔL ，若不计局部水头损失，则两种方式接长后， 管道通过的流量 q v 应相等。 ( ) 7. 一水泵的吸水管如图，管内 2 点的压强与取水池水面 1 点压强的关系为 21//p g p g ρρ=。 ( ) 判断题6 判断题7

完整版工程流体力学一试题库

2009年秋季学期 注意行为规范 一、解释下列概念：（20分） 1.连续性介质模型、粘性、表面力、质量力 2.等压面、压力体、流线、迹线 简述“流体”的定义及特点。 遵守考场纪律 3?恒定流动、非恒定流动、牛顿流体、正压流体 简述Euler “连续介质模型”的内容及引入的意义 管导核字 主领审签 4.动能修正因数、动量修正因数、水力半径、当量直径 简述“压力体”的概念及应用意义。 5.有旋运动、无旋运动、缓变流动、急变流动 .简述研究“理想流体动力学”的意义。

二. 简答题（10分） 1. 流体粘性产生的原因是什么？影响流体粘性的因素有哪些？ 2. 粘性的表示方法有几种？影响流体粘性的因素有哪些？ 3. 举例说明等压面在静力学计算中的应用 4. 举例说明压力体在静力学计算中的应用 说明静止流体对曲面壁总作用力的计算方法 三. 推导题（30分） 1试推导：流体在直角坐标系中非恒定可压缩流体连续性微分方程式为: 2?试推导粘性流体应力形式的运动微分方程 2?试从粘性流体应力形式出发推导粘性流体的运动微分方程（ N-S 方程） 4.由恒定流动、不可压缩流体流体微小流束的伯努利方程出发，推求粘性流体 总流的伯努利方程，并指出其使用条件。 5. 推求粘性不可压缩流体作恒定流动 时的动量方程式 试证明在不可压缩流体的缓变过流断面上有 ：z+p/ p g=c 1.试证明：粘性流体的动压强为 四、已知某流速场速度分布为 V x yz t,v y xz t,V z xy 1 d dt uv g/ o XX yy zz

试求：在t=2时空间点（1, 2, 3）处流体的加速度。（7分） 3.设有二元流动，其速度分布为： V x =x 2y+y 2； V y =x 2 -xy 2; v z = 0 试求：1）加速度；2 ）.角变形速度;3 ）.旋转角速度。 四、设某不可压缩流体作二元流动时的速度分布为 其中m,k 为常数。试求加速度.（7分） 三、图示一贮水设备，在C 点测得绝对压强 曲面AB 所受到液体的作用力。 x 2 m y 2 x 2 y 2 p=29430 Pa , h=2 m , R=1 m.。求半球

工程流体力学-单元1

课程名称：工程流体力学 授课时间 2013 年 3 月 11 授课教师： 年 月 日 授课对象 系 别 油气储运系 本次课学时 4 年级班次 20122617 章节题目 第一章 流体的主要物理性质 目的要求（含技能要求） 本章是流体力学的开篇，通过本章的学习，了解流体的基本特 征，作用在流体上的力，以及流体的主要物理性质，初步认识流体力学课程。 本节重点 流体的基本物理性质 本节难点 作用在流体上的力 教学方法 理论教学与实例举例相结合。 教学用具 PPT 。 问题引 入 以实例引入。 如何突 出重点 多次重复及字体区别。 难点与 重点讲 解方法 实例与课程内容相结合，加深印象。 内容与 步骤 流体力学及任务 作用在流体上的力 流体的主要物理性质 本次课小 节 课程小结 本章是流体力学的开篇，概述有关流体力学研究对象和研究方法的一些基本知识，主要是流体的流动性，连续介质模型，作用在流体上的力，以及流体的主要物理性质。这些基本知识是学习流体力学的基础。 教后 札记 讨论、思 考题、作业（含实训作业） 1、从力学的角度，比较流体与固体对外力抵抗能力的差别？ 2、何谓连续介质假设？为了研究流体机械运动规律，试说明引用连续介质假设的必要性和可行性。 3、按作用方式不同，作用力哪些是表面力，哪些是质量力？

教学内容 通过经典力学的知识引入本门课程，结合大量的实例讲解流体力学的发展过程及其重要性，增加学生对本课程的学习积极性。本此课以讲述为主，结合多媒体手段。 1 导论 1.1工程流体力学的研究任务和研究方法 讲清工程流体力学的研究对象、研究内容、发展历程和研究方法，重点介绍流体力学的发展历程和研究方法。 说明工程流体力学在工程实践中的具体应用范围，有重点地介绍流体力学新的发展方向及在生产生活中的作用。（20分钟） 通过与固体力学的比较，引出流体力学各物理参数的概念，以及连续介质假设和牛顿内摩擦定律。把抽象的概念具体化。 1.2流体的概念及连续介质假设 首先介绍流体的概念，并对物质的基本属性进行总结，突出介绍流体与固体之间的差别所在。（8分钟） 讲清流体质点概念、流体连续介质模型的主要物理意义。（12分钟） 1.2流体的密度、重度、比体积与相对密度 讲清流体几个基本物理量，使学生掌握流体的密度、重度、比体积与相对密度的基本定义和公式，并对常见的水和空气的一些参数有所了解。（10分钟）讲解流体的热膨胀性和可压缩性定义及计算公式，使学生掌握体积膨胀系数、体积压缩率和体积模量的概念和物理意义。（10分钟） 1.3流体的粘性 本节为重点，详细向学生介绍粘性的定义和牛顿内摩擦定律以及粘性的表示方法和单位，应使学生掌握动力粘度、运动粘度和恩氏粘度三者之间的区别和变换关系。最后向学生介绍粘度的变化规律，理想流体和实际流体。（25分钟）小结。布置作业：习题：1-9；1-10；（5分钟）

工程流体力学A第1次作业

网络教育《工程流体力学》课程作业 第1章 绪论 一、 单项选择题 1.理想流体是指忽略（ C ）的流体。 A.密度 B.密度变化 C.黏度 D.黏度变化 2.不可压缩流体是指忽略（ B ）的流体。 A.密度 B.密度变化 C.黏度 D.黏度变化 3.下列各组流体中，属于牛顿流体的是（ A ）。 A.水、汽油、酒精 B.水、新拌砼、新拌建筑砂浆 C.泥石流、泥浆、血浆 D.水、水石流、天然气 4.下列各组力中，属于质量力的是（ C ）。 A.压力、摩擦力 B.重力、压力 C.重力、惯性力 D.黏性力、重力 5.在工程流体力学中，单位质量力是指作用在单位（ C ）上的质量力。 A ．面积 B ．体积 C ．质量 D ．重量 二、 多项选择题 1.下列关于流体黏性的说法中，正确的是（ ABCDE ）。 A.黏性是流体的固有属性 B.流体的黏性具有传递运动和阻碍运动的双重性 C.黏性是运动流体产生机械能损失的根源 D.液体的黏性随着温度的升高而减小 E ．气体的黏性随着温度的升高而增大 2. 牛顿内摩擦定律dy d u μ τ=中的（ BDE ）。 A. μ为流体的运动黏度 B. μ为流体的动力黏度 C. dy d u 为运动流体的剪切变形 D. dy d u 为运动流体的剪切变形速率

E. dy d u 为运动流体的流速梯度 三、 判断题 单位质量力是指作用在单位体积流体上的质量力。（ × ） 四、 简答题 简述流体的形态特征和力学特征。 形态特征：流体随容器而方圆，没有固定的形状。 力学特征：流体主要承受压力，静止流体不能承受拉力和剪力。 五、 计算题 1. 某流体的温度从0℃增加至20℃时，其运动黏度ν增加了15%，密度ρ减小了10%，试求其 动力黏度μ将增加多少（百分数） 【解】设0℃时，流体的动力黏度、运动黏度、密度分别为μνρ、、；20℃时，各物理量将均产生一增量，即分别为μμννρρ+?+?+?、、。联立 (μρν μμρρνν=?? +?=+?+??（）） 得 1(11 μ ρ ν μ ρ ν ???=+ + -（）） 将10%, 15% ρ ν ρ ν ??=-=代入上式，得 110%(115%1 3.5% μ μ ?=-+-=（）） 2. 若某流体的动力粘度μ=粘性切应力5.3=τ N/m 2，试求该流体的流速梯度 d d u y 。 【解】由牛顿内摩擦定律d d u y τμ =，得