5
6
7
8
已知一受力物体中某点的应力状态为:
式中a为已知常数,且a>0,试将该应力张量分解为球应力张量与偏应力张量
之和。为平均应力。并说明这样分解的物理意义。
解:
球应力张量作用下,单元体产生体变。体变仅为弹性变形。偏应力张量作用下单元体只产生畸变。塑性变形只有在畸变时才可能出现。关于岩土材料,上述观点不成立。
9
一很长的(沿z轴方向)直角六面体,上表面受均布压q作用,放置在绝对刚性和光滑的基础
上,如图所示。若选取=ay2做应力函数。试求该物体的应力解、应变解和位移解。
(提示:①基础绝对刚性,则在x=0处,u=0 ;②由于受力和变形的对称性,在y=0处,v=0 。)
解:,满足,是应力函数。相应的应力分量为:
,,;①
应力边界条件:在x = h处,②
将式①代入②得:,故知:
,,;③
由本构方程和几何方程得:
④
积分得:⑤⑥
在x=0处u=0,则由式⑤得,f1(y)= 0;
在y=0处v=0,则由式⑥得,f2(x)=0;
因此,位移解为:
附,对比另一方法:
例,z 方向(垂直于板面)很长的直角六面体,上边界受均匀压力p 作用,底部放置在绝对刚性与光滑的基础上,如图所示。不计自重,且 h >>b 。试选取适当的应力函数解此问题,求出相应的应力分量。
解答:1、确定应力函数
分析截面内力:()()()0,0,0===x q x Q x M ,故选取,02
2=??=x
y φ
σ 积分得:()()y f y xf 21+=φ,代入相容方程,有:
()()()
()0242414
422444=+=??+???+??y f y xf y
y x x φφφ, 要使对任意的 x 、y 成立,有
()()()()0,04241==y f y f ,积分,得:()()232231,Ey Dy y f Cy By Ay y f +=++=,
2323Ey Dy Cxy Bxy Axy ++++=φ。
2、计算应力分量
()E Dy B Ay x y
x 262622+++=??=φ
σ, ,022=??=x y φσ
C By Ay y
x xy
---=???-=2322φ
τ
3、由边界条件确定常数
左右边界(2
b y ±=):0=y σ;0=xy τ;0,04
32
==-±-
B C Bb Ab 上边界(h x =):,
2
2
pb dy b
b
x -=?-σ,022
=?-
dy b b xy τ,022
=?-
dy y b b x σ2
,p E O D C A -
==== 4、应力解答为:0,0,==-=xy y x p τσσ
10
已知一半径为R =50mm ,厚度为t =3mm 的薄壁圆管,承受轴向拉伸和扭转的联合作用。设管
内各点处的应力状态均相同,且设在加载过程中始终保持
,(采用柱坐标系,r
为径向,θ为环向,z 为圆管轴向。)材料的屈服极限为=400MPa 。试求此圆管材料屈服时
(采用Mises 屈服条件)的轴向载荷P 和轴矩M s 。 (提示:Mises 屈服条件:
;)
解:据题意知一点应力状态为平面应力状态,如图示,且知
,则
,且
= 0。
代入Mises 屈服条件得:
即:
解得:
200 MPa ;
轴力:P= = 2×50×10-3×3×10-3×200×106=188.495kN 扭矩:M= = 2
×502×10-6×3×10-3×200×106=9.425 kN · m
11
在平面应力问题中,若给出一组应力解为:
,,,
式中a、b、c、d、e和f均为待定常数。且已知该组应力解满足相容条件。试问:这组应力解应再满足什么条件就是某一弹性力学平面应力问题的应力解。(15分)
解:应力解应再满足平衡微分方程即为弹性力学平面应力问题可能的应力解,代入平衡微分方程得:
则知,只要满足条件a=-f,e=-d,b和c可取任意常数。若给出一个具体的弹性力学平面应力问题,则再满足该问题的应力边界条件,该组应力分量函数即为一个具体的弹性力学平面应力问题的应力解。
12
在物体内某点,确定其应力状态的一组应力分量为:
=0,=0,=0,=0,=3a,=4a,知。
试求:(16分)
①该点应力状态的主应力、和;
②主应力的主方向;
③主方向彼此正交;
解:由式(2—19)知,各应力不变量为
、,
代入式(2—18)得:
也即
(1)
因式分解得:
(2)
则求得三个主应力分别为
。
设主应力与xyz三坐标轴夹角的方向余弦为
、、。
将及已知条件代入式(2—13)得:
(3)
由式(3)前两式分别得:
(4)
将式(4)代入式(3)最后一式,可得0=0的恒等式。再由式(2—15)得:
则知
;(5)
同理可求得主应力的方向余弦、、和主应力的方向余弦、、,并且考虑到同一个主应力方向可表示成两种形式,则得:
主方向为:;(6)
主方向为:;(7)
主方向为:;(8)
若取主方向的一组方向余弦为,主方向的一组方向余弦为
,则由空间两直线垂直的条件知:
(9)
由此证得主方向与主方向彼此正交。同理可证得任意两主应力方向一定彼此正交。
13
如图所示,楔形体OA、OB边界不受力。楔形体夹角为2α,集中力P与y轴夹角为β。试列出楔形体的应力边界条件。(14分)
解:楔形体左右两边界的逐点应力边界条件:当θ=±α时,=0,=0;以半径为r任意截取上
半部研究知:
、
14
一矩形横截面柱体,如图所示,在柱体右侧面上作用着均布切向面力q,在柱体顶面作用均布压力p。试选取:
做应力函数。式中A、B、C、D、E为待定常数。试求:(16分)
(1)上述式是否能做应力函数;
(2)若可作为应力函数,确定出系数A、B、C、D、E。
(3)写出应力分量表达式。(不计柱体的体力)
解:据结构的特点和受力情况,可以假定纵向纤维互不挤压,即:;由此可知应力函数可取为:
(a)
将式(a)代入,可得:
(b)
故有:
; (c)
则有:
; (d)
略去中的一次项和常数项后得:
(e)
相应的应力分量为:
(f)
边界条件:
①处,
,则; (g)
②处,
,则; (h) ③在y = 0处,
,,即
由此得:
,
再代入式(h)得:
;
由此得:
(i)
由于在y=0处,
,
积分得:
(j)
,积分得:
(k)由方程(j ) (k)可求得:
,
投知各应力分量为:
(l) 据圣文南原理,在距处稍远处这一结果是适用的。
15
已知受力物体内一点处应力状态为:
(Mpa)且已知该点的一个主应力的值为2MPa。试求:(15分)
①应力分量的大小。
②主应力、和。
16
已知一弹性力学问题的位移解为:(13分)
;;;
式中a为已知常数。试求应变分量,并指出它们能否满足变形协调条件(即相容方程)。解:将位移分量代入几何方程得:
;;;
由于应变分量是x的线性函数,固知它们必然满足变形协调条件:
17
设如图所示三角形悬臂梁,只受自重作用,梁材料的容重为。若采用纯三次多项式:
作应力函数,式中A、B、C、D为待定常数。试求此悬臂梁的应力解。(15分)
解:将式代入知满足,可做应力函数,相应的应力分量为:(已知Fx=0,Fy=γ)
边界条件:
①上边界:,,,代入上式得:A = B =0,
②斜边界:,,,,则:
得:
;
于是应力解为:
流体力学知识点大全- 吐血整理
1. 从力学角度看,流体区别于固体的特点是:易变形性,可压缩性,粘滞性和表面张 力。 2. 牛顿流体: 在受力后极易变形,且切应力与变形速率成正比的流体。即τ=μ*du/dy 。 当n<1时,属假塑性体。当n=1时,流动属于牛顿型。当n>1时,属胀塑性体。 3. 流场: 流体运动所占据的空间。 流动分类 时间变化特性: 稳态与非稳态 空间变化特性: 一维,二维和三维 流体内部流动结构: 层流和湍流 流体的性质: 黏性流体流动和理想流体流动;可压缩和不可压缩 流体运动特征: 有旋和无旋; 引发流动的力学因素: 压差流动,重力流动,剪切流动 4. 描述流动的两种方法:拉格朗日法和欧拉法 拉格朗日法着眼追踪流体质点的流动,欧拉法着眼在确定的空间点上考察流体的流动 5. 迹线:流体质点的运动轨迹曲线 流线:任意时刻流场中存在的一条曲线,该曲线上各流体质点的速度方向与 该曲线的速度方向一致 性质 a.除速度为零或无穷大的点以外,经过空间一点只有一条流线 b.流场中每一点都有流线通过,所有流线形成流线谱 c .流线的形状和位置随时间而变化,稳态流动时不变 迹线和流线的区别:流线是同一时刻不同质点构成的一条流体线; 迹线是同一质点在不同时刻经过的空间点构成的轨迹 线。 稳态流动下,流线与迹线是重合的。 6. 流管:流场中作一条不与流线重合的任意封闭曲线,通过此曲线的所有流线 构成的管状曲面。 性质:①流管表面流体不能穿过。②流管形状和位 置是否变化与流动状态有关。 7.涡量是一个描写旋涡运动常用的物理量。流体速度的旋度▽xV 为流场的涡 量。 有旋流动:流体微团与固定于其上的坐标系有相对旋转运动。无旋运动:流 场中速度旋度或涡量处处为零。 涡线是这样一条曲线,曲线上任意一点的切线方向与在该点的流体的涡量方 向一致。 8. 静止流体:对选定的坐标系无相对运动的流体。 不可压缩静止流体质量力满足 ▽x f=0 9. 匀速旋转容器中的压强分布p=ρ(gz -22r2 ω)+c 10. 系统:就是确定不变的物质集合。特点 质量不变而边界形状不断变化 控制体:是根据需要所选择的具有确定位置和体积形状的流场空间。其表 面称为控制面。特点 边界形状不变而内部质量可变 运输公式:系统的物理量随时间的变化率转换成与控制体相关的表达式。
工程流体力学简答题
1. 什么是黏性当温度变化时, 黏性如何变化为什么当流体内部存在相对运动时,流体内产生内摩擦力阻碍相对运动的属性。 气体的粘性随温度的升高而升高;液体的粘性随温度的升高而降低。 分子间的引力是形成液体粘性的主要原因。温度的升高,分子间距离增大,引力减小。 分子作混乱运动时不同流层间动量交换是形成气体粘性的主要原因。温度的升高,混乱运动强烈,动量交换频繁,气体粘度越大 2. 解释:牛顿流体、理想流体 牛顿流体:切应力与速度梯度成正比的流体 理想流体:没有粘性的流体 3.流体静压强的两的特性是什么 流体静压强的方向是作用面内法线方向,即垂直指向作用面。 流体静压强的大小与作用面方位无关,是点坐标的函数 4、画出下列曲面对应的压力体。(4分)★
5. 分别画出下图中曲面A 、B 、C 对应的压力体(6分) 6.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。 w h z g p a z g p a +++=++22222112112g v 2g v ρρ 2g v 2 a 单位重量流体的动能 g p ρ单位重量流体的压 能 z 单位重量流体的位能 w h 单位重量流体的两
断面间流动损失 不可压缩粘性流体在重力场中定常流动,沿流向任两缓变流过流断面 7. 什么是流线它有那些基本特性 流场中某一瞬时一系列流体质点的流动方向线。一般流线是一条光滑曲线、不能相交和转折 定常流动中,流线与迹线重合。 8.解释:定常流动、层流流动、二元流动。 定常流动:运动要素不随时间改变 层流流动:流体分层流动,层与层之间互不混合。二元流动:运动要素是两个坐标的函数。 9.解释:流线、迹线 流线:流场中某一瞬时,一系列流体质点的平均流动方向线。曲线上任意一点的切线方向与该点速度方向一致。 迹线:流场中一时间段内某流体质点的运动轨迹。 10. 描述流动运动有哪两种方法,它们的区别是什么欧拉法,以流体空间点为研究对象
考试试卷(A B 卷) 学年第 学期 课程名称:流体力学 一、判断题(20分) 1. 流体质点只有质量没有大小。(F ) 2. 温度升高液体的表面张力系数增大。(F ) 3. 液滴内的压强比大气压小。( F ) 4. 声音传播过程是一个等熵过程。(T ) 5. 马赫线是超音速流动中被扰动和未扰动区域的分界线。(T ) 6. 一般情况下当马赫数小于2/3时可以忽略气体的压缩性(F ) 7. 超音速气流在收缩管道中作加速运动。(F ) 8. 定常流动中,流体运动的加速度为零。(F ) 9. 气体的粘性随温度的升高而增大。(T ) 10. 牛顿流体的粘性切应力与速度梯度,即角变形速率成正比。 (T ) 11. 理想流体定常流动,流线与等势线重合。 (F ) 12. 应用总流伯努利方程解题时,两个断面间一定是缓变流,方程 才成立。(F ) 13. 雷诺数是表征重力与惯性力的比值。 (F ) 14. 静止的流体中任意一点的各个方向的压强值均相等。(T ) 15. 大气层中的压强与密度、温度的变化有关而且受季节、气候等 因素的影响。(T ) 16. 压力体的体积表示一个数学积分,压力体内一定有流体。 (F ) 17. 不可压缩流体的有旋流动由于存在速度势和流函数,故又称为位势流动。(F ) 18. 如果流场中若干流体微团无绕自身轴线旋转运动,刚称为无旋流动。(F ) 19. 如果任一条封闭曲线上的速度环量皆为零,则此区域内的流动必为无旋流动。(T ) 20. 不可压缩流体在位势流场中,任意曲线上的速度环量等于曲线两端点上速度势函数值之差,而与曲线形状无关。(T ) 二、填空题(10分) 1. 在欧拉坐标系中,流体的加速度包括时变加速度和 位变加速度 两部分,如果流场中时变加速度为零,则称流动为 定常流动 ,否则流动称为 非定常流动 。 2. 雷诺实验揭示了流体流动存在层流和 紊流 两种流态,并可用 雷诺数来判别流态,管道流动的临界雷诺数为 2320 。 3. 已知三维流场的速度分布为:0,4,2==+=w x v t y u ,试求t=0时刻,经过点(1,1)的流线方程122 2=-y x ;点(1,1)处的加速度为i ρ89+。 4. 平面流动速度分布为:2 2y ax u -=,by xy v --=,如果流体不可压缩,试求a= 0.5 ;b= 0 。 5. 子弹在15摄氏度的大气中飞行,如果子弹头部的马赫角为45度,子弹的飞行速度为 481m/s 。
流体力学 习题解答
选择题: 1、恒定流是: (a) 流动随时间按一定规律变化;(b)流场中任意空间点上的运动要素不随时间变化;(c) 各过流断面的速度分布相同。(b) 2、粘性流体总水头线沿程的变化是:(a) 沿程下降 (a) 沿程下降;(b) 沿程上升;(c) 保持水平;(d) 前三种情况都可能; 3、均匀流是:(b)迁移加速度(位变)为零; (a) 当地加速度(时变)为零;(b)迁移加速度(位变)为零; (c)向心加速度为零;(d)合速度为零处; 4、一元流动是:(c) 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数; (a) 均匀流;(b) 速度分布按直线变化;(c) 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数; 5、伯努利方程中各项水头表示:(a) 单位重量液体具有的机械能; (a) 单位重量液体具有的机械能;(b)单位质量液体具有的机械能; (c)单位体积液体具有的机械;(d)通过过流断面流体的总机械能。 6、圆管层流,实测管轴线上流速为4m/s,则断面平均流速为::(c)2m;(a) 4m;(b)3.2m;(c)2m; 7、半圆形明渠,半径r=4m,其水力半径为:(a) 4m;(b)3m;(c) 2m;(d) 1m。 8、静止液体中存在:(a) 压应力;(b)压应力和拉应力;(c) 压应力和剪应力;(d) 压应力、拉应力和剪应力。 (1)在水力学中,单位质量力是指(c、) a、单位面积液体受到的质量力; b、单位体积液体受到的质量力; c、单位质量液体受到的质量力; d、单位重量液体受到的质量力。 答案:c (2)在平衡液体中,质量力与等压面() a、重合; b、平行 c、斜交; d、正交。
弹塑性力学简答题 2002年 1什么是偏应力状态?什么是静水压力状态?举例说明? 静水压力状态时指微六面体的每个面只有正应力作用,偏应力状态是从应力状态中扣除静水压力后剩下的部分。 2从数学和物理的不同角度,阐述相容方程的意义。 从数学角度看,由于几何方程是6个,而待求的位移分量是3个,方程数目多于未知函数的数目,求解出的位移不单值。从物理角度看,物体各点可以想象成微小六面体,微单元体之间就会出现“裂缝”或者相互“嵌入”,即产生不连续。 3两个材料不同、但几何形状、边界条件及体积力(且体积力为常数)等都完全相同的线弹性平面问题,它们的应力分布是否相同?为什么? 相同。应力分布受到平衡方程、变形协调方程及力边界条件,未涉及本构方程,与材料性质无关。 4虚位移原理等价于哪两组方程?推导原理时是否涉及到物理方程?该原理是否适用于塑性力学问题? 平衡微分方程和静力边界条件。不涉及物理方程。适用于塑性力学问题。 5应力状态是否可以位于加载面外?为什么? 不可以。保证位移单值连续。连续体的形变分量、、不是互相独立的,而是相关,否则导致位移不单值,不连续。 6什么是加载?什么是卸载?什么是中性变载?中性变载是否会产生塑性变形?加载:随着应力的增加,应变不断增加,材料在产生弹性变形的同时,还会产生新的塑性变形,这个过程称之为加载。
卸载:当减少应力时,应力与应变将不会沿着原来的路径返回,而是沿接近于直线的路径回到零应力,弹性变形被恢复,塑性变形保留,这个过程称之为卸载。 中性变载:应力增量沿着加载面,即与加载面相切。应力在同一个加载面上变化,内变量将保持不变,不会产生新的塑性变形,但因为应力改变,会产生弹性应变。 7用应力作为未知数求解弹性力学问题时,应力除应满足平衡方程外还需要满足哪些方程?协调方程和边界条件。 8薄板弯曲中,哪些应力和应变分量较大?哪些应力和应变分量较小? 平面内应力分量最大,最主要的是应力,横向剪应力较小,是次要的应力;z方向的挤压应力最小,是更次要的应力。 9什么是滑移线?物体内任意一点沿滑移线的方向的剪切应力是多少? 在塑性区内,将各点最大剪应力方向作为切线而连接起来的线,称之为滑移线。 剪切应力是最大剪应力。 10什么是随动强化?试用单轴加载的情况加以解释? 2004 1对于各项同性线弹性材料,应用广义胡克定律说明应力与应变主轴重合? ,当某个面上的剪切应力为零时,剪应变也为零,这说明应力的主方向与应变的主方向重合。 2应力边界条件所描述的物理本质是什么? 物体边界点的平衡条件。 3虚位移原理等价于哪两组方程?这说明了什么?
第一章 1.在连续介质的概念中,何为质点? 流体质点是指体积小的可以看作一个几何点,但它又包含有大量的分子,且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。 2.什么是理想流体?正压流体? 当流体物质的粘度较小,同时期内部运动的相对速度也不大,所产生的粘性应力比起其他类型的力来说可以忽略不计时,可把流体近似看作是无粘性的,这样无粘性的流体称为理想流体。内部任一点的压力只是密度的函数的流体,称为正压流体。 3.什么是不可压缩流体? 流体的体积或密度的相对变化量很小时,一般可以看成是不可压缩的,这种流体就被称为不可压缩流体。 4.什么是定常场;均匀场。 如果一个场不随空间的变化而变化,即场中不显含空间坐标变量r ,则这个场就被称为均匀场。如果一个场不随时间的变化而变化,则这个场就被称为定常场。 5.简述迹线的定义并用张量下标的形式标的。 迹线时流体质点在空间运动过程中描绘出来的曲线。张量下表形式为()t x u dx i i ,dt i = 6.概述流线的定义及与迹线的不同。 流线是流场中的一条曲线,曲线上每一点的速度矢量方向和曲线在该点的切线方向相同。 与迹线的不同,流线在同一时刻和不同流体质点的速度矢量相切。 7.脉线的定义,在定常流动与非定常流动中迹线、流线、脉线分别怎样。 脉线是把相继经过流场中同一空间点的流体质点在某瞬时顺序连接起来得到的一条线。在非定常流动中,迹线、流线、脉线一般来说是不相重合的。但在定常流动中迹线、流线、脉线三线合而为一。 8.叙述有旋流动和无旋流动的定义,依据什么划分的。 若在整个流场中处处0=? ?μ,则称此流动为无旋流动,否则称有旋流动。划分依据为 涡量是否为零。
全国2015年4月高等教育自学考试 --工程流体力学试题 一、单项选择题(每小题1分,共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.若流体的密度仅随( )变化而变化,则该流体称为正压性流体。 A.质量 B.体积 C.温度 D.压强 2.亚声速流动,是指马赫数( )时的流动。 A.等于1 B.等于临界马赫数 C.大于1 D.小于1 3.气体温度增加,气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 4.混合气体的密度可按各种气体( )的百分数来计算。 A.总体积 B.总质量 C.总比容 D.总压强 5.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示),原设计操纵方法是:从B管进高压油,A管排油时平台上升(图一的左图);从A管进高压油,B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原设计意图,将A、B两管联在一起成为C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油,能操纵油压机升降吗?你的判断:( ) A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升 6.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二),当箱顶部压强p0=1个大气压时,两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mm(Hg),如果顶部再压入一部分空气,使p0=2个大气压时。则△h应为( )
C.△h=760mm(Hg) D.△h=1520mm(Hg) 7.流体流动时,流场各空间点的参数不随时间变化,仅随空间位置而变,这种流动称为( ) A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 8.流体在流动时,根据流体微团( )来判断流动是有旋流动还是无旋流动。 A.运动轨迹是水平的 B.运动轨迹是曲线 C.运动轨迹是直线 D.是否绕自身轴旋转 9.在同一瞬时,流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 10.图示三个油动机的油缸的内径D相等,油压P也相等,而三缸所配的活塞结构不同,三个油动机的出力F1,F2,F3的大小关系是(忽略活塞重量)( ) A.F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1
一、 二、 三、是非题。 1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。(错误) 2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。(正 确) 3.附面层分离只能发生在增压减速区。 (正确) 4.等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。(错误) 5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。(错 误) 6.平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。(正 确) 7.流体的静压是指流体的点静压。 (正确) 8.流线和等势线一定正交。 (正确) 9.附面层内的流体流动是粘性有旋流动。(正 确) 10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度增加,压力减小。(正确) 11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。(正 确) 12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小,压力增加。(正确) 13.壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。(正确) 14.相邻两流线的函数值之差,是此两流线间的单宽流量。(正确) 15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。(正 确) 16.处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。(错 误) 17.流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增大。(错误 ) 18流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其他无关。(错误) 四、填空题。 1、1mmH2O= 9.807 Pa 2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。 3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时惯性力 与粘性力的对比关系。 5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联,则并联后总管路的流量 Q为,总阻抗S为。串联后总管路的流量Q 为,总阻抗S为。
应用弹塑性力学习题解答 目录 第二章习题答案 设某点应力张量的分量值已知,求作用在过此点平面上的应力矢量,并求该应力矢量的法向分量。 解该平面的法线方向的方向余弦为 而应力矢量的三个分量满足关系 而法向分量满足关系最后结果为 利用上题结果求应力分量为时,过平面处的应力矢量,及该矢量的法向分量及切向分量。 解求出后,可求出及,再利用关系
可求得。 最终的结果为 已知应力分量为,其特征方程为三次多项式,求。如设法作变换,把该方程变为形式,求以及与的关系。 解求主方向的应力特征方程为 式中:是三个应力不变量,并有公式 代入已知量得 为了使方程变为形式,可令代入,正好项被抵消,并可得关系 代入数据得,, 已知应力分量中,求三个主应力。 解在时容易求得三个应力不变量为, ,特征方程变为 求出三个根,如记,则三个主应力为 记 已知应力分量 ,是材料的屈服极限,求及主应力。 解先求平均应力,再求应力偏张量,, ,,,。由此求得 然后求得,,解出 然后按大小次序排列得到 ,,
已知应力分量中,求三个主应力,以及每个主应力所对应的方向余弦。 解特征方程为记,则其解为,,。对应于的方向余弦,,应满足下列关系 (a) (b) (c) 由(a),(b)式,得,,代入(c)式,得 ,由此求得 对,,代入得 对,,代入得 对,,代入得 当时,证明成立。 解 由,移项之得 证得 第三章习题答案 取为弹性常数,,是用应变不变量表示应力不变量。
解:由,可得, 由,得 物体内部的位移场由坐标的函数给出,为, ,,求点处微单元的应变张量、转动张量和转动矢量。 解:首先求出点的位移梯度张量 将它分解成对称张量和反对称张量之和 转动矢量的分量为 ,, 该点处微单元体的转动角度为 电阻应变计是一种量测物体表面一点沿一定方向相对伸长的装置,同常利用它可以量测得到一点的平面应变状态。如图所示,在一点的3个方向分别粘贴应变片,若测得这3个应变片的相对伸长为,,,,求该点的主应变和主方向。 解:根据式先求出剪应变。考察方向线元的线应变,将,,,,,代入其 中,可得 则主应变有 解得主应变,,。由最大主应变可得上式只有1个方程式独立的,可解得与轴的夹角为 于是有,同理,可解得与轴的夹角为。 物体内部一点的应变张量为 试求:在方向上的正应变。
流体力学总结 [题型]:简答题 流体静压强实验的操作步骤, 答案:(1)搞清仪器组成及其用法;(2)检查仪器是否密封,将阀门关闭,加压后检查测管液面高程是否恒定,若下降,表明漏气,应查明原因并加以处理;(3)量测点静压强(各点压强用厘米水柱高表示);(4)打开排气阀,记录水箱液面标高?0和各测压管液面标高?H (?H =0);(5) 关闭排气阀,用加压器缓慢加压,U形管出现压差?h。在加压的同时,观察左侧? A1、A2、B1、B2管的液柱上升情况,由于水箱内部的压强向各个方向传递,在左侧的测压管中,可以看到由于A、B两点在水箱内的淹没深度h不同,在压强向各点传递时,先到A点后到B点。在测压管中反应出的是A1管的液柱先上升,而B1管的液柱滞后一点也在上升,当停止加压时,A1、B1两点在同一水平面上, A2、B2两点与水箱内液面在同一水平面上,测记?0及各?H(此过程反复进行3 次;(6)打开排气阀,使液面恢复到同一水平面上。关闭排气阀,打开密闭容器底部的水门,放出一部分水,造成容器内压力下降,观察U形管中液柱的变化情况,测记?0及各?H(此过程反复进行3次)。 难度:1 分数:100 所属知识点: 知识体系/建筑系/土木专业/《流体力学》/流体动力学 [题型]:简答题 雷诺方程演示实验的操作步骤, 答案:(1)测记本实验的有关常数;(2)观察两种流态;(3)打开开关3使水箱充水至溢流水位,经稳定后,微微开启调节阀9,并注入颜色水于实验管内,使颜色水
流成一直线。通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态,然后逐步开大调节阀,通过颜色水直线的变化观察层流转变到紊流的水力特征,待管中出现完全紊流后,再逐步关小调节阀,观察由紊流转变为层流的水力特征;(4)测定下临界雷诺数;(5) 将调节阀打开,使管中呈完全紊流,再逐步关小调节阀使流量减小。当流量调节到使颜色水在全管刚呈现出一稳定直线时,即为下临界状态;(6)待管中出现临界状态时,用体积法或重量法测定流量;(7)根据所测流量计算下临界雷诺数,并与公认值(2320)比较,偏离过大,需重测;(8)重新打开调节阀,使其形成完全紊流,按照上述步骤重复测量不少于三次;(9)同时用水箱中的温度计测记水温,从而求得水的运动粘度。难度:1 分数:100 所属知识点: 知识体系/建筑系/土木专业/《流体力学》/流体动力学 [题型]:简答题 流体力学综合实验的操作步骤, 答案:(1)测记本实验的有关常数;(2)打开电子调速器开关,使恒压水箱充水,排除实验管道中的滞留气体,待水箱溢流后,检查泄水阀全关时,各测压管液面是否齐平,若不平,则需排气调平;(3)打开泄水阀至最大开度,待流量稳定后,测记测压管读数,同时用体积法测记流量;(4)改变泄水阀开度3,4次,分别测记测压管读数及流量;(5) 实验完成后关闭泄水阀,检查测压管液面齐平后再关闭进水阀。 难度:2 分数:100 所属知识点: 知识体系/建筑系/土木专业/《流体力学》/流体动力学 [题型]:简答题 能量方程演示实验的操作步骤,
水力学练习题及参考答案 一、是非题(正确的划“√”,错误的划“×) 1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。(√) 2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。(×) 3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。(×) 4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的,当 Fr>1为急流。 (√) 5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。(×) 6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。(×) 6、达西定律适用于所有的渗流。(×) 7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。(√) 8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。 (√) 9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。 (√) 10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。(×) 11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 12、陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。 (√) 13、在作用水头相同的条件下,孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。 (×) 14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等,但底坡不同,因此它们 的正常水深不等。 (√) 15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。(√) 16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。(×) 17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。 (√) 18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。 (×) 19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。(√) 20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。(×) 21、缓坡上可以出现均匀的急流。 (√) 22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。 (√) 24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。 (√) 25、水深相同的静止水面一定是等压面。 (√) 26、恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。(×) 27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 28、陡坡上可以出现均匀的缓流。 (×) 29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。 (√) 30、当明渠均匀流水深大于临界水深,该水流一定是急流。 (×)
一、 名词解释 1.理想流体:实际的流体都是有粘性的,没有粘性的假想流体称为理想流体。 2.水力光滑与水力粗糙管:流体在管内作紊流流动时(1分),用符号△表示管壁绝对粗糙度,δ0表示粘性底层的厚度,则当δ0>△时,叫此时的管路为水力光滑管;(2分)当δ0<△时,叫此时的管路为水力粗糙管。(2分) 3.边界层厚度:物体壁面附近存在大的速度梯度的薄层称为边界层;(2分)通常,取壁面到沿壁面外法线上速度达到势流区速度的99%处的距离作为边界层的厚度,以δ表示。(3分) 1、雷诺数:是反应流体流动状态的数,雷诺数的大小反应了流体流动时,流体质点惯性力和粘性力的对比关系。 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。 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达到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。 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分离,形成旋涡,并交替释放出来,这种交替排列、有规则的旋涡组合称为卡门涡街。 1、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。 3、无旋流动:流动微团的旋转角速度为零的流动。 15、有旋流动:运动流体微团的旋转角速度不全为零的流动。 6、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。 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。 23连续介质模型 在流体力学的研究中,将实际由分子组成的结构用流体微元代替。流体微元有足够数量的分子,连续充满它所占据的空间,这就是连续介质模型。 24流体动力粘度和运动粘度动力粘度:单位速度梯度时内摩擦力的大小dz dv /τ μ=
中北大学 《流体力学》 期末题
目录 第四模块期末试题 (3) 中北大学2013—2014学年第1学期期末考试 (3) 流体力学考试试题(A) (3) 流体力学考试试题(A)参考答案 (6) 中北大学2012—2013学年第1学期期末考试 (8) 流体力学考试试题(A) (8) 流体力学考试试题(A)参考答案 (11)
第四模块 期末试题 中北大学2013—2014学年第1学期期末考试 流体力学考试试题(A ) 所有答案必须做在答案题纸上,做在试题纸上无效! 一、 单项选择题(本大题共15小题,每小题1分,共15分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符 合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于( ) A 、牛顿流体 B 、非牛顿流体 C 、理想流体 D 、无黏流体 2.牛顿内摩擦定律y u d d μ τ =中的 y u d d 为运动流体的( ) A 、拉伸变形 B 、压缩变形 C 、剪切变形 D 、剪切变形速率 3.平衡流体的等压面方程为( ) A 、0=--z y x f f f B 、0=++z y x f f f C 、 0d d d =--z f y f x f z y x D 、0d d d =++z f y f x f z y x 4.金属测压计的读数为( ) A 、绝对压强 p ' B 、相对压强p C 、真空压强v p D 、当地大气压a p 5.水力最优梯形断面渠道的水力半径=R ( ) A 、4/h B 、3/h C 、2/h D 、h 6.圆柱形外管嘴的正常工作条件是( ) A 、m 9,)4~3(0>=H d l B 、m 9,)4~3(0<=H d l C 、m 9,)4~3(0>>H d l D 、m 9,)4~3(0< A16轮机3,流体力学复习资料,4&5章 第四章相似原理和量纲分析 1. 流动的力学相似 1)几何相似:两流场中对应长度成同一比例。 2)运动相似:两流场中对应点上速度成同一比例,方向相同。 3)动力相似:两流场中对应点上各同名力同一比例,方向相同。 4)上述三种相似之间的关系。 基本概念(量纲、基本量纲、导出量纲) 量纲:物理参数度量单位的类别称为量纲或因次。 基本量纲:基本单位的量纲称为基本量纲,基本量纲是彼此独立的,例如用,LMT来表示长度,质量和时间等,基本量纲的个数与流动问题中所包含的物理参数有关,对于不可压缩流体流动一般只需三个即,LMT(长度,质量和时间),其余物理量均可由基本量纲导出。 导出量纲:导出单位的量纲称为导出量纲。 一些常用物理量的导出量纲。 2. 动力相似准则 牛顿数?表达式? 弗劳德数?表达式,意义? 雷诺数?表达式,意义? 欧拉数?柯西数?韦伯数?斯特劳哈尔数? 判断基本模型实验通常要满足的相似准则数。 掌握量纲分析法(瑞利法和π定理)。 第五章黏性流体的一维流动 1. 黏性总流的伯努利方程 应用:黏性不可压缩的重力流体定常流动总流的两个缓变流截面。 该方程的具体形式?几何意义? 2. 黏性流体管内流动的两种损失 沿程损失:产生的原因?影响该损失的因素? 沿程损失的计算公式?达西公式? 局部损失:产生原因? 局部损失计算公式? 3. 黏性流体的两种流动状态 层流和紊流 上临界速度,上临界雷诺数? 下临界速度,下临界雷诺数? 工程实际中,圆管中流动状态判别的雷诺数?2000 4. 管口进口段中黏性流体的流动 边界层的概念? 紊流边界层 层流边界层 层流进口段长度计算经验公式 5. 圆管中的层流流动 速度分布? 切应力分布? 工程流体力学名词解释和简 答题_大全 本页仅作为文档页封面,使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March 一、名词解释 1.理想流体:实际的流体都是有粘性的,没有粘性的假想流体称为理想流体。2.水力光滑与水力粗糙管:流体在管内作紊流流动时(1分),用符号△表示管壁绝对粗糙度,δ0表示粘性底层的厚度,则当δ0>△时,叫此时的管路为水力光滑管;(2分)当δ0<△时,叫此时的管路为水力粗糙管。(2分)3.边界层厚度:物体壁面附近存在大的速度梯度的薄层称为边界层;(2分)通常,取壁面到沿壁面外法线上速度达到势流区速度的99%处的距离作为边界层的厚度,以δ表示。(3分) 1、雷诺数:是反应流体流动状态的数,雷诺数的大小反应了流体流动时,流体质点惯性力和粘性力的对比关系。 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。 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达到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。 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分离,形成旋涡,并交替释放出来,这种交替排列、有规则的旋涡组合称为卡门涡街。 1、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。 3、无旋流动:流动微团的旋转角速度为零的流动。 15、有旋流动:运动流体微团的旋转角速度不全为零的流动。 6、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。 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。 23连续介质模型 流体力学表面张力: 1.连续性原理只适用于理想流体的定常流动。(错)连续性方程即是质量守恒定律,适用于一切流体.可压和不可压的稳定流管,定常非定常等流动都适用. 2.“巷小风大”生动地体现了流体的可压缩性。(质量守恒)(错) 3.流体做定常流动时,各点流速可以不同;…………………………..(对)同一地点的速度不随时间变化。 4.黏滞力总是阻碍流体质量元的运动。………………………………..(对) 运动快的流层给运动慢的流层以加速力,运动慢的物体给运动快物体以黏滞力。 5.黏滞性流体不可做定常流动;…………………………………….….(错)点的确定 6.液体表面张力的方向垂直于张力线并且和液面垂直(相切)。(错) 7.多个小水滴汇合成一个大水滴时要释放能量。(对)8.表面张力存在,使得液体表面积和表面能都不断减小,直至最小;(对) 9.肥皂泡的半径增加时,其内外压强差也随之增加。………………..(错) 10. 毛细现象是由于液体润湿(不润湿)固体引起的。(对) 11.同一流线上各点流速大小相同。(错) 液体表面积越大,其表面张力系数越小。(错)13.大水滴变成小水滴,水的总能量增大。(对) 14.降低水温和加入洗涤剂都可以减小水的表面张力系数。 ( 错 ) 15.理想流体作定常流动时,通过同一横截面的流量不随时间发生变化。( 对 ) 1.黏滞性流体在圆水平管中做层流时,下列说法中正确的是( D ) A.管道中各处的流速相等; B.流层之间的摩擦力与速度梯度dy dv 成反(正)比; C.流量与管道直径的立方(四次方)成正比;D.管道轴心的流速大于管壁处的流速; 2. 内直径为3cm 的水管里的水在压强4?105Pa 作用下以1m/s 的流速流入10m 高的楼房室内的内直径为1cm 的水管. 取重力加速度为10m/s 2, 水的密度为 103kg/m 3. 设水为理想流体, 则室内水管内水的流速和压强分别为 ( C ) A. 3m/s, 2.96?105Pa B. 3m/s, 3.04?105Pa C. 9m/s, 2.6?105Pa D. 9m/s, 3.4?105Pa 3.下列说法正确的是………………………………………………………( A ) A.生活中倒水时,水流越来越细是伯努利方程的体现 B.定常流动是理想流体所特有的,黏性流体不能做定常流动 C.管径越小,毛细管内液面上升的高度越高(可能下降)变化高度 D.钢针能够浮在水面上是由于钢针质量小,受到的浮力小于(等于)重力。表面张力 4.关于液体表面张力,下列说法正确的是…………………………( ) A.温度越高,液体的表面张力系数越大(小) B.水中加入活性剂的目的是为了增大水的表面张力系数(减小,易于流动) 流体力学知识点总结 第一章 绪论 1 液体和气体统称为流体,流体的基本特性是具有流动性,只要剪应力存在流动就持续进行,流体在静止时不能承受剪应力。 2 流体连续介质假设:把流体当做是由密集质点构成的,内部无空隙的连续体来研究。 3 流体力学的研究方法:理论、数值、实验。 4 作用于流体上面的力 (1)表面力:通过直接接触,作用于所取流体表面的力。 作用于A 上的平均压应力 作用于A 上的平均剪应力 应力 法向应力 切向应力 (2)质量力:作用在所取流体体积内每个质点上的力,力的大小与流体的质量成比例。(常见的质量力: 重力、惯性力、非惯性力、离心力) 单位为 5 流体的主要物理性质 (1) 惯性:物体保持原有运动状态的性质。质量越大,惯性越大,运动状态越难改变。 常见的密度(在一个标准大气压下): 4℃时的水 20℃时的空气 (2) 粘性 ΔF ΔP ΔT A ΔA V τ 法向应力周围流体作用 的表面力 切向应力 A P p ??=A T ??=τA F A ??=→?lim 0δA P p A A ??=→?lim 0为A 点压应力,即A 点的压强 A T A ??=→?lim 0τ 为A 点的剪应力 应力的单位是帕斯卡(pa ) ,1pa=1N/㎡,表面力具有传递性。 B F f m =u u v v 2m s 3 /1000m kg =ρ3 /2.1m kg =ρ 牛顿内摩擦定律: 流体运动时,相邻流层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。即 以应力表示 τ—粘性切应力,是单位面积上的内摩擦力。由图可知 —— 速度梯度,剪切应变率(剪切变形速度) 粘度 μ是比例系数,称为动力黏度,单位“pa ·s ”。动力黏度是流体黏性大小的度量,μ值越大,流体越粘,流动性越差。 运动粘度 单位:m2/s 同加速度的单位 说明: 1)气体的粘度不受压强影响,液体的粘度受压强影响也很小。 2)液体 T ↑ μ↓ 气体 T ↑ μ↑ 无黏性流体 无粘性流体,是指无粘性即μ=0的液体。无粘性液体实际上是不存在的,它只是一种对物性简化的力学模型。 (3) 压缩性和膨胀性 压缩性:流体受压,体积缩小,密度增大,除去外力后能恢复原状的性质。 T 一定,dp 增大,dv 减小 膨胀性:流体受热,体积膨胀,密度减小,温度下降后能恢复原状的性质。 P 一定,dT 增大,dV 增大 A 液体的压缩性和膨胀性 液体的压缩性用压缩系数表示 压缩系数:在一定的温度下,压强增加单位P ,液体体积的相对减小值。 由于液体受压体积减小,dP 与dV 异号,加负号,以使к为正值;其值愈大,愈容易压缩。к的单位是“1/Pa ”。(平方米每牛) 体积弹性模量K 是压缩系数的倒数,用K 表示,单位是“Pa ” 液体的热膨胀系数:它表示在一定的压强下,温度增加1度,体积的相对增加率。 du T A dy μ =? dt dr dy du ? =?=μ μτdu u dy h =ρ μν= dP dV V dP V dV ? -=-=1/κρ ρ κ d dP dV dP V K =-==1 流体力学简答题总结 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-SANYHUASANYUA8Q8- 简答题 1.什么是等压面?等压面有什么性质? 压强相等的点组成的面。 性质:1)等压面与质量力正交。 2)质量力只有重力作用的流体的等压面是水平面。 3)等压面就是等势面。 4)自由液面和液体的交界面是等压面。 2.什么是绝对压强,什么是相对压强? 绝对压强是以绝对真空为基准的压强,相对压强是以当地大气压强为基准的压强。 3.压力体的构成是什么?如何确定实压力体和虚压力体? 压力体的构成 1)曲面本身。 2)自由液面或自由液面的延长面。 3)曲面边缘向自由液面或自由液面的延长面所引的垂面。 确定实、虚压力体 压力体与曲面本身相接处的部分如果有液体存在就是实压力体,压力方向向下;否则为需压力体,压力方向向上。 4.“恒定流与非恒定流”,“均匀流与非均匀流”,“渐变流与急变流”是如何定义的? (1)液体运动时,若任何空间点上所有的运动要素都不随时间而改变,这种水流称为恒定流。若任何空间点上所有的运动要素随时间发生了变化,这种水流称为非恒定流。 (2)在恒定流中,液流同一流线上液体质点流速的大小和方向均沿程不变地流动,称为均匀流。当流线上各质点的运动要素沿程发生变化,流线不是彼此平行的直线时,称为非均匀流。 (3)流线接近于平行直线的流动称为渐变流,流线的曲率较大,流线之间的夹角也较大的流动,称为急变流。 5.试用能量方程解释飞机的升力是如何产生的。 答:飞机机翼呈上凸下凹状,当空气流经机翼时,其上侧流速较大,压力较小;下侧流速较小压力较大,从而在机翼上下产生了一个压力差,此即为飞机的升力。 6.用伯努利能量方程解释为什么在炎热的夏天,当火车开动后,车厢里顿时会有风从车厢两侧吹进? 答:当火车开动后,车厢内的空气获得一定的流速,该流速远大于火车周围的空气流速。由伯努利方程Z P\Y V2\2g=C可知,越靠近车厢处,空气的压强就越小。从而产生了一个指向车厢的压力差。在此压力差的作用下,空气就经由车窗被吹进了车厢内。 7.总流能量方程的物理意义是什么?试说明方程中各项的物理意义? 答:总流的能量方程表述为:Z1 P1\Y a1V12\2g=Z2..... 它的物理意义是:水流只能从总机械能大的地方流向总机械能小的地方。各项物理意义如下: z─总流过水断面上单位重量液体所具有的位能,简称为单位位能; 1、作用在流体的质量力包括 ( D ) A压力B摩擦力C表面张力D 惯性力 2、层流与紊流的本质区别是: ( D ) A. 紊流流速>层流流速; B. 流道截面大的为湍流,截面小 的为层流; C. 层流的雷诺数<紊流的雷诺数; D. 层流无径向脉动,而紊流 有径向脉动 3、已知水流的沿程水力摩擦系数 只与边界粗糙度有关,可判断 该水流属于( D ) A 层流区; B 紊流光滑区; C 紊流过渡粗糙区; D 紊流粗糙区。 4、一个工程大气压等于( B )Pa; ( C )Kgf.cm-2。 A 1.013×105 B 9.8×104 C 1 D 1.5 5、长管的总水头线与测压管水头线 ( A ) A相重合; B相平行,呈直线; C相平行,呈阶梯状; D以上答案都不对。 6、绝对压强p abs、相对压强p 、真空值p v、当地大气压强p a之间的 关系是( C ) A p abs=p+p v B p=p abs+p a C p v=p a-p abs D p = p a b s - p V 7、将管路上的阀门关小时,其阻力系数( C ) A. 变小 B. 变大 C. 不变 8、如果忽略流体的重力效应,则不需要考虑哪一个相似性参数?( B ) A弗劳德数 B 雷诺数 C.欧拉数 D马赫数 9、水泵的扬程是指 ( C ) A 水泵提水高度; B 水泵提水高度+吸水管的水头损失; C 水泵提水高度 + 吸水管与压水管的水头损失。 10、紊流粗糙区的水头损失与流速成( B ) A 一次方关系; B 二次方关系; C 1.75~2.0次方关系。 11、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数( C ) A 急流和缓流; B 均匀流和非均匀流; C 层流和紊流; D 恒定流和非恒定流。 12、离心泵的性能曲线中的H-Q线是在( B )情况下测定的。 A. 效率一定; B. 功率一定; C. 转速一定; D. 管路(l+∑le)一定。流体力学-总结+复习 4-5章
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