流體力學(xué)簡答題期末復(fù)習(xí)題及答案

為什么圓管進口段靠近管壁的流速逐漸減??？而中心點的流速是逐漸增大的？

進口附近斷面上的流速分布較均勻，流速梯度主要表現(xiàn)在管壁處，故近壁處切應(yīng)力很大，流動所受的阻力也很大,

至使流速漸減。管中心處流速梯度很小，t小，阻力很小，使流速增大。直至形成一定的流速梯度及切應(yīng)力，使各部

分流體的能耗與能量補充平衡。

紊流研究中為什么要引入時均概念？紊流時，恒定流與非恒定流如何定義？

把紊流運動要素時均化后，紊流運動就簡化為沒有脈動的時均流動，可對時均流動和脈沖分別加以研究。紊流中只

要時均化的要素不隨時間變化而變化的流動，就稱恒定流。

紊流的切應(yīng)力有哪兩種形式？它們各與哪些因素有關(guān)？各主要作用在哪些部位？

粘性切應(yīng)力主要與流體粘度和液層間的密度梯度有關(guān)。主要在近壁處。附加切應(yīng)力主要與流體的脈動程度和流體的

密度有關(guān)，主要作用在紊流核心出脈動程度較大地方。

紊流中為什么存在粘性底層？其厚度與哪些因素有關(guān)？其厚度對紊流分析有何意義？

紊流時斷面上流層的分區(qū)和流態(tài)分區(qū)有何區(qū)別？

粘性底層，紊流核心：粘性、流速分布與梯度；層流、紊流：雷諾數(shù)

紊流為什么存在粘性底層？其厚度與哪些因素有關(guān)，其厚度對紊流分析有何意義？

在近壁處，因液體質(zhì)點受到壁面的限制，不能產(chǎn)生橫向運動，沒有混摻現(xiàn)象，流速梯度du/dy很大，粘滯切應(yīng)力I仍

然起主要作用。粘性底層很薄，但對能量損失很大。

圓管紊流的流速如何分布？

粘性底層：線性分布，紊流核心處：對數(shù)或指數(shù)

管徑突變的管道，當其他條件相同時，若改變流向，在突變處所產(chǎn)生的局部水頭損失是否相等？為什么？

不等，固體邊界不同，如突擴與突縮

局部阻力系數(shù)與哪些因素有關(guān)？選用時應(yīng)該注意什么？

固體邊界的突變情況、流速；局部阻力系數(shù)應(yīng)與所選取的流速相對應(yīng)。

如何減小局部水頭損失？讓固體邊界趨于流線型

邊界層內(nèi)是否一定是層流？影響邊界層內(nèi)流態(tài)的主要因素有哪些？

否，有層流、紊流邊界層；粘性、流速、距離

邊界層分離是如何形成的？如何減小尾流的區(qū)域？

因壓強沿流動方向增高，以及阻力的存在，使得邊界層內(nèi)動量減小，形成邊界層的分離。使繞流體型盡可能流線化，

則可減小尾流的區(qū)域

量綱分析有何作用？

可以用來推導(dǎo)各物理量的量綱，簡化物理方程，檢驗物理方程、經(jīng)驗公式的正確性和完善性，為科學(xué)的組織實驗過

程、整理實驗結(jié)果提供理論指導(dǎo)。

經(jīng)驗公式是否滿足量綱和諧原理？

一般不滿足。通常根據(jù)一系列的試驗資料統(tǒng)計而得，不考率量綱之間的和諧。

雷諾數(shù)與哪些因素有關(guān)？其物理意義是什么？管徑增大，雷諾數(shù)增大還是減??？

雷諾數(shù)與流體的粘度、流速及水流的邊界形狀有關(guān)。

為什么下臨界數(shù)判斷層流和紊流？

因為下臨界雷諾數(shù)較穩(wěn)定，只與水流的過水斷面形狀有關(guān)，上臨界雷諾數(shù)不穩(wěn)定

當管徑的直徑由小變大時，其下臨界雷諾數(shù)如何變化？

不變，因為下臨界雷諾數(shù)只與水流邊界形狀有關(guān)

簡述理想流體與粘性流體之間的主要區(qū)別？

（1）粘性流體具有粘性，流體層之間有剪切力作用，而理想流體沒有

（2）粘性流體附著于物體表面，跳物體表面上流速等于物體流速，而理想流體在物體表面發(fā)生相對滑移。

簡述連續(xù)介質(zhì)假說。

連續(xù)介質(zhì)假設(shè)將流體區(qū)域看成由流體質(zhì)點連續(xù)組成，占滿空間而沒有間隙，其物理特性和運動要素在空間是連續(xù)分

布的。從而使微觀運動的不均勻性、離散性、無規(guī)律性與宏觀運動均勻性、連續(xù)性、規(guī)律性達到了和諧的統(tǒng)一。（宏

觀無限小微觀無限大）

流體靜壓力有哪兩個重要特征？

特征一：在平衡的流體中，通過任意一點的等壓面，必與該點所受的質(zhì)量力互相垂直。

特征二：當兩種互不相混的液體處于平衡時，它們的分界面必為等壓面。

簡單敘述沿程阻力和局部阻力的定義，試分析產(chǎn)生這兩種損失的原因。

沿程阻力：再過流斷面沿程不變的均勻流道中所受的流動阻力

沿程損失原因:由于流體與壁面的摩擦而產(chǎn)生的

.局部阻力：流體在流動過程中由于方向改變或速度改變以及經(jīng)過管件而產(chǎn)生的阻力

局部損失的原因：因流體與壁面的沖擊和流體的質(zhì)點之間的碰撞而形成的

何謂緩變流和急變流？在緩變流截面上，壓強分布有何規(guī)律？

當流線的曲率半徑很大或流體之間的夾角很小時，流線近似為平行直線，這樣的流動稱為緩變流，否則稱為急變流。

在接近于直線的流動中，沿法線方向的壓力分布規(guī)律與平衡流體中的相同，均服從于流體靜力學(xué)基本程

簡述流線的定義，并寫出流線方程。

流線就是在流場中某一瞬間作出的一條空間曲線，使這一瞬間在該曲線上各點的流體質(zhì)

點所具有的速度方向與曲線在該點的切線方向重合

（同一時刻流場中連續(xù)各點的速度方向線）

何謂系統(tǒng)和控制體？它們有何區(qū)別與聯(lián)系？

眾多流體的質(zhì)點的集合稱為系統(tǒng)?？刂企w是指流場中某一確定的空間。

區(qū)別：系統(tǒng)的位置和形狀是可以變化的，而控制體是指流場中的某一確定的空間。

聯(lián)系：利用控制體可以推導(dǎo)出流體系統(tǒng)所具有的某種物理最隨時間的變化率，得出流體

力學(xué)中若干重要方程

流體運動粘滯系數(shù)r表征單位速度梯度作用下的切應(yīng)力對單位體積質(zhì)量作用產(chǎn)生的

阻力加速度，具有運動學(xué)要素。

流體動力粘滯系數(shù)u表征單位速度梯度作用下的切應(yīng)力，反映了粘滯的動力性質(zhì)

為什么相似準則都要表征慣性力？

作用在流體上的力除了是企圖維持流體原來運動狀態(tài)的力外，其他刀都是企圖改變運動狀態(tài)的力。如果把作用在流

體上的各力組成一個多邊形，那么慣性力則是多邊形的合力。流動的變化就是慣性力與其他上述各種力相互作用的

結(jié)果

分別舉例說明由重力和粘滯力起主要作用的水流？

粘滯力：層流狀態(tài)下的明梁、管道、隧洞的有壓流動和潛體繞流問題。

重力：堰壩溢流

2.瞬時流速、脈動流速、時均流速和斷面平均流速的定義及其相關(guān)關(guān)系怎樣？

瞬時流速/為流體通過某空間點的實際流速，在紊流狀態(tài)下隨時間脈動；時均流速牙，為某一空間點的瞬時流速在時

豆=工，一，，

段7內(nèi)的時間平均值；T'。;脈動流速〃，為瞬時流速和時均流速的差值，〃=以+〃；斷面平均流速5為

N=1fZ7<L4

過水斷面上各點的流速（紊流是時均流速）的斷面平均值，乂J月0

為什么每個相似準則都是和慣性力做比較？

作用在流體上的力除慣性力是企圖維持流體原來運動狀態(tài)的力外，其他力都是企圖改變運動狀態(tài)的力。如果把作

用在流體上的各力組成一個力多邊形H勺話，那么慣性力則是這個力多邊形的合力，即牛頓定律足ma。流動的變化

就是慣性力與其他上述各種力相互作用的結(jié)果。因此各種力之間的化例關(guān)系應(yīng)以慣性力為一方來相互比較。

思考題：為什么要考慮虹吸管的安裝高度？

虹吸管內(nèi)存在負壓，當安裝高度較高時，虹吸管的最高處的壓強可能小于水的汽化壓強，在那里水將變成蒸汽，破

壞了水流的連續(xù)性，導(dǎo)致水流運動中斷。因此在進行虹吸管設(shè)計時必須考慮它們的安裝高度。

1.雷諾數(shù)與哪些因數(shù)有關(guān)？當管道流量一定時，隨管徑的加大，雷諾數(shù)是增大還是減??？

雷諾數(shù)與流體的枯度、流速及管徑有關(guān)。

Re=乎=.,?的dT，Re

2.圓管層流流動時，其斷面的切應(yīng)力和流速是如何分布的？

切應(yīng)力：直線分布，管軸處為0,圓管壁面上達最大值；

流速：旋轉(zhuǎn)拋物面分布，管軸處為最大，圓管壁面處為0。

1.什么是流線？什么是跡線？流線與跡線的區(qū)別是什么？

跡線和流線最基本的差別是：跡線是同一流體質(zhì)點在不同時刻的位移曲線，與拉格朗口觀點對應(yīng)，而流線是同一

時刻、不同流體質(zhì)點速度方向與之相切的曲線，與歐拉觀點相對應(yīng)。

在恒定流中，流線的形狀不隨時間變化，任?流體質(zhì)點必定沿某一確定的流線運動，此時流線和跡線在幾何上是

一致的，兩者重合。

2.什么是恒定流動？什么是非恒定流動？

3.何謂漸變流，漸變流有哪些重要性質(zhì)？引入漸變流概念，對研究流體運動有什么實際意義？

實際的流動，通常不是嚴格的均勻流，但接近于均勻流，這種流動稱為漸變流動，漸變流的流線近乎平行直稅，

過流斷面可認為是平面，即漸變流可近似的按均勻流處理，壓強分布也服從流體靜力學(xué)規(guī)律。

4.動能修正系數(shù)及動量修正系數(shù)的物理意義是什么？

5.說明總流伯努利方程各項的物理意義和幾何意義。

物理意義：總流各過流斷面上單位重量流體所具有的勢能平均值和動能平均值之和，亦即總機械能的平均值沿流

程減小，部分機械能轉(zhuǎn)化為熱能而損失，各項能量之間可以相互轉(zhuǎn)換。

幾何意義：對于液體來說，總流各過流斷面上總水頭沿流程下降,所下降的高度即為水頭損失，各水頭之間可以相

互轉(zhuǎn)化。

流動方向：水流總是從水頭大處流向水頭小處；或水流總是從單位機械能大處流向單位機械能小處。

6.結(jié)合公式推導(dǎo)，說明總流動量方程適用條件。

適用條件：恒定流過水斷面為均勻流或漸變流過水斷面無支流的匯入與分出

靜水壓強的兩特性：

1,壓強方向與作用面內(nèi)法線方向重合。

2,靜止液體中任一點靜水壓強的大小與作用面的方向無關(guān)，即，作用于同一點各方向的靜水壓強相等。

等壓面與質(zhì)量力正交。

流體質(zhì)點與流體微團的區(qū)別

（1）流體質(zhì)點從幾何上講，宏觀上看:僅是?個點，無尺度、無表面積、無體積;從微觀上看:流體質(zhì)點中又包含很多

流體分子。從物理上講，具有流體諸物理屬性。

（2）流體微團流體微團雖很微小，但它有尺度、有表面積、有體積，可作為一階、一階、三階微量處理。流體微團

中包含很多個流體質(zhì)點，也包含很多很多個流體分子。

質(zhì)量力與表面力之間的區(qū)別：

①作用點不同質(zhì)量力是作用在流體的每一個質(zhì)點上表面力是作用在流體表面上；

②質(zhì)量力與流體的質(zhì)量成正比（如為均質(zhì)體與體積成正比）表面力與所取的流體的表面積成正比

③質(zhì)量力是非接觸產(chǎn)生的力,是力場的作用表面力是接觸產(chǎn)生的力

1.在連續(xù)介質(zhì)的概念中，何為質(zhì)點？

流體質(zhì)點是指體積小的可以看作一個幾何點，但它又包含有大量的分子，且具有諸如速度、密度及壓強等物理量的

流體微團。

二.什么是理想流體?正壓流體?

當流體物質(zhì)的粘度較小，同時期內(nèi)部運動的相對速度也不大，所產(chǎn)生的粘性應(yīng)力比起其他類型的力來說可以忽略不

計時，可把流體近似看作是無粘性的，這樣無粘性的流體稱為理想流體。內(nèi)部任一點的壓力只是密度的函數(shù)的流體，

稱為正壓流體。

3.什么是不可壓縮流體？

流體的體積或密度的相對變化量很小時，一般可以看成是不可壓縮的，這種流體就被稱為不可壓縮流體。

4.什么是定常場；均勻場。

如果一個場不隨空間的變化而變化，即場中不顯含空間坐標變量r,則這個場就被稱為均勻場。如果一個場不隨時

間的變化而變化，則這個場就被稱為定常場。

5.簡述跡線的定義并用張量下標的形武標的。

跡線時流體質(zhì)點在空間運動過程中描繪出來的曲線。張量下表形式為華=u6

dt'

6.概述流線的定義及與跡線的不同。

流線是流場中的?條曲線，曲線上每?點的速度矢量方向和曲線在該點的切線方向相同。

與跡線的不同，流線在同一時刻和不同流體質(zhì)點的速度矢量相切。

7.脈線的定義，在定常流動與非定常流動中跡線、流線、脈線分別怎樣。

脈線是把相繼經(jīng)過流場中同一空間點的流體質(zhì)點在某瞬時順序連接起來得到的一條線。在非定常流動中，跡線、流

線、脈線一般來說是不相重合的。但在定常流動中跡線、流線、脈線三線合而為一。

8.敘述有旋流動和無旋流動的定義，依據(jù)什么劃分的。

若在整個流場中處處▽><〃=0,則稱此流動為尢旋流動，否則稱有旋流動。劃分依據(jù)為渦量是否為零。

9.渦線定義及其微分方程。

渦線是一條曲線，該曲線上每一點的切線方向與該點的渦線矢量方向相同。渦線是由同一時刻不同流體質(zhì)點組成的,

渦線上各流體質(zhì)點都圍繞渦線的切線方向旋轉(zhuǎn)。

微分方喘謂已

10.寫出雷諾運輸公式兩種形式。

■觸=腰+▽?(""小

1、連續(xù)性方程的實質(zhì)？

答：連續(xù)性方程是基于物質(zhì)守恒定律，流場中任取一流體系統(tǒng)，其大小、形狀、密度等發(fā)生連續(xù)變化但物質(zhì)總質(zhì)量

保持不變所列出的守恒方程。

2、可壓縮流體和不可壓縮流體該如何判定？

答：通常液體和低速流動氣體可看作不可壓縮流體，但在某些非定常流動條件下，液體也需當作可壓縮流體處理(密

度變化不可忽略)如：水下爆炸、管路閥門突然啟閉等。

3、請寫出納維-斯托克斯方程的依據(jù)、適用流體，及其矢量形式。

答：納維-斯托克斯方程由動量定理推出，適用于任何一種流體。簡稱N-S方程

矢量形式：P^=+V(/lV.w)+V<2/yS)+pf

4、列舉一些在非慣性系中處理流動問題更方便的場合？

答：如講究大氣流動時常選用隨地球?起轉(zhuǎn)動的坐標系，研究葉輪式流體機械內(nèi)部葉輪見的流動時常選用隨葉輪一

起轉(zhuǎn)動的坐標系等，這些都是非慣性系。

5、試寫出角速度矢量在慣性系與非慣性系中的物質(zhì)導(dǎo)數(shù)之間的關(guān)系

答：角速度矢量在慣性系和非慣性系中的物質(zhì)導(dǎo)數(shù)相同。

6、在拉格朗日參考系中，將一流體單元看作一熱力系統(tǒng)時，熱力學(xué)第一定律的闡述是？

答：處于流動中的一個流體系統(tǒng)的總能量的變化率等于外力對該系統(tǒng)的做工功率與外界對該系統(tǒng)的傳熱功率之和。

7、流體流動過程中的表面力做功與質(zhì)量力做功對流體總能量有何作用？

答：流體流動過程中（無形變時）表面力與質(zhì)顯力做功只使流體動能增加，而對內(nèi)能變化并無貢獻。

8、內(nèi)能方程的實質(zhì)？

答：內(nèi)能方程表示單位流體內(nèi)能的變化率等于流體變形時表面力的做功功率和向流體的傳熱功率之和。

9、什么是耗損函數(shù)？

答：耗根函數(shù)是流體變形時粘性力的做功功率，這部分機械能不可逆地轉(zhuǎn)化成為熱能，因此在一切流體和一切流動

中總是大于零。

10、邊界條件有哪幾種，分別是什么？

答：1）液液分界面邊界條件

2）固壁邊界條件

3）液氣分界邊界條件

4）無窮遠條件

5）界面法向速度

I、何謂開爾文定理？

答：對于正壓，體積力有勢的理想流體流動，沿任意封面的物質(zhì)周線上的速度環(huán)量和通過任一物質(zhì)面的渦通量在運

動過程中守恒，這就是開爾文定理，也稱湯普遜定理。

2、試寫出開爾文定理成立的幾大假設(shè)？

答：正壓、理想流體、質(zhì)量力有勢。放松其任?條件開爾文定理則不成立。

3、試寫出引起速度環(huán)量和渦通量發(fā)生變化的幾大因素？

答：粘性、非正壓流體、非保守力。

4、開爾文定理的直接推論？

答：正壓、理想流體在質(zhì)量力有勢的情況下，如果某時刻部分流體內(nèi)無旋，則在此以前和以后的任意時刻這部分流

體皆為無旋。若某時刻部分流體有旋，則在此以前和以后的任意時刻這部分流體皆為有旋。

5、伯努利方程成立的條件是什么？

答：忽略流體粘性影響、質(zhì)量力有勢'正壓流體、定常流動、方程沿同一條流線成立。

6、勢流伯努利方程的成立條件？

答：忽略流體粘性影響，正壓流體，質(zhì)量力有勢，無旋流動。

I、何謂空間勢流？

答：空間勢流是指發(fā)生在三維空間的勢流，與平面勢流在流動現(xiàn)象方面并無本質(zhì)區(qū)別，但在三維空間內(nèi)，復(fù)變函數(shù)

方法不再適用必須直接求解偏微分方程以得到空間勢流運動的解。

2、何謂斯托克斯流函數(shù)？

答：平面流動的流函數(shù)自動滿足連續(xù)方程。在一般的三維流動中無法找到一個標量函數(shù)能夠滿足連續(xù)方程，但對于

軸對稱運動，這樣的流函數(shù)是存在的，即為斯托克斯流函數(shù)。

3、斯托克斯流函數(shù)的性質(zhì)

答1）二常數(shù)是流面

2）子午面內(nèi)的曲線AB繞對稱軸旋轉(zhuǎn)形成曲面，通過此曲面的流體體積流量Q等于B點和A點流函數(shù)的差值乘

以2。

4、寫出勒讓德方程的表達式

J__d_(sin6>^)+/(Z+1)T=0

sin。(!0

5、巴特勒球定理成立的條件？

答：1）在廠2處=常數(shù)，即球面為流面。

2）0=為在力a的區(qū)域中應(yīng)有相同的奇點，即引入圓球后在球外區(qū)不添加奇點。

3）在無窮遠處與具有相同的流動狀態(tài)。

4）表示的流動仍然是勢流流動。

6、什么是巴特勒定理？

答：設(shè)無界不可壓縮流體軸對稱勢流流動的流函數(shù)為。（幾。）并且在r遠小于a的區(qū)域內(nèi)沒有奇點，。。（0,8）=0如

將一個r=a的求放入流場中，則球外區(qū)域中流函數(shù)為：

2

0（廠,。）=4（r,6）+“（二6）=00（r,6）-立?。ㄧ?0）

ar

7、球面為流面的必要條件？

答：無流體流入流出球面

8、為什么說一個給定物體的虛擬質(zhì)量只與該物體的形狀和方位有關(guān)而與其運動速度、角速度、加速度無關(guān)？

答：對于任意形狀的物體，其擾動速度勢函數(shù)取決于該物體的形狀和運動方向。

1.幾種典型的漩渦運動？

答：渦絲，渦環(huán)、渦列、渦街和渦層

2.渦絲概念？

答：有時渦量可能集中在很細的一根渦管中，此時可近似將此渦管看成幾何.上的一條線，稱之為渦絲

3.切向速度間斷面概念？

答：一個尖尾緣翼型在流體中作變速或變攻角運動，當雷諾數(shù)很大時。流體繞過上、下翼面將以不同的速度在后緣

處重新匯合，形成一個切向速度劇烈變化的薄層，稱為切向速度間斷面。

4.亥姆霍茲第一定理

答：當渦管截面非常小趨于零時，渦管可以看作渦線，于是也可以說渦線始終由同一些質(zhì)點所組成，這就是亥姆霍

斯茲第一定理

5.渦層概念？

答：渦量局限在很薄的一層曲面中，而在曲面外很小的鄰域內(nèi)，其值迅速下降到零，則稱此曲面為渦層。

6.渦層局部特征量？

y=/稱為渦層強度，它是渦層的局部特征量。

7.渦形成的原因？

答：問新面的變形、破裂是泅形成的原印之一。

8.平面流場？

答：無限長的直渦絲的誘導(dǎo)速度場是平面流場

1.討論斯托克斯方程精確解的意義？

①如果實際流動與精確解的流動情況相近，可用攝動法求解流動問題，精確解構(gòu)成這種方法的基礎(chǔ)

②用來檢驗數(shù)值計算的結(jié)果

③校核測試儀器的精確度

2.什么是庫埃特流動？

使兩板中的?板沿板面方向等速運動的流動

3.什么是泊前葉流動？

等截面直通道中的定常粘性流動

4.泊桑方程對哪些特殊形狀截面通道有解？

圓形截面通道，橢圓形截面通道，正方形截面通道

5.非定常的平行剪切流動有哪幾種？

突然加速無界平板附近的流動，無界振動平板附近的流動，平行壁面間的振蕩流動

6.什么是突然加速無界平板附近的流動，也叫斯托克斯第一問題？

一無限大平板，其上部存在流體，初始時刻平板與流體都處于靜止狀態(tài)。某瞬時.,平板突然加速，在自身平面

內(nèi)以速度U等速運動，從而帶動其上部流體運動。

7.什么是無界振動平板附近的流動，也叫斯托克斯第二問題？

平板不作等速直線運動，而是隨時間作簡諧振動。

8.什么時候筒間的流動可以看作平面流動？

圓筒的軸長度與直徑相比很大時。

9.為什么滯止區(qū)域流動問題很重要？

繞流問題總存在流動的滯止區(qū)域

10.滯止流動分類

滯止流動可以是三維.軸對稱或平面流動，也可以是定?；蚍嵌ǔＡ鲃?/p>

1.什么是小雷諾數(shù)流動？

流動的慣性力與粘性力相比可以忽略不計，或只占次要地位。

2.嚴格來講在什么情況下斯托克斯方程才成立？

當雷諾數(shù)趨近零時才成立

3.什么是斯托克斯流動？

滿足斯托克斯方程和連續(xù)方程的流體運動

4.什么是斯托克斯佯繆？

斯托克斯方程雖然對圓球繞流有解而對圓柱繞流無解

5.什么是懷特赫德佯繆？

假設(shè)真實流動的解等于這個解加上一個小擾動，代回N-S方程用攝動方法來求解擾動，發(fā)現(xiàn)對圓球因無法同

時滿足全部條件而失敗。

6.孔隙率的定義？

仁取一宏觀上足夠小但又包含大晟孔隙的體積A,其中孔隙所占體積為Aa,則孔隙率定義為Aa/A

7.斯托克斯阻力公式使用條件？

雷諾數(shù)小于1時適用，當雷諾數(shù)大于1時誤差越來越大.不再適用

28.簡述邊界層的定義

答：由于在物面上要滿足無滑移動邊界條件，流體速度在很小的距離內(nèi)由外流的速度值降至物面史的零值，因此存

在很強的粘性影響，這一薄層就是邊界層，或稱為內(nèi)流，

29.簡述尾跡的形成

答：邊界層向物體尾部流動時會遇到逆壓梯度，即沿流動方向壓強增大，這會引起流體從物面分離并在物體下游形

成所謂的尾跡(或尾流)。

30邊界層有那幾個厚度

答：這些厚度中用的最多是名義邊界層厚度，簡稱邊界層厚度；另一類厚度稱為位移厚度或排擠厚度，記作方;第

三個常用的厚度是動量損失厚度或簡稱為動量厚度，記作。

31請寫出拉布修斯方程最后表達式

r'+gff=o

32.請寫出當?shù)乩字Z數(shù)表達式

r0(x)=2/70)

三plP加

33求邊界層方程的相似解的步驟

一；選擇a和4的值

—(U^2)=u(2a-0)

dx

二；利用方程確定U(x)和&(x).

ddU介

ax

三；確定函數(shù)f(〃)滿足?？思{-斯坎方程及其定解條件

四；山函數(shù)f（7）U（x）?。╔）得邊界層流動的流函數(shù)，速度分布以及其他流動細節(jié)

34.動量積分方程求邊界層近似解的基本思路

答：將邊界層方程沿y方向積分，得到的方程表示在任一x位置的平均慣性力和粘性力的平衡，由這種近似方法得

到的結(jié)果，在大多數(shù)情況下都是足夠精確的。

35.邊界層流動滿足的條件

答：在邊界層內(nèi)邊界上，必須滿足無滑移條件，在邊界層外邊界上必須滿足速度相等且應(yīng)力相等。

36.用公式表示自然邊界條件

U（x,O）=O;u（x,5）=U,'心㈤=。

37.概括鈍形物體繞流出現(xiàn)壓差阻力的原因

答：尾流區(qū)的漩渦造成能量損失，該區(qū)壓強較理想流體流動為低。

38.舉例分離會給工程帶來哪些危害？

答：比如流體分離可能造成機翼表面失速，阻力劇增：在葉輪機械或擴壓器中，分離不僅帶來大的機械能損失，還

可能引起劇烈的喘振和旋轉(zhuǎn)失速，甚至造成結(jié)構(gòu)破壞。

39.簡述層流穩(wěn)定性理論的主要內(nèi)容

答：主要內(nèi)容是尋找在各種流動情況下層流對小擾動失去抑制能力時的雷諾數(shù)，也就是臨界雷諾數(shù)Re”

40.對于平板邊界層流動，滿足什么條件層流邊界層將轉(zhuǎn)換為紊流邊界層？

答：當流動雷諾數(shù)大于520時，層流邊界層將轉(zhuǎn)換為紊流邊界層。

第十章

I.寫出素流的概念:流體運動的一種不規(guī)則情形，各物理量隨時間和空間坐標呈隨機變化，其具有明確的統(tǒng)計平均值。

2.寫出紊流的統(tǒng)計平均方法及適用范圍：

（1）時間平均法只適用于定常紊流場

（2）空間平均法只適用于均勻紊流場

（3）統(tǒng)計平均法對于非定常、非均勻的流場

3.寫出連續(xù)方程時均化；

時均運動的連續(xù)性方程：2匕=（）,肽動運動的連續(xù)性方程：生=（）

dXjd%

4.寫出不可壓縮流體的紊流時均運動微分方程

dut加必_1dpdu.duMj

1—-------+V

dtdxjP網(wǎng)dx^Xj因

5.寫出雷諾應(yīng)力的表示

?9

-pir-puV-puw

,2

%==-puV-pv-pvvv

tf'2

-puvv--pvw-pw

6.什么是混合長度

普朗特假設(shè)在紊流運動中，流體微團也是在運動某一距離后才和周圍其他的流體微團相互摻混，失去原有的流體特

征，而在運動過程中流體微團保持其原有流動特征不變。流體微團運動的這個距離稱為混合長度

1.寫出小擾動傳播的特征線和黎曼不變量：

由三十旦=常數(shù)（沿x-〃o=常數(shù)）；上一旦=常數(shù)（沿x+q0=常數(shù)）

PoPo

直線X-旬=常數(shù)和X+。0=常數(shù)稱特征線，而上+且和上一旦稱為黎曼不變量

a。Po%Po

2.寫出一維不定常運動的連續(xù)方程、動量方程和能量方程:

dpdudp..

—+P—+H—=0

dtdxdx

dudu1dp?

dtdxpex

B=C

P7

2.什么是馬赫數(shù)和臨界參數(shù)？

馬赫數(shù)定義為流體速度與當?shù)匾羲俚谋戎?，即?巳

a

當M=l時的狀態(tài)稱為臨界狀態(tài)，臨界狀態(tài)下的氣體狀態(tài)參數(shù)稱為臨界參數(shù)

4.寫出運動正激波的運動速度/

%