1、流体力学标准化作业（三）流体动力学本次作业知识点总结1.描述流体运动的两种方法（1）拉格朗日法；（2）欧拉法。2.流体流动的加速度、质点导数流场的速度分布与空间坐标 和时间 有关，即(,)xyzt,u流体质点的加速度等于速度对时间的变化率，即 Ddyudzatxttt投影式为 xxxxyzy yxyzzzzxyzutuatu或 ()daut在欧拉法中质点的加速度 由两部分组成， 为固定空间点，由时间变ut化引起的加速度，称为当地加速度或时变加速度，由流场的不恒定性引起。()u为同一时刻，由流场的空间位置变化引起的加速度，称为迁移加速度或位变加速度，由流场的不均匀性引起。欧拉法描述流体运动，质点
2、的物理量不论矢量还是标量，对时间的变化率称为该物理量的质点导数或随体导数。例如不可压缩流体，密度的随体导数 Dut、3.流体流动的分类（1）恒定流和非恒定流（2）一维、二维和三维流动（3）均匀流和非均匀流4.流体流动的基本概念（1）流线和迹线流线微分方程 xyzdu迹线微分方程 xyzddtu（2）流管、流束与总流（3）过流断面、流量及断面平均流速体积流量 3(/)AQdms质量流量 mukg断面平均流速 Av（4）渐变流与急变流5. 连续性方程（1）不可压缩流体连续性微分方程 0yxzu（2）元流的连续性方程 12dQuA（3）总流的连续性方程 126. 运动微分方程（1）理想流体的运动微分
3、方程（欧拉运动微分方程）11xxxxyzy yxyzzzxyzuupXtYtuupZ矢量表示式()ft（2）粘性流体运动微分方程（N-S 方程）2211xxxxyzy yxyzzzzxyzuupXxtYtuupZx 矢量表示式 2()ft7.理想流体的伯努利方（1）理想流体元流的伯努利方程2puzCg（2）理想流体总流的伯努利方程221vvzzg8.实际流体的伯努利方程（1）实际流体元流的伯努利方程221 wpupuzzhgg（2）实际流体总流的伯努利方程221 wvvzz10.恒定总流的动量方程21FQ投影分量形式 2121xxxyyyzzzFQv标准化作业(5) 流体运动学选择题1. 用欧
4、拉法表示流体质点的加速度 等于( ) 。 aA. B. C. D. 2drtvtv()vt2. 水在一条管道中流动，若两截面的管径比 ，则速度比 为 （ 321d12v） 。A. 3 B. 1/3 C. 9 D. 1/9 3. 通过一个曲面上的体积流量与曲面上的（ ）有关。A. 法向速度 B. 切向速度 C. 密度分布 D. 压强 4. 连续性方程表示控制体的（ ）守恒。A. 能量 B. 动量 C. 流量 D. 质量5. 在（ ）流动中，流线和迹线重合。A不可压缩 B无黏 C恒定 D非恒定 6. 一维流动中， “截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立的必要条件是（ ） 。A理想流体 B黏性流
5、体 C可压缩流体 D不可压缩流体 7. 当陨星在天空中下坠时，其划过的白线是( ) 。A.流线 B.迹线 C.等势线 D.等流函数线8. 欧拉法（ ）描述流体质点的运动。A直接 B间接 C不能 D只在恒定时能。9. 流体微团的运动与刚体运动相比，多了一项（ ）运动。A平移 B旋转 C变形 D加速 10.均匀流是（ ） 。A. 当地加速度为零 B. 迁移加速度为零C. 向心加速度为零 D. 合加速度为零11.一元流动限于（ ） 。A. 流线是直线 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D运动参数不随时间变化的流动。12.已知不可压缩流体的流速场为 ，则该流动为0)(),(z
6、yx uxfzfu，( )。A. 一元流 B. 二元流 C. 三元流 D. 均匀流 13.恒定流是（ ） 。A.流动随时间按一定规律变化 B. 各过流断面的速度分布相同 C.各空间点上的运动要素不随时间变化 D. 迁移加速度为零15.根据图 1 所示三通管流，可得( )。A. 32VVqB. 1C. D. 032VV二、填空题1. 流线一般不能相交，且只能是一条 曲线。2. 体积流量 与质量流量 的关系是 。Vqmq3. 渐变流断面上各点的测压管水头 近似等于 。gpz4. 在研究工程流体力学时主要采 。5. 用欧拉法表示流体的质点加速度由 和 两部分组成。三、判断题1. 根据流动的分类，三元
7、流是指 的流动。 （ ）0,0zyxuu2. 恒定流的迁移加速度等于零，而均匀流的当地加速度等于零。 （ ）3. 若流动的合加速度不等于零，则该流动必为非恒定流。 （ ）4. 恒定流是指运动要素不随时间和空间变化的流动。 （ ）5. 均匀流是指过流断面上各点流速均匀相等的流动。 （ ）6. 急变流是指流线近似为平行直线的流动。 （ ）7. 渐变流是指流速分布沿程不变的流动。 （ ）8. 拉格朗日法是以流场中每一流体质点作为研究对象。 （ ）9. 驻点上流线是相交的，这是因为驻点速度为无穷大的缘故。 （ ）10.过水断面都是平面。 （ ）四、计算题1、已知流场中的速度分布为 ， ， 。uyztv
8、xztxy（1）试问此流动是否恒定？（2）求流体质点在通过场中（1，1，1）点时的加速度。2. 一流动的速度场为 ，试确定在 时，通过22(1)()vxtiytj1t（2，1）点的迹线方程和流线方程。3. 不可压缩流体，下面的运动能否出现（是否满足连续性条件）？（1） 232()xyuuxy；（2） tt；（3） 222341xyzzzuxy； ；4. 已知速度场 ， ， ，试求（1）点（1，2，3）的加2xuy31yzux速度；（2）是几维流动；（3）是恒定流还是非恒定流；（4）是均匀流还是非均匀流。标准化作业（6）伯努利方程一、选择题1. 应用总流的伯努利方程时，两过水断面之间（ ） 。A
9、.必须都是急变流 B.必须都是缓变流C.不能出现急变流 D.可以出现急变流2. 伯努利方程中 表示（ ） 。gvpz2A.单位重量流体具有的机械能 B.单位质量流体具有的机械能C.单位体积流体具有的机械能 D.通过过流断面流体的总机械能3. 皮托管用于测量（ ） 。A.点速度 B.压强 C.密度 D.流量4. 如图 1 所示，输油管路中安装有一文丘里流量计，已知水银压差计中水银柱高差为 ，ph则 ( )。gzpz12A. B. ph水 银 p水 银C. D.1水 银 h水 银15. 文丘里用于测量（ ） 。A.点速度 B.压强 C.密度 D.流量6. 关于水流流向的正确说法是( )。A.水一定
10、是从高处往低处流 B.水一定是从流速大处往流速小处流 C.水一定是从机械能大处往机械能小处流 D.水一定是从测压管水头高处往测压管水头低处流 7. 伯努利方程中 表示（ ） 。gvpz2A单位重量流体具有的机械能； B单位质量流体具有的机械能；C单位体积流体具有的机械能； D通过过流断面流体的总机械能。8. 水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心点的压强，有以下关系（ ） 。A. B. C. D.不定12p12p12p9. 图 2 所示文丘里管，已知管道直径 ，喉道直径 ，文m0dm502d图 1丘里流量计系数 ，水银压差计读数 ，则通过管道的水流量94.0cm25ph( ) 。Vq3m/
11、sA.0.030 B.0.025 C.0.020 D.0.0110. 图 3 所示等径长直管流中，M-M 为过流断面，N-N 为水平面，则有( )。A. B. 21p43pC. D.gz2gz4图 2 图 3二、填空题1. 只要比较总流中两个渐变流过流断面上单位重量流体的_大小，就能判断出流动方向。2. 水管内径 ，在 1 小时内排水 ，则管内流量 _ =50md30mQ_，断面平均流速 _ _。v3. 列伯努利方程式时，过水断面必须取在_。4. 黏性流体总水头线沿程的变化是 。5. 安装在风道内的毕托管的测速管和测压管间的压差为 ，若毕托管的流速系数为 0.99，风道内空气的密度为OmH102，则风道内的风速为3.kg/。/s三、判断题1. 由于黏性是流体的固有属性，因此，不管是理想流体还是实际流体，其机械能总是沿程减小的。( )2. 在流量 一定条件下，流速水头 与管径 成正比。( )Qgv2d图 4
