重点工程流体力学考研期末简答题名词解释汇总.docx
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重点工程流体力学考研期末简答题名词解释汇总
工程流体力学考研期末简答题名词解释汇总
1．抱负流体：
实际流体都是有粘性，没有粘性假想流体称为抱负流体。
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△表达管壁绝对粗糙度，δ0表达粘性底层厚度，则当δ0＞△时，叫此时管路为水力光滑管；（2分）当δ0＜△时，叫此时管路为水力粗糙管。
（2分）
3．边界层厚度：
物体壁面附近存在大速度梯度薄层称为边界层；（2分）普通，取壁面到沿壁面外法线上速度达到势流区速度99％处距离作为边界层厚度，以δ表达。
（3分）
4．卡门涡街：
流体绕流圆柱时，随着雷诺数增大边界层一方面浮现分离，分离点不断前移；（2分）当雷诺数大到一定限度时，会形成两列几乎稳定、非对称性、交替脱落、旋转方向相反旋涡，并随主流向下游运动，这就是卡门涡街。
（3分）
1、雷诺数：
是反映流体流动状态数，雷诺数大小反映了流体流动时，流体质点惯性力和粘性力对比关系。
2、流线：
流场中，在某一时刻，给点切线方向与通过该点流体质点刘速方向重叠空间曲线称为流线。
3、压力体：
压力体是指三个面所封闭流体体积，即底面是受压曲面，顶面是受压曲面边界线封闭面积在自由面或者其延长面上投影面，中间是通过受压曲面边界线所作铅直投影面。
4、牛顿流体：
把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律流体称为牛顿流体。
5、欧拉法：
研究流体力学一种办法，是指通过描述物理量在空间分布来研究流体运动办法。
6、拉格朗日法：
通过描述每一质点运动达到理解流体运动办法称为拉格朗日法。
7、湿周：
过流断面上流体与固体壁面接触周界称为湿周。
17水力当量直径——非圆截面流道计算阻力损失时以水力当量直径代替圆管直径，其值为4倍流道截面积与湿周之比。
8、恒定流动：
流场中，流体流速及由流速决定压强、粘性力、惯性力等也不随时间变化流动。
9、附面层：
粘性较小流体在绕过物体运动时，其摩擦阻力重要发生在紧靠物体表面一种流速梯度很大流体薄层内，这个薄层即为附面层。
10、卡门涡街：
当流体经绕流物体时，在绕流物背面发生附面层分离，形成旋涡，并交替释放出来，这种交替排列、有规则旋涡组合称为卡门涡街。
11、自由紊流射流：
当气体自孔口、管嘴或条缝以紊流形式向自由空间喷射时，形成流动即为自由紊流射流。
12、流场：
布满流体空间。
13、无旋流动：
流动微团旋转角速度为零流动。
14、贴附现象：
贴附现象产生是由于接近顶棚流速增大静压减少，而射流下部静压大，上下压差致使射流不得脱离顶棚。
15、有旋流动：
运动流体微团旋转角速度不全为零流动。
16、自由射流：
气体自孔口或条缝向无限空间喷射所形成流动。
17、浓差或温差射流：
射流介质自身浓度或温度与周边气体浓度或温度有差别所引起射流。
18、音速：
音速即声速，它是弱扰动波在介质中传播速度。
19、稳定流动：
流体流动过程与时间无关流动。
20、不可压缩流体：
流体密度不随温度与流动过程而变化液体。
21、驻点：
流体绕流物体迎流方向速度为零点。
22、自动模型区：
当某一相似准数在一定数值范畴内，流动相似性和该准数无关，也即原型和模型准数不相等，流动仍保持相似，准数这一范畴称为自动模型区。
23持续介质模型
在流体力学研究中，将实际由分子构成构造用流体微元代替。
流体微元有足够数量分子，持续布满它所占据空间，这就是持续介质模型。
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大小
运动粘度：
动力粘度和流体密度比值
25断面平均流速和时间平均流速
流经有效截面体积流量除以有效截面积而得到商
在某一时间间隔内，以某平均速度流经微小过流断面流体体积与以真实速度流经此微小过流断面流体体积相等，该平均速度称为时间平均流速。
25层流、紊流
层流：
定向恒定流动
紊流：
不定向混杂流动
26沿程阻力、局部阻力
流体沿流动路程所受阻碍称为沿程阻力
局部阻力之流体流经各种局部障碍（如阀门、弯头、变截面管等）时，由于水流变形、方向变化、速度重新分布，质点间进行激烈动量互换而产生阻力。
27有旋流动、无旋流动
有旋流动：
流体微团旋转角速度不等于零流动称为有旋流动。
无旋流动：
流体微团旋转角速度等于零流动称为无旋流动。
1．粘滞性——流体在受到外部剪切力作用时发生变形（流动），其内部相应要产生对变形抵抗，并以内摩擦力形式体现出来，这种流体固有物理属性称为流体粘滞性或粘性
2．迹线——流体质点运动轨迹曲线
流线——同一瞬时，流场中一条线，线上每一点切线方向与流体在该点速度矢量方向一致
3．层流——流体运动规则、稳定，流体层之间没有宏观横向掺混
4．量纲和谐——只有量纲相似物理量才干相加减，因此对的物理关系式中各加和项量纲必要是相似，等式两边量纲也必然是相似
5．偶极流——由相距2a点源与点汇叠加后，令a趋近于零得到流动
6．排挤厚度——粘性作用导致边界层速度减少，相比抱负流体有流量损失，相称于中心区抱负流体流通面积减少，计算时将平板表面上移一种厚度，此为排挤厚度
7．顺压力梯度——沿流动方向压力逐渐减少，边界层流动受压力推动不会产生分离8．时均速度——湍流瞬时速度随时间变化，瞬时速度时间平均值称为时均速度
9．输运公式——将系统尺度量转换成与控制体有关表达式
10．持续介质假说——将流体视为由持续分布质点构成，流体质点物理性质及其运动参量是空间坐标和时间单值和持续可微函数。
粘滞性；量纲和谐；质量力；微元控制体；稳态流动；动量损失厚度；当量直径；逆压力梯度；持续介质假说；淹深
11粘滞性——流体在受到外部剪切力作用时发生变形（流动），其内部相应要产生对变形抵抗，并以内摩擦力形式体现出来，这种流体固有物理属性称为流体粘滞性或粘性。
12量纲和谐——只有量纲相似物理量才干相加减，因此对的物理关系式中各加和项量纲必要是相似，等式两边量纲也必然是相似（3分）
13质量力——作用于流场中每一流体质点上力，属于非接触力，其大小与质量成正比。
单位质量流体所受到质量力称为单位质量力。
（3分）
14微元控制体——依照需要选用品有拟定位置和形状微元流体。
控制体表面称为控制面
15稳态流动——流场中各点运动参数不随时间变化
16动量损失厚度——与抱负流体流动相比，粘性流体在边界层内减速导致动量损失，如果按抱负流体流动计算动量（放大速度），必要考虑壁面上移一种距离（减小流道），这个距离称为动量损失厚度。
18逆压力梯度——沿流动方向上压力逐渐升高，边界层流动受抑制容易产生分离。
19持续介质假说——将流体视为由持续分布质点构成，流体质点物理性质及其运动参量是空间坐标和时间单值和持续可微函数。
22.等压面在流体中压强相等点构成面称为等压面。
23.定常流动流场中各空间点上所有物理参数均与时间变量t无关，称作定常流动。
24.水力光滑管与水力粗糙管
流体在管内作紊流流动时，用符号△表达管壁绝对粗糙度，δ0表达粘性底层厚度，则当
δ0>△时，叫此时管路为水力光滑管。
δ0<△时，叫此时管路为水力粗糙管。
25.气体一维定常等熵流动极限状态
在绝热流动过程中，气流绝对压强与热力学温度为零，气流总能量所有转化为宏观运动动能状态。
粘 性：
流体层间发生相对滑移运动时产生切向力性质。
粘性系数：
切应力与速度梯度成正比比例系数。
牛顿流体：
切应力与角变形速率（速度梯度）之间存在线性关系流体。
非牛顿流体：
切应力与角变形速率（速度梯度）之间不存在线性关系流体。
体积压缩系数：
单位压力变化所相应流体体积相对变化值。
体积弹性模数：
流体体积单位相对变化所相应压力变化值。
表面张力：
液体表面任意两个相邻某些之间垂直与它们分界线互相作用拉力。
表面张力系数：
单位长度分界线上张力。
质量力：
作用于流体质量上非接触力。
表面力：
由毗邻流体质点或其他物体所直接施加表面接触力。
帕斯卡定理：
流体静止平衡时施加于不可压流体表面压力,以同一数值沿各个方向传递到所有流体质点。
正压流场：
整个流场中流体密度只是压力函数。
绝对压力：
以真空为基准压力。
相对压力：
以大气压力为基准压力,又称为表压。
位置水头：
流体质点距离某基准面高度。
压力水头：
单位重量流体压力势能,可用压力所相应液柱高度来表达。
静水头：
位置水头和压力水头之和,又称测压管水头。
等压面：
流体静止平衡时,压力相等曲面（或平面）。
迹线：
流体质点轨迹线；
流线：
用欧拉法描述速度场时速度矢量线；
串线：
相继通过空间某一固定点流体质点依次串联而成线；
流体线：
由拟定流体质点构成持续线；
线变形速率：
单位时间内微元流体线相对伸长率；
体积膨胀率：
单位时间内微元流体团队积膨胀率；
角变形速率：
正交流体线夹角对时间变化率1/2；
流体微团整体转动角速度：
过某流体质点Ａ所有流体线转动角速度平均值，可用正交微元流体线角平分线转动角速度来衡量；
无旋流场：
流场，又称有势场；
速度势：
当流场无旋时，存在称为速度势；
控制体：
相对于坐标系固定不动封闭体积，它是欧拉办法描述流动用几何体。
系统：
包括固定不变物质集合，它是拉格朗日办法描述流动质量体，其形状，大小，位置，随时间变化。
持续方程：
反映物质不灭质量守恒方程。
动量方程：
反映物质动量变化与受力关系方程，其本质是牛顿第二定律。
能量方程：
反映物质能量变化与作功、吸取热量关系方程。
伯努利方程：
反映抱负流体定常运动时，流体压力能，动能，质量力势能以及内能关系方程。
雷诺数：
它物理意义是作用在流体上惯性力与粘性力比值度量，是粘性流体运动中重要特性量。
层流：
当流体运动规则，各某些分层流动互不掺混，流体质点迹线是光滑，并且流场稳定期，此种流动形态称为层流。
湍流：
当流体运动极不规则，各某些流体互相激烈掺混，流体质点迹线杂乱无章，流场极不稳定期。
此种流动形态称为“湍流”。
1、稳定流动与不稳定流动。
稳定流动与不稳定流动。
---在流场中流体质点通过空间点时所有运动要素都不随时间变化，这种流动称为稳定流；反之，通过空间点处得流体质点运动要素所有或某些要素随时间变化，这种流动叫不稳定流。
2、产生流动阻力因素。
产生流动阻力因素。
---外因：
水力半径大小；管路长度大小；管壁粗糙度大小。
内因：
流体流动中永远存在质点摩擦和撞击现象，质点摩擦所体现粘性，以及质点发生撞击引起运动速度变化体现惯性，才是流动阻力产生主线因素。
3、串联管路水力特性。
串联管路无半途分流和合流时，流量相等，阻力叠加。
串联管路总水头损失等于串联各管段水头损失之和，后一管段流量等于前一管段流量减去前管段末端泄出流量。
4、如何区别水力光滑管和水力粗糙管，两者与否固定不变？
如何区别水力光滑管和水力粗糙管，两者与否固定不变？
---不是固定不变。
通过层流边层厚度与管壁粗糙度值大小进行比较。
5、静压强两个特性。
1.静压强方向是垂直受压面，并指向受压面。
2.任一点静压强大小和受压面方向无关，或者说任一点各方向静压强均相等。
6、持续介质假设内容。
即以为真实流体和固体可以近似看作持续，布满全空间介质构成，物质宏观性质依然受牛顿力学支配。
这一假设忽视物质详细微观构造，而用一组偏微分方程来表达宏观物理量（如质量，数度，压力等）。
这些方程涉及描述介质性质方程和基本物理定律，如质量守恒定律，动量守恒定律等。
7、实际流体总流伯诺利方程表达式为（
），其合用条件是稳定流，不可压缩流体，作用于流体上质量力只有重力，所取断面为缓变流动。
8、因次分析办法基本原理。
就是因次和谐原理，依照物理方程式中各个项因次必要相似，将描述复杂物理现象各个物理量组合而成无因次数群π，从而使变量减少。
9、欧拉数定义式及物理意义。
，其物理意义为压力与惯性力比。
10、压力管路定义
---凡是液流布满全管在一定压差下流动管路都称为压力管路。
11、长管计算第一类问题。
——已知管径，管长和地形，当一定流量某种液体通过时，拟定管路中压力降，或拟定起点所需压头，或计算水利坡降。
12、作用水头定义。
----任意断面处单位重量水能量，等于比能除以重力加速度。
含位置水头、压力水头和速度水头。
单位为m。
13、喷射泵工作原理。
--- 喷射泵重要由喷嘴、吸入室和扩散室等构成。
工作流体在压力作用下经管子进入喷嘴，并以很高速度由喷嘴出口喷出。
由于喷出工作流体速度极高，因而使喷嘴附近液体（或气体）被带走。
此时，在喷嘴出口后部吸入室便形成真空，因而吸入室可从吸人管中吸进流体并和工作流体一起混合，经扩散管进入排出管。
如果工作流体不断地喷射，便能持续不断地输送液体（或气体）。
14、
，
，
三个方程为动量方程标量形式。
15、等压面特性。
---作用于静止流体中任一点上质量力必然垂直于通过该点等压面。
16、空间持续性微分方程式及其物理意义。
---
，其物理意义为：
流体在单位时间内通过单位体积空间流出与流入质量差与其内部质量变化代数和为零。
17、分析局部水头损失产生因素。
---（a）任何断面形状变化，都必将引起流速重新分布，因而附加了流体间相对运动和流体质点急剧变形，成果导致质点间附加摩擦和互相撞击，使流体能量受到损失，液流中流速重新分布。
（b）流速重新分布，总是随着有流动分离和旋涡形成，在旋涡区由于粘性存在，便有摩擦能量损失，在旋涡中粘性力作功。
（c）在旋涡区中，又有质点被主流所带走，即有动量互换，因而消耗运动流体能量，流体质点混掺引起动量变化。
18、雷诺数、富劳德数及欧拉数三个相似准数定义式及物理意义。
---
雷诺数：
惯性力与粘性力之比
富劳德数：
惯性力与重力之比
欧拉数：
压力与惯性力之比
19、流线特性。
---
（1）在定常流动时，由于流场中各流体质点速度不随时间变化，因此通过同一点流线形状始终保持不变，因而流线和迹线相重叠。
而在非定常流动时，普通说来流线要随时间变化，故流线和迹线不相重叠。
（2）通过某一空间点在给定瞬间只能有一条流线，普通状况流线不能相交和分支。
否则在同一空间点上流体质点将同步有几种不同流动方向。
只有在流场中速度为零或无穷大那些点，流线可以相交，这是由于，在这些点上不会出当前同一点上存在不同流动方向问题。
速度为零点称驻点，速度为无穷大点称为奇点。
（3）流线不能突然折转，是一条光滑持续曲线。
（4）流线密集地方，表达流场中该处流速较大，稀疏地方，表达该处流速较小。
1、流体静压强特性是什么？
流体静压强方向是沿着作用面内法线方向；在静止或相对静止流体中，任一点流体静压强大小作用面方向无关，只与该点位置关于。
2、尼古拉兹实验分区级意义是什么？
①层流区②临界过渡区③紊流光滑区④紊流过度区⑤紊流粗糙区
意义：
比较完整地反映了沿程阻力系数变化规律，揭示了沿程阻力系数变化重要因素。
3、附面层提出意义？
在于将流场划分为两个计算办法不同区域，即势流区和附面层。
在附面层外势流区按无旋流动抱负流体能量方程或动量方程求解；在附面层内，按粘性有旋流动流体能量方程或N-S方程求解；
4、温差或浓差射流弯曲产生因素是什么？
浓差或温差射流由于浓度或温度不同，引起射流介质密度与周边其气体密度与周边气体密度不同，所受重力与浮力不相平衡，使得整个射流将发生向上或向下轴弯曲。
5、附面层分离因素是什么？
当流体绕流曲面体流动时，在减压增速区，流动维持本来附面层；流动进入增压减速区时，流体质点受到与主流方向相反压差作用，将产生方向回流，而附面层外流体仍保持原有迈进，这样，回流和迈进这两某些运动方向相反流体相接触，就形成旋涡。
旋涡产生使得附面层与壁面发生分离。
6、运动粘滞系数r物理意义是什么？
流体运动粘滞系数r表征单位速度梯度作用下切应力对单位体积质量作用产生阻力加速度，具备运动学要素。
7、流体动力粘滞系数u物理意义是什么？
流体动力粘滞系数u表征单位速度梯度作用下切应力，反映了粘滞动力性质。
8、元流特性是什么？
元流特性：
元流边界由流线构成；流体质点不能出入元流；元流断面上流速和压强是均匀分布。
9、伯努利方程
常数中各项物理意义？
Z：
断面对基准面高度，水力学中称位置水头，单位位能；
在断面压强作用下，流体沿测压管所能上升高度，压强水头，单位位能；
断面以速度u为初速度铅直向上射流所能达到理论高度，流速水头，单位位能。
10、管网水力计算遵循原则是什么？
①任一节点流入和流出流量相等；②任一闭合环路中，如规定顺时针方向流动阻力损失为正，反之为负，则各管段阻力损失代数和必等于零。
11、水击（水锤）现象及产生因素是什么？
有压管路中运动着液体，由于阀门或水泵突然关闭，使得液体速度和动量发生急剧变化，从而导致液体压强骤然变化，该现象就是水击（水锤）现象，产生因素①液体可压缩性②管道材质弹性。
12、管嘴出流产生真空因素和条件是什么？
因素是流体质点流动时由于有惯性，因而流线不能成折线，是光滑曲线，因此可以形成真空区域；条件是：
管嘴长度为管径3～4倍；作用水头H0极限值为
。
13、自由紊流射流运动、动力特性是什么？
在自由紊流射流主体段，射流各断面上速度分布是相似，轴线速度越来越小，横截面积越来越大，质量流量也越来越大；个横截面上动量守恒。
14、射流弯曲产生因素？
在温差射流场中，由于气流密度与周边气体不同，射流气体所受浮力与重力不相平衡，使整个射流发生向下或向上弯曲。
15、绕流升力产生因素？
当绕流物体为非对称形或虽为对称但其对称轴与来流方向不平行时，在绕流物体上部流线较密，流速大；下部流线较疏，流速小，则上部压强小，下部压强大，上、下部存在压强差，由此产生向上力称为升力。
16、下式不可压缩流体N-S方程中，各项物理意义是什么？
X：
是作用在流体微团上单位质量力。
是作用在流体微团上单位质量流体压力。
是作用在流体微团上单位质量流体粘性偏应力合力。
是流体质点加速度。
1．粘性及粘性表达办法
产生阻抗流体层间相对运动内摩擦力这种流体性质。
三种表达办法：
绝对粘度、相对粘度、运动粘度
2．流线与迹线
流线：
某瞬时流场中一条空间曲线，该瞬时曲线上点速度与该曲线相切。
迹线：
流体微元运动轨迹。
3．断面平均流速与时间平均流速
断面平均流速：
时间平均流速：
4．层流与紊流
层流：
定向有规律流动
紊流：
非定向混杂流动
5．流体持续介质模型
以流体微元这一模型来代替实际由分子构成构造，流体微元具备足够数量分子，持续布满它所占据空间，彼此间无间隙，这就是持续介质模型。
6．恒定与非恒定流动
流体运动运动参数在每一时刻都不随时间发生变化，则这种流动为恒定流动；流体运动参数在每一时刻都随时间发生变化，则这种流动为非恒定流动。
1．流线微分方程为
是怎么得来？
答：
流线是速度场矢量线。
（1分）
任一时刻t，曲线上每一点处切向量
（1分）
都与该点速度向量
相切。
即
（2分）
则
（1分）
依照行列式运算规则，流线微分方程为
。
（1分）
2．当抱负正压性流体在有势质量力作用下做无旋流动和有旋流动时，分别相应欧拉积分和伯努力积提成果都是
是不是说两种流动状况下结论完全同样？
答：
不同样。
（1分）
欧拉积提成果表白抱负正压性流体在有势质量力作用下作定常无旋流动时，单位质量流体总机械能在流场中保持不变。
（2分）而伯努里积分表白抱负正压性流体在有势质量力作用下作定常有旋流动时，单位质量流体总机械能沿流线保持不变，（2分）普通沿不同流线积分常数值有所不同。
（1分）
3．公式
阐明了什么问题？
答：
阐明了变截面管流中，气体速度与通道截面积关系。
（1分）
如要满足
即气体流经通道，速度增长，则当
时，
，应采用渐缩喷管；（2分）而当
时，
应采用渐扩喷管；（2分）
时，
，喉部。
（1分）
4．公式
，合用于什么场合，有何含义？
答：
合用于定常流动，（1分）不可压流体。
（1分）它表白流场中三个方向分速度沿各自坐标轴变化率互相约束，不能随意变化。
亦可说，流体在x,y,z三方向上变形速率之和等于零。
即在流动过程中不可压流体形状虽有变化，但流体体积保持不变。
（4分）
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