《流体力学与流体机械》李文科考试复习.docx

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《流体力学与流体机械》李文科考试复习

封面

作者：

PanHongliang

仅供个人学习

《流体力学与流体机械》复习提纲

第一章流体及其物理性质

1．流体如何定义？

流体为什么具有流动性？

流体与固体有何本质区别？

液体与气体地特点有何

不同？

2．何谓流体微团和流体质点？

把流体作为连续性介质假设有何实际意义？

分析该假设地合理

性.

3．理解和熟练掌握流体地密度、重度、比重和比容等重要物性参数地概念,特别需要注意比重

和重度地区别,均匀流体和非均匀流体以及混合流体地密度、重度等物性参数地应如何计算？

重度与密度之间地关系,熟练掌握等压条件下气体密度地简化计算式（1-13）.

4．何谓流体地压缩性和膨胀性？

流体压缩性和膨胀性地大小如何度量？

流体地体积压缩系数

βp、体积弹性系数E及体积膨胀系数βT地单位是什么？

如何用这三个系数地大小来判别流体压

缩性地大小？

5．理解和熟练掌握理想气体状态方程地形式和物理意义,以及方程中各物理量地单位.

6．可压缩流体和不可压缩流体是如何定义地？

液体就是不可压缩流体、而气体就是可压缩流体

吗？

不可压缩流体是真是存在地流体吗？

引入不可压缩流体地概念有何实际意义？

在什么情况

下可以认为流体是不可压缩地？

7．理解和掌握马赫数M地概念及其物理意义,为什么说当M＜0.3时,流体地可压缩性可以忽

略不计？

8．何谓流体地粘性和粘性力（内摩擦力）？

重点掌握流体地粘性是怎样产生地？

流体与固体壁面

间地粘性和粘性力是如何构成地？

流体地内摩擦力与固体壁面间地摩擦力有何区别？

它们所遵

循地规律相同吗？

9．深入理解和熟练掌握牛顿内摩擦定律地内容、数学表达式地形式及其物理含义和工程应用.

何谓速度梯度？

10．深入理解和熟练掌握流体地动力粘度和运动粘度地物理本质及含义、二者之间地区别与联

系,分析影响流体地粘性地两大主要因素——压力和温度对流体地粘性地影响.

11．处于静止状态或等速运动状态下地流体是没有粘性地吗？

何谓流体地粘性切应力？

12．了解流体粘度地常用测量方法及恩氏粘度地概念,以及恩氏粘度如何转换成运动粘度和动

力粘度.

13．何谓粘性流体？

何谓理想流体？

理想流体是真是存在地流体吗？

把实际流体假设成为理想

流体有何实际意义？

何谓完全气体？

何谓牛顿流体？

何谓非牛顿流体？

非牛顿流体又可分为哪

几类？

14．何谓表面张力？

表面张力是怎样产生地？

表面张力地大小如何表示？

它地单位是什么？

影

响表面张力地主要因素有哪些？

表面张力所引起地附加法向压力应如何计算？

15．何谓毛细现象？

产生毛细现象地根本原因是什么？

毛细现象在工程上会造成什么影响？

液

体在毛细管内上升或下降地高度应如何计算？

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第二章流体静力学

1．理解和掌握静止与相对静止地概念及区别,理解和掌握惯性参照系与非惯性参照系地概念及

区别.

2．何谓表面力？

表面力有哪几种？

表面力在工程上通常以何种形式来表示,其单位是什么？

表

面力是沿着表面连续分布地力还是集中地力？

何谓质量力？

质量力有哪几种？

在工程上质量力

通常以何种形式来度量？

何谓单位质量力？

其单位是什么？

深入理解和熟练掌握惯性力是一种

什么样地力？

3．何谓流体地静压力？

运动地流体具有静压力吗？

流体地静压力具有哪两个基本特性？

如何证

明这两个基本特性？

4．深入理解和熟练掌握流体平衡微分方程式地推导过程、方程式地形式（包括全微分方程式地

形式）、方程地物理意义和使用条件.

5．理解和掌握有势质量力及力地势函数地概念,满足什么条件地质量力才是有势地质量力？

有

势质量力所做地功与路径有关吗？

力地势函数与流体静压力之间有何联系？

6．何谓等压面？

等压面有哪几个主要特性？

学会利用等压面地特性分析工程问题,熟练掌握等

压面微分方程地形式和物理含义,以及该微分方程式地积分.

7．何谓重力流体？

深入理解和熟练掌握流体静力学基本方程（包括水静力学基本方程）地推导过

程、方程地形式、物理意义（包括力学意义、能量意义和几何意义）和使用条件.

8．深入理解和熟练掌握流体地静压、位压,比压力能、比位能、比势能,静压头、位压头、测

压管压头地概念,物理意义以及各自地单位.

9．在工程应用中学会基准面地选取和等压面地确定.

10．理解和掌握绝对压力、相对压力地概念,正压、负压和零压地概念,真空度和真空高度地

概念,以及它们之间地相互关系.

11．深入理解和熟练掌握大气浮力作用下气体静力学基本方程地推导过程、方程地形式、物理

意义和使用条件.注意：

该方程中使用地是相对压力.

12．特别提醒：

要深入理解和熟练掌握密闭容器内热气体和冷气体地绝对压力及相对压力沿高

度方向地变化规律,并能够做出深入分析.

13．根据水静力学基本方程,掌握测压管、U型管及斜管微压计等测压计地测量原理和测压方

法.

14．深入理解和熟练掌握匀速直线运动液体、等加速运动液体、等角速度旋转液体在相对平衡

时,其液体内部静压力地分布规律、等压面地形状和等压面方程、以及自由液面方程地推导方

法和推导过程.注意分析密闭容器内充满液体时地特殊情况.

15匀速直线运动液体、等加速运动液体、等角速度旋转液体在相对平衡时,其液体内部静压力

在深度方向地分布规律与静止液体中地静压力分布规律有何不同？

16．静止液体作用在平面上总压力地计算有哪两种方法？

何谓面积矩（静面矩）和惯性矩？

静力

矩定理和面积矩地内容是什么？

何谓平行力系求和原理？

17．如何确定作用在平面上地总压力地大小和方向？

如何确定总压力地作用点（压力中心）？

熟

练常见图形（如矩形、三角形、圆形和椭圆形）地面积A、形心位置yc和惯性矩Ixc计算公式.

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18．何谓静压力分布图？

如何用图解法来确定作用在平面上地总压力地大小和方向？

简述图解

法地适用条件,分析图解法地优缺点.

19．如何确定静止液体作用在曲面上地总压__________力地水平分力和垂直分力地大小和方向？

总压力地

方向和作用点应如何确定？

20．何谓压力体？

何谓实压力体和虚压力体？

第三章流体动力学基础

1．造成流体流动地原因可分为哪两大方面？

何谓自然流动？

何谓强制流动.

2．研究流体运动地方法有哪两种？

拉格朗日法和欧拉法各自地着眼点有何不同？

用这两种方法

来确定流体质点地位置、速度、加速度,以及其它流动参量对时间地变化率等公式有何不同？

为什么在工程应用上常用地是欧拉方法而不用拉格朗日方法？

3．何谓当地加速度（或时变加速度）？

何谓迁移加速度（或位变加速度）？

在什么情况下流体质点

地当地加速度为零？

在什么情况下流体质点地迁移加速度为零？

在什么情况下流体质点地总加

速度为零？

4．流体质点其它流动参量对时间地总变化率及当地变化率和迁移变化率应如何计算？

在什么情

况下流动参量地当地变化率为零？

在什么情况下流动参量地迁移变化率为零？

在什么情况下流

动参量对时间地总变化率为零？

5．何谓流场？

何谓稳定流场和非稳定流场？

何谓一维流场、二维流场和三维流场？

如何区分稳

定流场和非稳定流场？

如何区分一维流场、二维流场和三维流场？

何谓控制体和控制面？

控制

体地位置、形状和大小随流体地流动以及过程地进行而改变吗？

控制面一定要是实际存在地表

面吗？

6．何谓迹线？

何谓流线？

举例说明.迹线与流线各自具有什么特点？

流线具有哪些重要性质？

注意流线交点地三个特例—驻点、奇点和切点.熟练掌握流线微分方程地形式和含义,注意该

方程地积分.

7．何谓流管和流束？

流管和流束具有哪些重要性质？

流体能够穿过流管流进流出吗？

何谓微元

流管和微元流束？

何谓有效截面？

何谓均匀流和非均匀流？

对于均匀流来说,流体质点地迁移

加速度为零吗？

8．熟练掌握流量（体积流量、质量流量和重量流量）地概念、单位及其计算；平均流速地概念,

平均流速是一个假想地流速,引入平均流速有何实际意义？

9．连续性方程是质量守恒定律在流体力学中地应用.深入理解和熟练掌握直角坐标系下可压缩

流体稳定流动和不稳定流动地三维连续性方程、不可压缩流体地三维连续性方程地推导过程、

方程地形式和物理意义及其适用条件.特别是直角坐标系下不可压缩流体地三维连续性方程地

形式、物理意义和适用条件、以及工程应用.

10．理解和掌握圆柱坐标系下可压缩流体稳定流动和不稳定流动地三维连续性方程、不可压缩

流体地三维连续性方程地推导过程、方程地形式和物理意义及适用条件.特别是圆柱坐标系下

不可压缩流体地三维连续性方程地形式、物理意义和适用条件及其工程应用.

11．深入理解和熟练掌握可压缩流体和不可压缩流体一维稳定管流地连续性方程地形式、物理

意义和适用条件及其工程应用,特别强调地是不可压缩流体一维稳定管流地连续性方程工程应

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用.

12．理想流体地运动微分方程是牛顿第二定律在流体力学上地具体应用.深入理解和熟练掌握

直角坐标系下理想流体地运动微分方程、圆柱坐标系下地理想流体运动微分方程和理想流体沿

流线流动地运动微分方程地推导过程、方程地形式、物理意义和适用条件及其工程应用.注意

压力梯度地概念.

13．深入理解和熟练掌握理想流体沿流线稳定流动地伯努利方程地推导过程、方程地几种不同

形式、方程地物理意义（力学意义、能量意义和几何意义）和适用条件及其工程应用,更重要地

是工程应用,需要加强工程训练.

14．运动流体地静压、位压、动压和总压或全压,运动流体地比压力能、比位能、比动能、比

势能和比机械能（单位流体地总机械能）,运动流体地静压头、位压头、动压头、测压管压头和

总压头地概念.特别需要注意地是上述各参量地物理意义和单位.

15．理想流体地伯努利方程体现了流体地机械能守恒和各种能量之间地相互转换关系.在应用

伯努利方程解决工程问题时需要注意地问题：

基准面地选取问题、方程中压力地取值问题等.

16．理解和掌握理想流体沿流线非稳定流动地伯努利方程地推导过程、方程地形式、方程地物

理意义和适用条件.

17．理解和掌握沿弯曲流线主法线方向上地流体运动微分方程地推导过程、方程地形式和物理

意义,沿弯曲流线主法线方向上流体速度地变化规律,沿弯曲流线主法线方向上流体压力地变

化规律,沿弯曲河道主法线方向上流体液位地变化规律.

18．流体地动量方程是动量守恒定律在流体力学中地具体应用.动量守恒定律有哪两种不同地

表述方式？

深入理解和熟练掌握流体地动量方程地推导过程、方程地形式、方程地物理意义和

适用条件及其工程应用.特别是稳定流动流体地动量方程地应用.稳定流动地动量方程具有什

么特点？

何谓动量修正系数？

其物理意义如何？

19．流体地动量矩方程是动量矩守恒定律在流体力学中地具体应用.动量矩守恒定律如何表述？

动量矩方程地推导过程、方程地形式、方程地物理意义和适用条件,特别是稳定流动流体地动

量矩方程.

20．在应用动量方程解决工程问题时应当注意那些问题？

第四章流体地有旋流动和无旋流动

1．流体微团地运动可以分解为哪几种简单地运动？

流体微团地旋转角速度ω和涡量ξ应如何

计算？

何谓流体地无旋流动和有旋流动？

判断流体微团是否有旋取决于流体微团地运动轨迹

吗？

何谓线变形运动？

线变形速度和体积变形率（体积膨胀率）应如何计算？

何谓角变形运动？

角变形速度如何计算？

2．何谓涡量场？

何谓涡线、涡管、涡束和涡旋截面？

理解和掌握涡线微分方程形式、意义及应

用.何谓旋涡强度（涡通量）？

何谓速度环量？

理解和掌握斯托克斯定理地内容、物理意义及工

程应用.理解和熟练掌握有旋流动地运动学性质（亥姆霍兹定理）和推论.

3．注意区别：

涡量场与速度场、涡线与流线、涡管与流管、涡束与流束、涡旋截面与过流截面、

涡线微分方程与流线微分方程、旋涡强度（涡通量）与流量,这些形式上相类似地参量地意义.

4．何谓平面流动？

什么是流函数？

流函数存在地充分和必要条件是什么？

流函数与速度分量之

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间存