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流体力学总结

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,答案:(1)熟悉实验设备;(2)打开开关供水,使水箱充水,待水箱溢流,检查调节阀关闭后所有测压管水面是否齐平。

如不平则需查明故障原因(例连通管受阻、漏气或夹气泡等)并加以排除,直至调平;(3)打开流量调节阀13,观察测压管水头线和总水头线的变化趋势;(4)调节流量调节阀13,待流量稳定后,测记各测压管液面读数,同时测记实验流量;(5) 改变流量2次,重复上述测量。

难度:2分数:100/土木专业/《流体力学》/流体动力学所属知识点: 知识体系/建筑系[题型]:简答题孔口与管嘴岀流实验的操作步骤,答案:(1)记录实验常数,各孔口管嘴用橡皮塞塞紧;(2)打开调速器开关,使恒压水箱充水,至溢流后,再打开1,圆角管嘴,待水面稳定后,测记水箱水面高程标尺读数H1,用体积法(或重量法)测定流量Q(要求重复测量三次,时间尽量长些,例如在15秒以上,以求准确),测量完毕,先旋转水箱内的旋板,将1,管嘴进口盖好,再塞紧橡皮塞;(3)依照上法,打开2,管嘴,测记水箱水面高程标尺读数H1及流量Q,观察和量测直角管嘴出流时的真空情况;(4)依次打开3,圆锥形管嘴,测定H1及流量Q;(5)打开4,孔口,观察孔口出流现象,测定H1及流量Q,并按下述7b的方法测记孔口收缩断面直径随水头变化的情况;(6)关闭开关3,清理实验桌面及场地。

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]:简答题动量方程演示实验的目的是什么,答案:(1)验证不可压缩流体恒定流的动量方程;进一步理解动量方程的物理意义;(2)通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相关性的分析研究,进一步掌握流体动力学的动量守恒特性;(3)了解活塞式动量方程实验仪原理、构造,进一步启发与培养创造性思维的能力。

难度:3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]:简答题动量方程演示实验的操作步骤,答案:(1)熟悉仪器,并记录有关常数;(2)打开调速器开关,水泵启动2,3分钟后,关闭2,3秒钟,以便利用回水排除水泵内的滞留空气;(3)待恒压水箱溢流后,松开测压管固定螺丝,调整方向,要求测压管垂直。

螺丝对准十字中心,使活塞转动轻快,然后固定好螺丝;(4)标尺零点已固定在活塞的圆心处。

当测压管内液面稳定后,记下测压管液面标尺读数,即hc值;(5)利用体积法和称重法测流量,(接水时间要在15,20秒以上);(6)打开不同高度上的溢水孔盖,改变溢水高程位置,从而改变作用水头;调节调速器,使溢流量减小,等水头稳定后,按3,5步骤重复进行试验。

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]:简答题毕托管测速实验的操作步骤,答案:(1)熟悉实验装置各部分名称和作用,分解Pitot管,搞清其构造和原理;(2)用医塑管将高、低水箱的测压点分别与测压管9中的1和2号管相连通;(3)将Pitot管对准管嘴,距离管嘴出口处约2,3cm(轴向偏差小于10度),上紧固定螺丝;(4)记录有关常数;(5)开启水泵顺时针打开调速器开关3,将供水流量调节到最大;(6)排气待上、下游水箱溢流后,用吸气球(如医用洗耳球)放在测压管口部抽吸,排除Pitot管及各连通管中的气体,用静水匣罩住Pitot管,使之处于静水中,检查测压管3和4号的液面是否平齐,如不齐,必须重新排气,如果测压管的1和2号的液面分别与上下游水箱液面不齐,同样必须重新排气;(7)记录待测压管液面静止后,移动滑尺11,测量并记录各测压管液面的高度,填入表1;(8)改变流量打开和关闭调节阀4,并相应调节调速器3,使水箱溢流量适中,重复步骤4;(9)观察实验;(10)实验结束时,按步骤3的方法检查Pitot管比压计的液面是否平齐。

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]:简答题为何认为上临界雷诺数无实际意义,而采用下临界雷诺数作为层流与紊流的判据, 答案:(1)根据实验测定,上临界雷诺数实测值在3000,5000范围内,与操作快慢,水箱的紊动度,外界干扰等密切相关;(2)有关学者做了大量实验,有的得12000,有的得20000,有的甚至得40000;(3)实际水流中,干扰总是存在的,故上临界雷诺数为不定值,无实际意义;(4)只有下临界雷诺数才可以作为判别流态的标准。

难度:3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]:简答题雷诺实验得出的圆管流动下临界雷诺数2320,而目前一般教科书中介绍采用的下临界雷诺数是2000,原因何在,答案:(1)下临界雷诺数也并非与干扰绝对无关;(2)雷诺实验是在环境的干扰极小,实验前水箱中的水体经长时间的稳定情况下,经反复多次细心量测才得出的;(3)而后人的大量实验很难重复得出雷诺实验的准确数值,通常在2000,2300之间;(4)因此,从工程实用出发,教科书中介绍的圆管下临界雷诺数一般是2000。

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]:简答题测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同,答案:(1)测压管水头线(P-P)沿程可升可降,线坡JP可正可负。

而总水头线(E-E)沿程只降不升,线坡J恒为正,即J>0;(2)这是因为水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互转换;(3)测点5至测点7,管收缩,部分势能转换成动能,测压管水头线降低,Jp>0;(4)测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高,JP<0;(5)而据能量方程E1=E2+hw1-2, hw1-2为损失能量,是不可逆的,即恒有hw1-2>0,故E2恒小于E1,(E-E)线不可能回升;(6)(E-E) 线下降的坡度越大,即J越大,表明单位流程上的水头损失越大,在渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。

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]:简答题紊流水流流态的外观表现是怎样的,答案:(1)质点互相混渗作无规则运动;(2)管内颜色水成直线抖动、断续或是完全散开;(3)最终与周围清水迅速相混;(4)运动要素发生不规则的脉动现象。

难度:3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]:简答题雷诺数的物理意义是什么,惯性力与粘性力之比;(2)是表征流动状态的一个无因次数。

答案:(1)难度:3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]:简答题为什么雷诺数可以用来判别流态,答案:(1)层流:流体质点一直沿流线运动,彼此平行,不发生相互混杂的流动;(2)紊流:流体质点在运动过程中,互相混杂、穿插的流动;(3)紊流包含,主体流动+各种大小强弱不同的旋涡;(4)因层流与紊流所处的状态不同,故数值大小也不同,所以可以用雷诺数来差别流态;(5)数值大于临界值的为紊流;(6)小于临界值的为层流。

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]:简答题为什么上临界雷诺数和下临雷诺数不一样,答案:(1)混乱无章的流动所具有的惯性力大于层流的粘性力;(2)当从层流变成紊流时,粘性力逐渐减小,惯性力逐渐增大;(3)因为不同的力所主导的作用不一样;(4)所以上临界雷诺数和下临雷诺数不一样。

难度:4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]:简答题流态判据为何采用无量纲参数,而不采用临界流速,答案:(1)流速只能代表惯性力;(2)雷诺数是惯性力与粘性力之比;(3)判断一个流态是层流还是湍流要看它的雷诺数是否超过临界雷诺数;(4)只看速度是不够的;(5)比如两个相同速度的流动;(6)一个在光滑的管内进行;(7)一个在粗糙的管内进行;(8)则光滑管中的可能保持为层流;(9)而粗糙管中的可能已是湍流;(10)可见速度并不能说明问题的实质。

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