流体力学复习题绪论2.流体的压缩性与热胀性用什么表示？他们对液体的密度和容重有何影响？答：流体的压缩性用压缩系数表示.流体的热胀性用热胀系数表示影响：①流体在压力作用下，体积减小，密度增大，容重增大，由于液体的压缩系数很小，故工程上一般液体视为不可压缩的，但是在瞬间压强变化很大的特殊场合，则必须考虑其压缩性②温度升高，流体体积增大，密度减小，容重减小，液体热胀性非常小，一般工程中也不考虑液体的热胀性。
但是在热水采暖工程中或其他特殊情况下，需考虑热胀性。
3.当气体远离液相状态时，可以近似看成理想气体，写出理想气体状态方程。
当压强与温度改变时，对气体的密度有何影响？答：（1）理想气体状态方程：（2）理想气体从一个状态到另一个状态下的压强，温度，密度间的关系为：①压强不变时，即则。
气体密度与温度成反比，温度升高密度减小；温度降低，密度增大；但温度降低到液化温度时不成立。
②温度不变时,即则气体密度与压强成正比关系，压强增加，密度增大。
压强达到极限压强后不再适用。
4.什么是流体的粘滞性？它对流体的运动有何影响？动力粘滞系数与运动粘滞系数有何区别于联系？液体与其体的粘滞性随温度的变化相同吗？为什么？答：（1）在流体内部产生内摩擦力以阻抗流体运动的性质称为流体的粘滞性。
（2）粘滞性阻碍了流体的相对运动。
（3）①联系：都是反映流体粘滞性的参数，表明流体的粘滞性越强。
②区别：工程中大多数流体的动力粘滞系数与压力变化无关。
但是对气体而言，压力变化，密度变化，故运动粘度随压力变化。
（4）①变化不相同。
温度升高时，所有液体粘滞性是下降的。
而所有其体的粘滞性是上升的。
②粘性取决于分子间的引力和分子间的动量交换，液体的粘滞性主要取决于分子间的引力，其体的黏性取决于分子间的动量交换。
温度升高，分子间的引力减小而动量交换加剧，故变化规律不相同。
5.液体气化压强的大小与液体的温度和外界压强有无关系？根据液体气化压强的特性，流体在什么情况下会产生不利因素/答：①分子的活动能力随温度升高而升高，随压力的升高而减小，气化压强也随温度的升高而增大，随外界的压强的增大而减小。
②流体在流动过程中，液体与固体的接触面处于低压区，并低于气化压强时液体气化，在固体产生气泡；随液体流动进入高压区，气泡中的气体便液化，液化产生的液体将冲击固体表面。
若运动为周期性的，将造成固体表面疲劳并使其剥落产生气蚀。
第一章1.流体静压强基本方程的两种形式是什么？它们分别表示了什么含义？答：（1）两种形式（2），方程一表示静止液体中任一点的压强等于静止液体的液面压强加上该点在液面下的深度与液体容重的乘积，静止液体中的某点的压强随该点在液面下的深度的增加而增大。
方程二表示：①物理学角度：静止液体中，各液体质点单位重量的总势能均相等。
②水力学角度：同一容器的静止液体中，所以各点测压管水头均相等。
3.静止的液体中，各点的位置水头，压强水头，测压管水头相等吗？答：各点的位置水头，压强水头不相等，但据可得各点的测压管水头相等。
5.在工程计算中，为何常采用工程大气压计量而不采用标准大气压计量？答：为了计算方便6.从点的流体静压强到平面或曲面的静水总压力，然后到整个物体所受的浮力，相互之间有什么联系？答：由点的静压强积分得到静水总压力，由浸入液体中的物体受到的垂直向上的静水总压力得到浮力。
第二章2，什么是恒定流与非恒定流，均匀流与渐变就与急变流，各类流动分类的原则是什么？试举出具体例子。
（1）恒定流：流体流动时，流体任一点的压强，流速，密度等运动要素不随时间而发生变化的流动。
非恒定流：流体运动时，流体任意一点的压强，流速，密度等运动要素随时间而发生变化的流动。
课本例子：①，水从水箱侧孔出流时，水箱上部的水管不断充水，保持水箱中的水位不变，此时流动为恒定流。
②水从水箱侧孔出流，水箱水位逐渐下降，此时流动为非恒定流。
（2）均匀流：过流断面的大小和形状沿程不变，过流断面流速分布也不变的流动不符合上述条件的流动为非均匀流。
（3）渐变流：流速沿流向变化较缓，流线近似平行直线的流动，不符合上述条件的流动为急变流。
课本例子：第四十一页，图2-93.流线有哪些性质？答：①流线上任意一点的流速矢量总是在该点与曲线相切。
②过一点只能有一条流线，即流线不能相交。
③流线只能是直线或光滑曲线，而不能是折线，不能有拐点。
④流线可以形象描绘出流场内流体质点的流动状态。
4.渐变流与激变流过流断面上的压强分布有何不同？答：渐变流过流断面上只考虑重力和压力，所以渐变流过流断面上的压强分布服从静力学规律，即在同一断面上，流体各质点测压管水头常数。
但对于不同的过流断面，由于运动过程中要克服流动阻力而引起能量损失，故测压管水头损失一般不相等。
急变流过流断面上的压强分布不服从静压强分布规律，在同一过流断面上，流体各点的测压管水头常数。
5.“水一定从高处向低处流”“水从压强大的地方向压强小的地方流”“水是从流速大的地方向流速低的方向流”这些说法是否正确？什么才是正确的说法？答：这些说法都不正确。
实际问题中，水流动存在能量损失，据能量方程可得，水总是由能量高的地方流向能量低的地方。
6.三大基本方程用于什么条件？有何意义？答：（1）恒定流连续方程：恒定流，连续流动，不可压缩流体。
意义管径越大，断面上的流速越小；管径越小，断面上的流速越大。
（2）能量方程：①流体为恒定流②流体是不可压缩的③建立方程的两断面必须是渐变流断面④建立方程的两断面间屋能量的输入与输出⑤建立方程的两断面间无分流或合流。
意义：单位时间流入上游断面能量等于单位时间流出下游断面的能量加上单位时间该流断所损失的流量。
（3）动量方程式：恒定流，过流断面为渐变流断面，不可压缩流体。
意义单位时间内流体的动量增加等于作用在流体上所有外力之和。
7.气流与液流的能量方程式有何不同？为什么？答：液流方程式：气流方程式：①气流能量方程式中P P 为相对压强，而液流中P P 既可以是绝对压强也可以是相对压强。
②气流中的能量损失为压强损失，液流中用水头损失表示。
③计算气流能量方程时，要考虑外部大气压在不同高度的差值。
第三章1.层流与紊流有何特点？如何判别？+答：（1）层流各流层的流体质点互不混杂，有条不紊向前流动；紊流各流体质点的瞬时速度大小方向随时间而变，各流层质点互不參混。
（2）有压圆管中时为紊流状态；为层流状态。
无压流和非圆形断面的有压流动：为紊流；为层流。
2.圆管层流与紊流的沿程水头损失各与哪些因素有关？答：沿程水头损失圆管层流：紊流：①紊流光滑区，只与有关，而与无关②紊流过渡区，与有关，也与③阻力平方区，只与有关，而与无关。
3.两个不同管径的管道，通过不同黏度的液体，他们的临界雷诺数是否相同？答：相同临界雷诺数是不随管径和流体物理性质而变化的无量纲数。
6.有压管路中直径一定时，随着流量的增大雷诺数是增大还是减小？当流量一定时，随着管径增大雷诺数将如何变化？答：管径一定时，雷诺数增大；流量一定时，随着管径的增大，雷诺数减小。
8.为什么在紊流管道中会产生层流底层？为什么在一根绝对粗糙度为定值的管道中，既可能是水力光滑管，也可能是水力粗糙管？答：（1）流体在圆管中做紊流运动时，受固体边壁的约束，靠近管壁的一层很薄的流体沿边界法线方向上的速度方向由零急剧增加，速度梯度很大；并且该层流内质点的横向运动受抑制，几乎不存在脉动，这层以粘性切应力起控制作用的薄层为层流边界层。
（2）管壁的绝对粗糙度为，层流边界层厚度随而变化。
①大于若干倍时，粗糙突出的高度淹没在层流边界层中，能量损失与粗糙度无关，为水力光滑区。
②小于时，粗糙突出部分伸到紊流核心，紊流核心流体绕过粗糙突出部分时，形成小漩涡加剧了流体流动的紊流强度，增大沿程能量损失，称为水力粗糙管。
9.直径为d，长度为L 的管路，通过恒定的流量Q，试问：（1）当流量增大时，沿程阻力系数如何变化？（2）当流量增大时，沿程水头损失如何变化？答：（1）①层流运动时，流量增大，Re增大，减小②紊流过渡区，既与Re有关，也与有关，故流量增大，变化不确定。
③紊流光滑区，只与Re有关流量增大，减小④紊流粗糙区，只与有关，对于确定的圆管，不变。
（2）②紊流粗糙区，为常数，与成正比，Q增大，其他情况下，流量增大时，增大的程度远大于的增大程度，故增大。
11.两长度相等，段面积相等的风管，它们的断面形状不同，一为圆形，一为正方形，如它们的沿程损失相等，而且流动都处在阻力平方区，试问哪条管道的过载能力大？答：第四章1.什么是长管什么是短管？在水力计算中计算内容和理论依据有没有实质性的差别？举例说明。
答：长管：水头损失已沿程损失为主，局部损失和流速水头的总和同沿程损失相比很小，可忽略不计。
短管：水头损失沿程损失和局部损失都占相当的比重，两者都不可忽略的管道。
`两者在计算内容与理论依据上没有实质上的差别，计算短管的公式与方法同样适用于长管计算，长管与短管的差别主要体现在阻抗上。
对短管对长管2.什么是管路阻抗？对于短管和长管有何不同？答：（1）管路阻抗是管路对流体的阻碍作用，阻抗的大小反映了管路对流动的阻碍程度。
（2）对短管而言，阻抗对一定的流体，在管径d与管长给定时，与沿程阻力系数与局部阻力系数有关，即管路给定时，只与流态本身的性质有关。
对于长管而言; 管径d与管长确定时，只与有关。
管路给定时，也只与管道本身性质有关。
4.串联管路的水流特点是什么？并联管路的水流特点是什么？答：串联管路中，流入节点的流量等于流出节点的流量。
并联管路中，并联节点上的总流量等于各分支路流量之和。
5.什么是控制点？如何选择控制点？离水源最远的点一定是该管网的控制点吗？答：管网的控制点是指在管网中水塔至该点的水头损失，地形标高和要求自由水压三项之和最大值之点。
一般在最高最远点。
7.直接水击和间接水击是如何区分的？哪一个危害更大？如何减弱水击的危害？答：（1）①关闭时间时，阀门关闭时间很短，从水池返回来的弹性波未到阀门处，阀门已经关闭了，这种情况下的水击为直接水击。
②时，此时从水池返回来的弹性波，在阀门尚未关闭完全时到达，所发生的水击称为间接水击。
(2)直接水击时，阀门所受压强大于间接水击产生的压强，故直接水击危害大。
（3）防止水击危害的措施：①延长管路阀门的启闭时间，使过程延长②在管路上设置空气缸可调压塔。
③管路上安装安全阀。
第五章2.什么是孔口的自由处流？什么是孔口的淹没出流？答：经孔口出流的流体与周围的静止液体属于同一相时，这种孔口出流称为淹没出流；如果不是同一相时，则属于自由出流。
3.孔口自由出流和孔口淹没出流的计算中作用水头有何不同？答：孔口自由出流作用水头孔口淹没出流作用水头淹没出流比自由出流多了流体在收缩断面之后突然扩大的局部阻力损失。