2018水力学复习题答案11

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1、第一章概论1.液体与固体的物理性质都有哪些区别，什么是流体的易流动性？答：固体：形状、体积固定，能够承受拉、压、弯、剪、扭等外力，在外力作用下产生相应形变；液体：体积固定，形状不定，不能承受拉力，具有表面张力；易流动性气体：体积、形状都不定，压缩性、膨胀性较大，不具有表面；具有易流动性易流动性：流体在很小的切向力作用下将发生连续不断的变形，直到切向力消失为止。这种特性称为流体的易流动性。2、液体与气体的物理性质都有哪些区别？答：宏观上：气体密度小，流动性好，易压缩；液体密度较气体大，流动性不如气体好，不易压缩。微

2、观上：气体分子能够非常自由地震动和平动，液体分子间作用力更大，分子紧密堆积，液体分子有振动和平动，但不如气体分子自由。3、什么是液体微团，连续介质模型，该模型的引入对流体的研究有何意义？答：液体微团：是指在研究液体的机械运动中所取的最小液体微元，它的体积无穷小却又包含无穷多个液体质点。连续介质模型：认为液体是由无数质点组成、质点之间没有空隙、连续充满其所占据空间的连续介质。将流体看成是连续介质，流体的各物理要素可用连续函数来表征，从而利用微积分的方法研究流体的受力和运动规律。4、作用在流体上的力分为哪些，各有何特

3、点？答：按作用特点或类型，将作用力分为表面力（面积力）和质量力（体积力）两大类。表面力：作用于流体接触表面上，大小与作用面积成正比；表面力分为压力和剪切力。质量力：作用在液体每一质点上，与液体的质量成正比：最常见的是重力和惯性力。5、什么是流体的粘性,粘性有何特征？答：流体的粘性：流体内相邻质点间存在相对运动时，在其接触面上会产生内摩擦力，以阻止其相对运动，流体的这种性质称为粘性。粘性特征：流体的固有属性，粘性阻碍液体的相对流动，但只能延缓相对运动的过程而不能消除。6、流体粘性的产生原因和主要影响因素是什么，液体

4、和气体的粘性变化有何不同？（1）流体粘性产生原因：流体各分子间的内聚力和碰撞（布朗运动）（2）流体粘性的主要影响因素：温度（3）液体和气体的粘性变化不同之处：液体粘性随温度升高而减小；气体粘性的决定性因素是分子不规则运动的动量交换产生的阻力，温度升高动量交换加剧，因此粘性随温度升高而增大。7、牛顿内摩擦定律及其各项含义是什么？描述流体粘性的物理参数及其关系是什么？答：（1）牛顿内摩擦定律：τ=μdμ/dydμ/dy:速度梯度，表示速度大小沿垂直于速度方向y的变化率μ:动力粘度（或动力粘滞系数）。单位为N·s/m2

5、或pa·s.表征单位速度作用下的切应力τ：液层的接触面积（2）υ=μ/ρμ—动力粘度（或动力粘滞系数），单位为N·s/m2或pa·sυ—运动粘度（或运动粘滞系数），单位为m2/s或cm2/s8.什么是不可压缩流体模型、理想流体模型，它们有何物理意义？答：（1）不可压缩流体：认为ρ=c（常数），忽略液体的压缩性。物理意义：认为液体是不可压缩的，可以简化实际问题；（2）理想流体模型：认为流体是粘性的，即μ=0物理意义：流体无粘性，流体运动时内部没有阻力影响，可用固体的运动规律来研究流体运动问题。9.什么是液体的汽化压

6、强，它与温度的关系如何？答：在液体自由表面上，9汽化和凝结同时存在，当这两个过程达到动态平衡时，宏观的汽化现象停止，此时液体表面上的气体压强称为饱和蒸汽压强，或汽化压强。液体的汽化压强随温度的升高而增大。10.水力学的研究方法？答：（1）理论分析法：无限微量法、有限控制体法（2）实验研究法：系统实验、模型实验（3）数值计算法：第二章水静力学1、静水压强的定义及其特性，静水压强函数的特点是什么？答：静水压强是指流体受作用表面上单位面积所受的静水压力。特性：（1）静水压强的方向为垂直并指向受作用面（与受作用面的内法线

7、方向一致）。（2）某点静水压强的大小和受压面方位无关（作用于某点上的静水压强沿各方向大小都相等）。静水压强函数的特点：连续介质的平衡液体内，任一点静止液体压强仅是空间坐标的连续函数而与受压面的方位无关。即p=p(x,y,z).2、欧拉液体平衡微分方程的综合表达式，说明什么物理意义？答：欧拉液体平衡微分方程的综合表达式：dp=ρ(Xdx+Ydy+Zdz)物理意义：该方程表明流体所受质量力是其表面力产生的原因。3、等压面的定义及其性质是什么，如何选取等压面，通常选取那些面为等压面？答：等压面是指液体中压强相等的点系所

8、组成的面。选取等压面：故通常选取静止的、同种、连续液体的同一水平面为等压面。常用等压面：液体与气体的交界面（即自由表面）；处于平衡状态下的两种不相混合液体的交界面。4、静水压强基本方程的表达式及其含义是什么？答：表达式：z+p/ρg=C或P=P0+ρgh含义：(1)质量力只有重力作用下的静止液体内，任一点测压管水头为常数；(2)静止液体内某点压强由液面上的气体压强和过该点