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流体力学

一、名词解释

流体质点 ： 流体中宏观尺寸非常小而微观尺寸又足够大的任意一个物理实体。

连续介质 ：流体有无穷多个.无穷小的.紧密相邻的流体质点组成的一种绝无间隙的连续介质。

流体的体膨胀系数：当压强不变时，每增加单位温度所产生的流体体积相对变化率。

流体的等温压缩率：当温度不变时，每增加单位压强所产生的流体体积相对变化率。

流体的体积模量：当温度不变时，每产生一个体积相对变化率所需要的压强变化量。

流体的粘性：流体内部质点或流层间因相对运动而产生内摩擦力以及反抗相对运动的性质。（流体运动时内部产生切应力的性质）

理想流体：假定不存在粘性，即粘度为0的流体。

牛顿流体：可以用一条通过原点而非坐标轴的直线所表示的流体叫作牛顿流体。（或：符合牛顿内摩擦定律的流体）

不可压缩流体：等温压缩率和体膨胀系数完全为零的流体。

质量力：与流体微团质量大小有关（成正比）并且集中作用在质量微团中心上的力称为质量力。

表面力：大小与表面面积有关而且分布作用在流体表面上的力称为表面力。

等压面：流体中压强相等各点所组成的平面或曲面称为等压面。

质点导数：运动中的流体质点所具有的物理量N（如速度、压强、密度、温度、质量、动量等）对时间的变化率称为物理量N的质点导数。

定常场：如果流场中的速度、压强、密度、温度等等物理量的分布于与时间t无关，则称为定常场或定常流动，此时物理量具有对时间的不变性。

均匀场：如果流场中的速度、压强、密度、温度等等物理量均与空间坐标无关，则称为均匀场或均匀流动，此时物理量具有对空间的不变性。

迹线：流体质点的运动轨迹。

流线：流线是流场中的瞬时光滑曲线，曲线上各点的切线方向与该点的瞬时速度方向一致。

流管：无数流体围成的一个管状的假象表面。

流束：流管内的全部流体。

流量：单位时间内流过某一控制面的流体体积称为流量。

过流断面（有效截面）：速度方向相互垂直度端面。

二、简答题

1.流体在力学性能上的特点。

答：第一点是流体不能承受拉力，因此流体内部永远不存在抵抗拉伸变的拉应力；第二点是流体在宏观平衡状态下不能承受剪切力，任何微小的剪切力都会导致流体连续变形、平衡破坏、产生流动。

2.流体质点的含义。

宏观尺寸非常小

微观尺寸足够大

足够多的分子在内的一个物理实体

流体质点的形状可以任意划分

3.连续介质的含义。

流体质点在空间中是连续而无空隙分布的；质点具有宏观物理量，都是空间和时间的连续函数；满足一定的物理规律。

4.非牛顿流体的定义、分类和各自特点。

凡不遵循牛顿内摩擦定律的流体称为非牛顿流体。

塑性流体、假塑性流体和胀塑性流体

塑性流体：克服初始应力后，τ与速度梯度成正比

假塑性流体：当速度梯度较小时， τ对速度梯度的变化率较大；当速度梯度较大时τ的变化率逐渐变小。

胀塑性流体：当速度梯度较小时， τ对速度梯度的变化率较小；速度梯度较大时τ的变化率逐渐变大。

5.粘度的物理意义及单位。

年度分为运动粘度和动力粘度：

动力粘度：
，μ代表单位速度梯度下的切应力，Pa.s ，可以直接判断流体粘性的大小。

运动粘度
。运动粘度是动力粘度与流体密度的比值，不能直接判断粘性大小，只适合于判别密度几乎恒定的同一种流体在不同温度下的粘性变化情况

6.液体和气体的粘度变化规律。

液体的粘度大小取决于分子间距和分子引力，当温度升高或压强降低时，液体膨胀、分子间距增大、分子引力减小，粘度降低。

液体粘度受温度影响非常显著，温度稍有升高，则各种液体的动力粘度和运动粘度均有明显下降。

气体分子间距比较大而且分子运动比较剧烈，影响气 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 量在空间上的分布，而不关心个别质点的运动历程。

11.连续性方程。

连续性方程是质量守恒在流体力学中的应用；建立了流体流速与流动面积之间的关系。

12.质点导数的数学表达式及其内容；写出速度质点导数。

运动中的流体质点所具有的物理量N（加速度、压强、密度、动能、动量等）对时间的变化率

速度质点导数：

/

13.流线和迹线的区别，流线的性质。

迹线是同一流体质点在不同时刻的位移曲线， 与拉格朗日观点对应；

流线是同一时刻，不同流体质点速度向量的包 络线，与欧拉观点对应。

流线的性质：流场中某顺时的假想曲线；

流线不能相交；

流线不能突然折弯，是一条光滑的连续曲线。

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