流体力学与流体机械复习

试求:（1）虹吸管的输水量；（2）虹吸管安装高度是否满足要求。

解：（1）确定输水量

（2）验算虹吸管安装高度是否满足要求

取上游水面为基准面，列断面1-1和2-2的能量方程，忽略行进流速水头，

则 0＋0＋0＝ ＋

改写为

取

，

，

代

入上式，得

所以，虹吸管最高点真空值在

水柱高的范围内，因此安装高度满足要求。

Chapter 7-8

问答:

1、流体质点的运动特点？

2、什么是有旋流动？什么是无旋流动？如何判断流体流动的有旋与无旋？ 3、什么是势流？

流速势函数存在的必要与充分条件是？ 无旋流动

4、什么叫流函数？

流函数的物理意义是什么？ A、流函数等值线

就是流线。B、不可压缩流体的平面流动中，任意

两条流线的流函数之差dy等于这两条流线间所通过的单位宽度流量dq。 流函数函数存在的必要与充分条件是什么？ 存在条件：不可压缩流体平面流动。

4、什么是势流叠加原理？流速势可以进行叠加。当几个势流叠加后，其流动仍为势流。

5、绕流运动的类型以及绕流阻力的组成？

6、什么是附面层？附面层有哪些特点？如何判断附面层的流动状态？ 7、简单描述曲面附面层的分离现象？

8、平面流体流动中的固体壁面可以看作是一条流函数等值线吗？ 可以，因为固体壁面往往可作为零流线来考虑。 9、实际流体的动压强与静压强有什么区别？

10、流函数与速度势函数之间的关系？等势线与等流函数线处处正交。

典型题目：已知流函数求势函数或者是已经速度势函数求流函数。 即：

互求：

已知ux, uy,uz,求?或?。 求解方法： a. 由

——（1） ——（2）

直接积分

由（1）式得：——（3）

求导得： 代入（2）式得：C′(y)=f，得：C′(y)=f(y)+C代入（3）式得? 以下范例及课件中的例题须掌握！

1：平面点源（汇）流动，如图所示：。（1）问是否为有势流。（2）若有势，求流速势?。（3）是否为不可压缩流体。（4）求平面流动的流函数? 解：（1）

（2）

所以为有势流。

采用极坐标：u��=0

另解：

(3)

所以为不可压缩流。

(4)

2、有下面二个流动(a)ux=1,uy=2； (b) ux=4x,uy=-4y 试求：（1）判别流动(a)中是否存在流函数？若存在，求流函数?。 （2）判别流动(b)中是否存在势函数？若存在，求势函数?。 解：（1）

故满足连续性方程，存在流函数。

∴?=y+C(x) 而

∴ C(x)=-2x+C1

故?=y-2x+C1

3、已知流场的流函数y=ax2-ay2；1）证明此流动是无涡流；（2）求出相应的速度势函数；

解： （1）该流场为二元流，速度分量与流函数的关系式如下：