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流体力学试卷2

2022-08-06 08:14:28 收藏本文下载本文

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流体力学试卷2

篇1：流体力学试卷2

流体力学试卷2

一、名词解释

1雷诺数 2、流线 3、压力体 4、牛顿流体 5、欧拉法 6、拉格朗日法 7、恒定流动 8、流场 9、无旋流动 10、稳定流动 11、不可压缩流体 12、流场 13、无旋流动 14、有旋流动 15、驻点 16控制体 17理想流体

二、简答题

1、流体静压强的特性是什么？

2、尼古拉兹实验分区级意义是什么？ 3、运动粘滞系数r的物理意义是什么？

4、流体动力粘滞系数u的物理意义是什么？ 5、伯努利方程z?

pr?u

常数中各项的物理意义？

6、简要说明管道流动局部阻力损失产生的机理。

7、下式不可压缩流体N-S方程中，各项的物理意义是什么？ X

8、什么是流体的连续介质模型？它在流体力学中有何作用？

?1?p

??（

?ux?x

??x

?uy?y

?uz?z

）?

dudt

三、计算题

1、如图所示，一油缸及其中滑动栓塞，尺寸D=120.2mm，d=119.8mm，L=160mm，间隙内充满μ=0.065Pa・S的润滑油，若施加活塞以F=10N的拉力,试问活塞匀速运动时的速度是多少？（10分）

2、如图所示一盛水容器，已知平壁AB=CD=2.5m，BC及AD为半个圆柱体，半径R=1m，自由表面处压强为一个大气压，高度H=3m，试分别计算作用在单位长度上AB面、BC面和CD面所受到的静水总压力。

3、原型流动中油的运动粘性系数υp=15×10-5m2/s，其几何尺度为模型的5倍，如确定佛汝德数和雷诺数作为决定性相似准数，试问模型中流体运动粘性系数υm=？

4、如图所示，变直径圆管在水平面内以α=30。弯曲，直径分别为d1=0.2m，d2=0.15m，过水流量若为Q=0.1m3/s，P1=1000N/m2时，不计损失的情况下，求水流对圆管的作用

力及作用力的位置。（20分）

5、两水池的水位差H=6m，用一组管道连接，管道的第一段BC长L1=3000m，直径d1=600mm，C点后分为两根长L2=L3=3000m，直径d2=d3=300mm的并联管，各在D点及E点进入下水池。设管道的沿程阻力系数λ=0.04，求总流量Q=？（20分）

1、有一钢板制风管，断面尺寸为

400mm?200mm，管内气流平均速度为1.5m

/s，气体运动粘滞系数为

15.0×10?8m2/s，判断管内气体的流态？

2、一高压管末端接喷嘴，如下图所示，已知喷嘴出口直径为10cm，管道直径为

40cm，水在管中流量Q为0.4m3/s，求管嘴对水流的`作用力。

3、已知不可压缩流体的流速分量为：ux?x2-y2，uy??2xy，uz?0，问该流

动是否为无旋流动？

4、已知平面流动的速度分量为：ux?x?t2，uy??y?t2；求：当t=1是过M（1,1）的流线方程。

5、一车间用直径为0.5m的风口送风，风口风速为6.0m/s，如长度比例常数

为4，确定实验模型风口风速。若在模型内测得某点气流速度为3.0m/s，则车间相应点的速度为多少？（已知空气的运动粘滞系数为

0.0000157m

/s）

lmln

?116

6、对某一桥墩采用模型比例为

0.76m

进行实验。已知模型中水流速度为

/s，实测模型桥墩受水流作用力为4N。求原型中相应的流速与作用

力。

7、在水平放置的管线中接弯管，直径从600mm逐渐减小到300mm，水流方

向偏转600如图所示，在直径较大一端压强为172kN/m2,求作用于弯管上的力的大小和方向，①当水不流动时；②当通过的流量为876L/s时；

8、一弧形闸门AB，宽4m，圆心角为求

作

用

于

闸

45，半径为

2m，闸门转轴恰好与水面平齐，

门的水静压力。

9、如下图所示，一水箱侧面开孔并接有一直径为50mm的短管，形成管嘴出流，已知作用水头H=5m，管嘴出流流量系数u=0.82，试问：①管嘴出流流量Q；②靠近水箱一侧管嘴内壁形成真空的原因是什么？③合适的管嘴长度是多少？

0、如图所示，一水平射流冲击光滑平板，流量为Q0,密度?，直径为d0，求：①平

板所受的冲击力。②流量Q1和Q2

11、如下图所示：水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管道，已知

d1?200mm，d2?100mm，两管短长均为L=50m，

H?10m，沿程阻力系数

??0.01,?A?0.3,?B?0.2,求：管道中水的流量、流速.

1、一根直径为d

1 = 0.1m的水管垂直放置，在上方转90°弯后立即收缩成直径

为d 2 = 0.05m喷口，水从此喷入大气中。设喷口水流速度为v2 =20m/s，忽略一切损失，试计算低于喷口h = 4 m处水管截面上的压强p1。

v1d1?v2d2

v1?0.1?20?0.05v1?10m/s

?z1??

2g10

?z2?

2g20

p19807

2?9.807

?4?

2?9.087

p1?3.78?10Pa

22、图示为一连接于压力容器的带法兰的收缩出流管嘴。设容器内压力表读数为 p = 106Pa，H = 3m，管嘴大小口直径 D = 5cm，d = 1cm。试求管嘴上螺钉群所受到的总拉力 F。

v1D?v2d

连续性方程v1?5?v2?1

v2?5v1

p1?p??H

静力学基本方程p1?106?9807?3

?10.3?10

?v1

伯努利方程

2g?

10.3?109807

2?9.807

25v1

2?9.807

v1?9.26m/s

动量方程qV?

?Dv1?

??(5?10

)?9.26?1.82?10

2?2

m/s

?qV(v2?v1)?

?p1A1?F

F?10.3?10?F?1346.9N

??25?10?1000?1.82?10

?4?9.26

3、一贮水箱通过一直径为d的底部小孔排水，设排放时间t与液面高度h，重

力加速度g，流体密度ρ，粘度μ等参数有关，试用量纲分析法（1）取h, g,ρ为基本量，求包含时间的无量纲量Π1 ；（2）取d, g,ρ为基本量，求包含粘度的无量纲量Π2 。解：f(d,t,h,g,?,?)?0

n=6

(1)取h, g,ρ为基本量

?1?hg?t

MTL?L(LT

a1b1c1

)(ML

0?c1

0??2b1?1b1?

0?a1?b1?3c1a1??1/2

?1?

（2）取d, g,ρ为基本量

?2?d

0a20

MTL?L(LT)(ML

)MLT

?1?1

0?c2?1c2??1 0??2b2?1b2??1/2 0?a2?b2?3c2?1a2??3/2

?2?d?2?

?3/2

?1/2

??d

3/2

5、如图所示的抛物线闸门，宽度为b，铰接在B点上，建立如下坐标系后，抛物线闸门断面的方程为y=H-4x2。

1.求流体作用在闸门上总压力的水平分力Fx大小；（4分） 2.求流体作用在闸门上总压力水平分力Fx的作用中心hD；（4分）

3.求流体作用在闸门上总压力的竖直分力Fz大小；（4分） 4.求流体作用在闸门上总压力竖直分力Fz作用中心xD；（4分） 5.维持闸门平衡所需的F。（4分）

解：抛物线方程

y?H?4x

（1）水平分力的大小Fx??hcAx??

Hb?

?Hb2

（2）水平分力压力中心hD?hc?

JchcAx

?12

?b?H

?H?b

2H3

（3）垂直分力的大小Fy??Vp??Ab?（4）抛物面面积 A?

H/2

?bH

H?4x

??dxdy

dx?

dy?H

H/3

抛物面形心x?

??A

xd??

H3H3

H/2

xdx

H?4x

dy?

48H

yd??

H/2

dx?

H?4x

ydy?

竖直分力必然经过形心（（5）合力?F?

，

），xD?

?4H

Fx?Fy?

?Hb

FH?Fx(H?hD)?FyxD

维持闸门平衡的力

?bH(24?H)

144

合力与y轴夹角tg??

FxFy

sin??

如图所示矩形敞口盛水车，长2L(m)，高h=2L (m)，静止时水深h1=L (m)。重力加速度为g(m/s2)。求水刚好不溢出时，盛水车的加速度a的大小。（5分）

解：自由面方程为：ax+gzs=0, 水刚好不溢出时, zs(x=-L)=h-h1，因此，-a(-L)/g=2L-L，即a=g。

五、如下左图所示，水由水箱1经圆滑无阻力的孔口水平射出冲击到以平板上，平板封盖着另一水箱2的孔口，水箱1中水位高为h1，水箱2中水位高为h2，两孔口中心重合，且d1=d2/2，当h1已知时，求h2高度。（10分）

六、如上右图所示断面突然缩小管道，已知两段面的直径分别为d1(mm)，d2(mm)，且d1=2d2=2d，流量为Q（l/s），水银比压计读数h（mmHg），水与水银的密度分别为ρ1、ρ2，求从1-1断面流经2-2断面的能量损失hw。(10分)

如图所示为用于测试新阀门压强降的设备。水从一容器通过锐边入口进入管系，局部损失系数为0.5，钢管的内径均为d(m)，水在钢管内流动的沿程损失系数为λ，用水泵保持稳定的流量Q(m3/s)，水与水银的密度分别为ρ1、ρ2，若在给定流量下水银差压计的示数为H(mm)。

1.计算水通过阀门的局部损失系数；（4分） 2.计算阀门前水的计示压强。（6分）

水银

篇2：流体力学课件

一、流体的基本特征

1.物质的三态

在地球上，物质存在的主要形式有：固体、液体和气体。

流体和固体的区别:从力学分析的意义上看，在于它们对外力抵抗的能力不同。

固体：既能承受压力，也能承受拉力与抵抗拉伸变形。

流体：只能承受压力，一般不能承受拉力与抵抗拉伸变形。

液体和气体的区别：气体易于压缩;而液体难于压缩;液体有一定的体积，存在一个自由液面;气体能充满任意形状的容器，无一定的体积，不存在自由液面。

液体和气体的共同点：两者均具有易流动性，即在任何微小切应力作用下都会发生变形或流动，故二者统称为流体。

2. 流体的连续介质模型

微观：流体是由大量做无规则运动的分子组成的，分子之间存在空隙，但在标准状况下，1cm3液体中含有3.3×1022个左右的分子，相邻分子间的距离约为3.1×10-8cm。1cm3气体中含有2.7×1019个左右的分子，相邻分子间的距离约为3.2×10-7cm。

宏观：考虑宏观特性，在流动空间和时间上所采用的一切特征尺度和特征时间都比分子距离和分子碰撞时间大得多。

(1) 概念

连续介质(continuum/continuous medium)：质点连续充满所占空间的流体或固体。

连续介质模型(continuum continuous medium model)：把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的一种连续介质，且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的一种假设模型：u =u(t,x,y,z)。

(2)优点

排除了分子运动的复杂性。物理量作为时空连续函数，则可以利用连续函数这一数学工具来研究问题。

3.流体的分类

(1)根据流体受压体积缩小的性质，流体可分为：

可压缩流体(compressible flow)：流体密度随压强变化不能忽略的流体。

不可压缩流体(incompressible flow)：流体密度随压强变化很小，流体的密度可视为常数的流体。

注：

(a)严格地说，不存在完全不可压缩的流体。

(b)一般情况下的液体都可视为不可压缩流体(发生水击时除外)。

(c)对于气体，当所受压强变化相对较小时，可视为不可压缩流体。

(d)管路中压降较大时，应作为可压缩流体。

(2)根据流体是否具有粘性，可分为：

实际流体：指具有粘度的流体，在运动时具有抵抗剪切变形的能力。

理想流体：是指既无粘性又完全不可压缩流体，在运动时也不能抵抗剪切变形。

二、惯性

一切物质都具有质量，流体也不例外。质量是物质的基本属性之一，是物体惯性大小的量度，质量越大，惯性也越大。单位体积流体的质量称为密度(density)，单位：kg/m3。

三、压缩性

1.压缩性

流体的可压缩性(compressibility)：作用在流体上的压力变化可引起流体的体积变化或密度变化，这一现象称为流体的可压缩性。压缩性可用体积压缩率k来量度。

2.体积压缩率k

体积压缩率k(coefficient of volume compressibility)：流体体积的相对缩小值与压强增值之比，即当压强增大一个单位值时，流体体积的相对减小值。

3.体积模量K

流体的压缩性在工程上往往用体积模量来表示。体积模量K(bulk modulus of elasticity)是体积压缩率的倒数。

k与K随温度和压强而变化，但变化甚微。

说明：a. K越大，越不易被压缩，当K时，表示该流体绝对不可压缩。

b. 流体的种类不同，其k和K值不同。

c. 同一种流体的k和K值随温度、压强的变化而变化。

d. 在一定温度和中等压强下，水的体积模量变化不大

一般工程设计中，水的K=2×109 Pa ，说明Dp =1个大气压时，。Dp不大的条件下，水的压缩性可忽略，相应的水的密度可视为常数。

四、粘度

1.粘性

粘性：即在运动的状态下，流体所产生的抵抗剪切变形的性质。

2.粘度

(1)定义

流体的粘度：粘性大小由粘度来量度。流体的粘度是由流动流体的内聚力和分子的'动量交换所引起的。

(2)分类

动力粘度：又称绝对粘度、动力粘性系数、粘度，是反映流体粘滞性大小的系数，单位：N“s/m2。

运动粘度ν：又称相对粘度、运动粘性系数。

(3)粘度的影响因素

流体粘度的数值随流体种类不同而不同，并随压强、温度变化而变化。

1)流体种类。一般地，相同条件下，液体的粘度大于气体的粘度。

2)压强。对常见的流体，如水、气体等，m值随压强的变化不大，一般可忽略不计。

3)温度。是影响粘度的主要因素。当温度升高时，液体的粘度减小，气体的粘度增加。

a.液体：内聚力是产生粘度的主要因素，当温度升高，分子间距离增大，吸引力减小，因而使剪切变形速度所产生的切应力减小，所以m值减小。

b.气体：气体分子间距离大，内聚力很小，所以粘度主要是由气体分子运动动量交换的

结果所引起的。温度升高，分子运动加快，动量交换频繁，所以粘度增加。

3.牛顿内摩擦定律

a. 牛顿内摩擦定律：液体运动时，相邻液层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。

说明：

1)流体的切应力与剪切变形速率，或角变形率成正比。——区别于固体的重要特性:固体的切应力与角变形的大小成正比。

2)流体的切应力与动力粘度m成正比。

3)对于平衡流体du /dy =0，对于理想流体m=0，所以均不产生切应力，即t =0。

b.牛顿平板实验与内摩擦定律

2.牛顿流体、非牛顿流体

牛顿流体(newtonian fluids)：是指任一点上的剪应力都同剪切变形速率呈线性函数关系的流体，即遵循牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。

非牛顿流体：不符合上述条件的均称为非牛顿流体

篇3：儿科护理学试卷2

儿科护理学试卷（2）

二、填空题（每空1分，共25分）

l.婴幼儿最易缺乏的矿物质为____和____。

2.2～12岁的小儿体重可用公式____估计。

3.前囟早闭见于_____，晚闭多见于______。

4.婴儿添加辅食先自____开始，待试用3～5天，婴儿反应良好，大便正常，。

5.____可获得自动免疫，人工自动免疫是____。

6.新生儿期的各种感染常以为____前驱症状。婴幼儿营养不良性贫血常为____突出的'症状。

7.例举两种出现颅压增高的小儿暴发性感染____和____。

8.小儿轻度营养不良体重低于正常均值____，腹部皮下脂肪厚度____。

9.小儿泌尿道感染常见的致病菌为____。

10.对心肺功能不全、营养不良的患儿应控制输液速度，以免发生____等并发症。

11.已公认的引起绝大多数病毒性心肌炎的病原体为____和病毒。

12.新生儿生理性体重下降于出生后____天，可下降____，约10天左右恢复。

13.患水痘后病毒可____，当机体疫状态低下时可重新活跃而引起。

三、简述题（每小题5分，共45分）

l.简述幼儿活泼好动的生理基础。

2.简述小儿急性肾炎的临床表现。

3.何谓弥漫性血管内凝血？

4.如何对小儿进行品德教育？

5.简述维生素D缺乏性佝楼病的骨骼改变。

6.简述低钾血症的补钾注意事项。

7.何谓假月经？

8.简述婴儿期的特点。

9.蛲虫的寿命为30天，如何切断再感染途径使晚虫病不需药物治疗而能自愈？

四、论述题（共15分）

小儿结核病的护理。

篇4：英语六级模拟试卷2

英语六级模拟试卷（2）

Part I Listening Comprehension (20 minutes)

Section A

1. A) The storm took a heavy toll of the lives and property of the fishermen.

B) The speakers thanked the meteorologists for their help.

C) The fishermen got back safe and sound.

D) The fishing boats didn’t set sail because of the bad weather.

2. A) Cars that drive themselves will be very expensive.

B) The woman is planning to buy an intelligent car.

C) The man is working with some engineers on intelligent cars.

D) Most people do not like driving to work

3. A) They’re the only tickets to a well-paid job.

B) They don’t help much in getting a good job.

C) They’re essential in getting promoted.

D) They don’t make much difference as far as the pay is concerned.

4. A) Sacramento is a city inhabited by racial minorities

B) There is no racial tension in Sacramento.

C) Non-white Americans will outnumber white American in 60 years’ time.

D) Americans will live in perfect racial harmony 60 years from now.

5. A) He should look professional and knowledgeable about high technology.

B) He should pay special attention to his personal appearance.

C) He should wear a business suit rather than casual clothes.

D) He should make the interviewer aware of his professional qualities.

6. A) People should to everything possible to prevent it.

B) It will cause a lot of disasters for human beings.

C) People should move to cold, dry regions of the world.

D) It may offer people some opportunities, too.

7. A) She’s waiting for someone.

B) She’s enjoying her coffee.

C)She’s having a chat with the man.

D) She’s inviting the man to sit down.

8. A) The woman is good at writing poetry.

B) The man is complimenting the woman.

C) The woman dislikes the man.

D) The man is horrible insensitive person.

9. A) He often plays golf.

B) He is going to slow down.

C) He always works hard.

D) He is living in poverty.

10. A) She strives for fame.

B) She is very famous.

C) She does a lot of thinking.

D) She lives a very hard life.

Section B

Questions 11 to 13 are based on the dialogue you have just heard

11. A) The economy is slowing down..

B) She may not be able to finish college..

C) She may be not able to find a job after college..

D) The tax is going to be raised..

12. A) It is on the verge of bankruptcy..

B) It is improving steadily..

C) It has experienced a rapid increase in its sales..

D) It is going downhill fast.

13. A) She will join the man’s company.

B) She will start her own business.

C) She will stay in her parent’s house.

D) She will try to find a job.

Section C

Passage one

Questions 14 to 17 are based on the passage you have just heard.

14. A) Nuclear reactors.

B) Fuel cells.

C) Gasoline.

D) Hydrogen.

15. A) It is clean.

B) It is cheap.

C) It produces water.

D) It is safe.

16. A) They will be made of new materials.

B) Luxury cars will become the standard.

C) They will cost a lot more money.

D) They will not arrive all in one piece.

17. A) Traditional cars will disappear from the roads.

B) High-tech cars will coexist with old vehicles.

C) The cost of a car will be much lower than today.

D) All kinds of new technologies will make it into our garages.

Passage two

Questions 18 to 20 are based on the passage you have just heard.

18. A) She was very kind towards the students.

B) She had racial prejudices.

C) She had a high sense of responsibility..

D) She did not trust some of the teachers.

19. A) To compliment her on her achievements.

B) To test her personally.

C) To give her a copy of the examination paper.

D) To make inquiries about an accident.

20. A) She took her fists and started punching her.

B) She smiled her thanks and backed off.

C) She boiled over with anger and refused her request..

D) She decided to quit the school.

Part II Reading comprehension (35 minutes)

Passage One

It’s a brand new world --- a world built around brands. Hard-charging, noise-making, culture-shaping brands are everywhere. They’re on supermarket shelves, of course, but also in business plans for .com startups and in the names of sports complexes. Brands are infiltrating (渗透)people’s everyday lives --- by sticking their logoes (商标) on clothes, in concert programs, on subway Cstation walls, even in elementary school classrooms .

We live in an age in which CBS newscasters wear Nike jackets on the air, in which Burger King and McDonald’s open kiosks(小亭) in elementary school lunchrooms, in which schools like Stanford University are endowed with a Yahoo! Founders Chair. But as brands reach (and then overreach) into every aspects of our lives, the companies behind them invite more questions, deeper scrutiny―and an inevitable backlash(强烈反应) by consumers.

“Our intellectual lives and our public spaces are being taken over by marketing ---and that has real implications for citizenship,” says author and activists Naomi Klien. “It’s important for any healthy culture to have public space--- a place where people are treated as citizens instead of as consumers. We’ve completely lost that space.

Since the mid-1980s ,as more and more companies have shifted from being about products to being about ideas C Starbucks isn’t selling coffee; It’s selling community!----those companies have poured more and more resources into marketing campaigns.

To pay for those campaigns, those same companies figured out ways to cut costs elsewhere, for example, by using contract labor at home and low-wage labor in developing countries. Contract laborers are hired on a temporary, per-assignment basis, and employers have no obligation to provide any benefits (such as health insurance) or long-term job security. This saves companies money but obviously puts workers in vulnerable situations. In the United States, contract labor has given rise to so-called McJobs, which employers and workers alike pretend are temporary----even though these jobs are usually held by adults who are trying to support families.

The massive expansion of marketing campaigns in the 1980s coincided with the reduction of government spending for schools and for museums. This made those institutions much too willing, even eager, to partner with private companies. But companies took advantage of the needs of those institutions, reaching too far, and overwhelming the civic space with their marketing agendas.

21. Which of the following does the author state as a factor in the increasing presence of brands in people’s lives?

A the aggressive nature of corporate marketing

B the lack of government funding for schools and museums

C the lack of government regulations of marketing methods

D the corporate funding of public s

篇5：英语六级预测试卷2

最新英语六级预测试卷（2）

Part Ⅰ Listening Comprehension (20 minutes)

SECTION A ?

Directions: In this section, you will hear 10 short conversations. At the end of each conversation, a question will be asked about what was said. Both the conversation and the question will be spoken only once. After each question, there will be a pause. During the pause, you must read the four choices marked A), B), C) and D), and decide which is the best answer. Then mark the corresponding letter on the Answer Sheet with a single line through the centre. ?

Example: You will hear:?

You will read: ?

A) At the office. B) In the waiting room.?

C) At the airport. D) In a restaurant.?

From the conversation we know that the two were talking about some work they had to finish in the evening. This is most likely to have taken place at the office. Therefore, A) “At the office” is the best answer. You should choose on the Answer Sheet and mark it with a single line through the centre.?

Sample Answer ［A］［B］［C］［D］ ―?

1. A) He thanks the woman for her advice.

B) It’s difficult to give up smoking.?

C) He does not need the woman’s advice.

D) It’s easy to give up smoking. ?

2. A) Three quarters of an hour. B) Half an hour.?

C) A quarter of an hour.

D) Ten minutes. ?

3. A) His compu

篇6：期末考试流体力学试题

年1 月

|题号|一|二|三|四

l总分|

|分数

|得分|评卷人|

一、选择题 ( 每小题 3 分，A 臼跚共

1.在明渠均匀流中取一六面体，作用在该六面体上的表面力有( A.切向力、正压力

B. 正压力

C. 正压力、重力 D. 切向力、重力

2. 在水箱上接出一条逐渐收缩锥形管道，末端设有间门己控制流量，若水箱内水面随时

间变化，当阔门开度一定时，管中水流为(

A. 恒定均匀流

)

B. 恒定非均匀流 C. 非恒定均匀流

D. 非恒定非均匀流 3. 等直径圆管中紊流的过流断面流速分布是 (

A. 呈抛物线分布

)

B. 呈对数线分布

c.呈椭圆曲线分布

D. 呈双线分布

781

4. 总水头线与测压管水头线的基本规律之一，是 (

A. 总水头线总是沿程升高

)

B. 总水头线总是在测压管水头线的上方

c.测压管水头线沿程升高

D. 测压管水头线总是沿程下降的

5. 跌水的形成条件是 (

)

A.从急流过渡到急流

B. 从急流过搜到缓流 c.从缓流过渡到缓流

D. 从缓流过渡到急流

得分|评卷人

二、判断题(每题 2 . 5 分，共15 分 )

1.理想流体与实际流体的区别仅在于，理想流体具有不可压缩性。(

2. 长管是指管道几何长度较长的管道。 (

)

3. 对于短管，若管路 ( 管径、管长及布置 ) 完全相同、作用水头相等，自由出流与淹没出流

的流量是相同的。(

)

(

4. 壁面粗糙的管道一定是水力粗糙管。 5. 恒定流一定是均匀流。 (

)

) )

6. 在恒定流情况下，流线与迹线重合。 (

得分|评卷人

三、简答题(每题 5 分，共 2 0 分 )

1.为什么要建立连续介质模型? 2. 能量损失有几种形式 ? 产生能量损失的` 物理原因是什么 ?

3. 简述尼古拉兹实验中沿程阻力系数A 的变化规律。

782

4. 如图所示管路系统， I 、皿段为均匀管， II 段为收缩管 ( 收缩程度较大 ) ，试问:

(1)当阀门开度一定时，若水箱中水面保持不变，各段管中是恒定流还是非恒定流?是均匀流还是非均匀流? (2) 当间门开度一定时，若水箱中水面随时间而下降，各段管中是恒定流还是非恒定流 ?

=口

阀门

H 一一--I- m

!得分|评卷人|

四、计算题(共 5 0 分 )

1.如图所示，容器中盛有水，右侧为一测压管;左侧为 - u形测压管，管中为水银。已知:

h=O. 5m

,h 2 =0. 2m ，求右侧测压管中水面高度 h I ==? (1 2 分 )

「 L d i L

容器

寸 2 1 →

783

2. 如图所示，左侧为密闭水箱，水通过一管道流入右侧水箱，已知左水箱内自由表面相对

压强 p = 2 9 . 4 k Pa ，两水箱液面高差 H = 2 . Om ，管长 l = 5 m ，管径 d = 0 . 2 0 m ，管路沿程水头损失系数 ;' = 0 . 0 2，在恒定流情况下，求通过流量? 08 分 )

一一』可

飞7

I Q 干

3. 如图所示一虹吸管，上下有水位差为 H = 2 . 5 m ，虹吸管顶部与上游水面高差为 h [ =

2. Om ，虹吸管顶部前，管长为5. Om ，虹吸管顶部后，管长为10. Om ，管径 d = 0 . 2 m ，管道沿程

阻力系数 ;' = 0 . 0 2，进口(带有莲蓬头)局部阻力系数~J!l =3. 0 ，每个弯管局部阻力系数 ~ fi =

O. 3 ，如=2.0 求 :

(1)流量 Q = ?

(2) 虹吸管最大真空值车 = ? (20 分 )

” -t!

::t::

784

试卷代号 : 1 1 2 3

中央广播电视大学 2 0 0 9 -2 0 1 0学年度第-学期“开放本科”期末考试(半开卷)

流体力学试题答案及评分标准

(供参考)

2010 年1 月

-、选择题{每小题 3分，共 1 5分)

1. D

2. D

2. X 3. .J

3. B

4. B

5. D

二、判断题{每题 2 . 5分，共 1 5分}

5. X

6. .J

三、简答题{每题 5分，共 2 0分}

1.答:液体(气体)是由分子组成的，分子间有空隙，不连续。工程上研究的流体，关心的是流体宏观的物理性质。把流体看成为由质点组成的连续体一一连续介质模型.目的是建立描

述流体运动的连续函数.便于应用数学工具，解决工程实际问题。

2. 答 : 有沿程能量损失和局部能量损失两种。一是因为流体具有粘滞性，二是因为固体边界条件的影响。

3. 答 : 尼古拉兹实验揭示了沿程阻力系数A 的变化规律，文字表述或数学公式表述。

层流 : }， = f刷 ; 水力光滑区 : 时ω ; 过渡粗糙区 : }， = f也 5) 粗糙区(阻力平方区 ) : }， = fφ。

4. 答 :

(1)各段管中都是恒定流; I 、田段为均匀流 . II 段为非均匀流 a (2) 各段管中水流都是非恒定流。四、计算题{共 5 0分)

1.解:(1)画出两个等压面(通过 A点画一个，通过 U形测压管中水银液面画一个〉

(2) 列方程 z

PA =pgh l

PA 十pgh=PHgh 2

(1)

(2)

2 一05=2.22m

(5 分 )

将(1)式带入( 2 )整理得:

hI =(pHgh 2 - p g h ) / p g = 1 3 . 6h2 - h = 1 3 . 6XO.

答 z右侧测压管中水面高度 h I

=2. 22m a

(7 分 )

785

2. 解 z 以右水箱水面为基准面，取 a = 1. 0 ，管道进口局部损失 'I =0.5 ，管道出口局部损失

'..=1.

0 ，管中流速 U

(1)把左水箱内自由表面压强换算成液柱高

度

P 29400 JE= 百丽女汇石=3m( 水柱 )

(2) 列能量方程 :

(6 分 )

H+主 +问+0+0+ ('I +).去+，..)三

2+3= (0.5+0.02土 + 1. 0.2 ' ~.

0) 兰

, 2g

寸苟 o 乍 U 古d g 巧 = 7 . 0叫盯白 τ 5

(3) 流量 z

膺d 2

11:

Q 寸 v = “ . ~.~

O. 22

7=0. 2198m 3 /5=219. 8L/s

(6 分 )

答:通过流量 Q = 0 . 2 1 9 8 旷 I s .

3. 解 : (1 ) 以上游水面为基准面，列能量方程 z

轩 H+川 =川 +阳 2.5=(ω0.0ω2 一一一+3.0+0. 3X3+2.. y , 1. 0ω) 一=8.4 一 0.2 , _ . y , y . y ” y , _ 0+ v . . 2g

~'Y'2g

5+10 , _ _ , _ _, , _ , _ _ , . _, .J 2. 5 =μ15m/s

_..J

v= 1 v'2g ..1 8. 4 ?

QW-zw-n qz

=主子 u = lL-7一 o 2.415=0.0758 时/5

(8 分 )

(2) 以上游水面为基准面，列上游过流断面和顶部2-2 段间的能量方程 z

忡忡忡叫+去+丢+ u ht h ) 二

P. , ,. 1 二 v2 _ _ ,. _ , _ _~ 5 ,_ _ , _ _, 2. 4152 2=-hl-u+ 咛 + 如 + 如 ) 写 = 一 2 . 0 一 ( 川 + 队 0 2 0:2 +3.0+0. 3)寸 7 pg

主主 = - 2 .

0 - 1. 428=-3. 428m(水柱 )

(8 分 )

(4 分 )

3 答: (1)流量 Q = O . 0758m /5

(2) 虹吸管最大真空值发生在顶部，最大真空值为 3 . 4 2 8 m ( 水柱 )

786

篇7：工程流体力学论文

中图分类号：o368 文献标识：a 文章编号：

1009-420207-000-01

摘要工程流体力学在工程中广泛应用，本文对工程流体力学的背景，发展，内容，应用，分支和前景做了简单介绍。

关键词工程流体力学发展史内容应用发展前景

一、背景

在人类历史上，面对河道决堤，洪期到来，人类束手无策的案例数不胜数，还有河田的干旱，河运交通的堵塞给人类带来的不便也是不计其数。但是随着人类文明的发展，人类开始对河水治理，桥梁建造，农业灌溉，河水航运等有了较多的需求，人类同时也就对水流运动的规律有了较多的需求和经验。但是要合理自如的.控制和运用流体，人类就需要一个比较系统的学科理论去指导，于是工程流体力学的诞生已经迫在眉睫。

二、发展史

中国史上的大禹治水，李冰父子建立的都江堰，就是对水认识的萌芽，古罗马人也在早期就建立起了比较完善的供水管道系统。但是对流体力学一个比较科学的认识还是要在公元前250年左右古希腊伟大的科学家阿基米德写的《论浮体》后，这本书对流体运动做了一个比较科学的总结，可以算得上是流体力学的鼻祖了。很遗憾的是在接下来的很长一段时间内，因为种种原因，流体力学并没有得到进一步发展。直到16世纪以后，西方资本主义国家的生产力

篇8：流体力学的课件

流体力学的发展简史

出现

流体力学是在人类同自然界作斗争和在生产实践中逐步发展起来的。中国有大禹治水疏通江河的传说。秦朝李冰父子(公元前3世纪)领导劳动人民修建了都江堰，至今还在发挥作用。大约与此同时，罗马人建成了大规模的供水管道系统。

对流体力学学科的形成作出贡献的首先是古希腊的阿基米德。他建立了包括物体浮力定理和浮体稳定性在内的液体平衡理论，奠定了流体静力学的基础。此后千余年间，流体力学没有重大发展。

15世纪意大利达·芬奇的著作才谈到水波、管流、水力机械、鸟的飞翔原理等问题。

17世纪，帕斯卡阐明了静止流体中压力的概念。但流体力学尤其是流体动力学作为一门严密的科学，却是随着经典力学建立了速度、加速度，力、流场等概念，以及质量、动量、能量三个守恒定律的奠定之后才逐步形成的。

发展

17世纪力学奠基人I. 牛顿研究了在液体中运动的物体所受到的阻力，得到阻力与流体密度、物体迎流截面积以及运动速度的平方成正比的关系。他对粘性流体运动时的内摩擦力也提出了以下假设：即两流体层间的摩阻应力同此两层的相对滑动速度成正比而与两层间的距离成反比(即牛顿粘性定律)。

之后，法国H. 皮托发明了测量流速的皮托管;达朗贝尔对运河中船只的阻力进行了许多实验工作，证实了阻力同物体运动速度之间的平方关系;瑞士的L. 欧拉采用了连续介质的概念，把静力学中压力的概念推广到运动流体中，建立了欧拉方程，正确地用微分方程组描述了无粘流体的运动;伯努利从经典力学的能量守恒出发，研究供水管道中水的流动，精心地安排了实验并加以分析，得到了流体定常运动下的流速、压力、管道高程之间的关系——伯努利方程。

欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个分支学科建立的标志，从此开始了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研究的阶段。

从18世纪起，位势流理论有了很大进展，在水波、潮汐、涡旋运动、声学等方面都阐明了很多规律。法国J.-L. 拉格朗日对于无旋运动，德国H. von 亥姆霍兹对于涡旋运动作了不少研究.上述的研究中，流体的粘性并不起重要作用，即所考虑的是无粘流体，所以这种理论阐明不了流体中粘性的效应。

理论基础

将粘性考虑在内的流体运动方程则是法国C.-L.-M.-H. 纳维于18和英国G. G. 斯托克斯于1845年分别建立的，后得名为纳维-斯托克斯方程，它是流体动力学的理论基础。

由于纳维-斯托克斯方程是一组非线性的偏微分方程，用分析方法来研究流体运动遇到很大困难。为了简化方程，学者们采取了流体为不可压缩和无粘性的假设，却得到违背事实的达朗伯佯谬——物体在流体中运动时的阻力等于零。因此，到19世纪末，虽然用分析法的流体动力学取得很大进展，但不易起到促进生产的作用。

与流体动力学平行发展的是水力学(见液体动力学)。这是为了满足生产和工程上的需要，从大量实验中总结出一些经验公式来表达流动参量之间关系的经验科学。

使上述两种途径得到统一的是边界层理论。它是由德国L. 普朗特在19创立的。普朗特学派从1904年到1921年逐步将N-S方程作了简化，从推理、数学论证和实验测量等各个角度，建立了边界层理论，能实际计算简单情形下，边界层内流动状态和流体同固体间的粘性力。同时普朗克又提出了许多新概念，并广泛地应用到飞机和汽轮机的.设计中去。这一理论既明确了理想流体的适用范围，又能计算物体运动时遇到的摩擦阻力。使上述两种情况得到了统一。

飞机和空气动力学的发展

20世纪初，飞机的出现极大地促进了空气动力学的发展。航空事业的发展，期望能够揭示飞行器周围的压力分布、飞行器的受力状况和阻力等问题，这就促进了流体力学在实验和理论分析方面的发展。20世纪初，以茹科夫斯基、恰普雷金、普朗特等为代表的科学家，开创了以无粘不可压缩流体位势流理论为基础的机翼理论，阐明了机翼怎样会受到举力，从而空气能把很重的飞机托上天空。机翼理论的正确性，使人们重新认识无粘流体的理论，肯定了它指导工程设计的重大意义。

机翼理论和边界层理论的建立和发展是流体力学的一次重大进展，它使无粘流体理论同粘性流体的边界层理论很好地结合起来。随着汽轮机的完善和飞机飞行速度提高到每秒50米以上，又迅速扩展了从19世纪就开始的，对空气密度变化效应的实验和理论研究，为高速飞行提供了理论指导。20世纪40年代以后，由于喷气推进和火箭技术的应用，飞行器速度超过声速，进而实现了航天飞行，使气体高速流动的研究进展迅速，形成了气体动力学、物理-化学流体动力学等分支学科。

分支和交叉学科的形成

从20世纪60年代起，流体力学开始了流体力学和其他学科的互相交叉渗透，形成新的交叉学科或边缘学科，如物理-化学流体动力学、磁流体力学等;原来基本上只是定性地描述的问题，逐步得到定量的研究，生物流变学就是一个例子。

以这些理论为基础，20世纪40年代，关于炸药或天然气等介质中发生的爆轰波又形成了新的理论，为研究原子弹、炸药等起爆后，激波在空气或水中的传播，发展了爆炸波理论。此后，流体力学又发展了许多分支，如高超声速空气动力学、超音速空气动力学、稀薄空气动力学、电磁流体力学、计算流体力学、两相(气液或气固)流等等。

这些巨大进展是和采用各种数学分析方法和建立大型、精密的实验设备和仪器等研究手段分不开的。从50年代起，电子计算机不断完善，使原来用分析方法难以进行研究的课题，可以用数值计算方法来进行，出现了计算流体力学这一新的分支学科。与此同时，由于民用和军用生产的需要，液体动力学等学科也有很大进展。

20世纪60年代，根据结构力学和固体力学的需要，出现了计算弹性力学问题的有限元法。经过十多年的发展，有限元分析这项新的计算方法又开始在流体力学中应用，尤其是在低速流和流体边界形状甚为复杂问题中，优越性更加显著。21世纪以来又开始了用有限元方法研究高速流的问题，也出现了有限元方法和差分方法的互相渗透和融合。

篇9：流体力学的课件

流体力学的学科内容

基本假设

连续体假设

物质都由分子构成,尽管分子都是离散分布的,做无规则的热运动.但理论和实验都表明,在很小的范围内,做热运动的流体分子微团的统计平均值是稳定的.因此可以近似的认为流体是由连续物质构成,其中的温度,密度,压力等物理量都是连续分布的标量场.

质量守恒

质量守恒目的是建立描述流体运动的方程组.欧拉法描述为:流进绝对坐标系中任何闭合曲面内的质量等于从这个曲面流出的质量,这是一个积分方程组,化为微分方程组就是:密度和速度的乘积的散度是零(无散场).用欧拉法描述为:流体微团质量的随体导数随时间的变化率为零。

动量定理

流体力学属于经典力学的范畴。因此动量定理和动量矩定理适用于流体微元。

应力张量

对流体微元的作用力，主要有表面力和体积力，表面力和体积力分别是力在单位面积和单位体积上的量度，因此它们有界。由于我们在建立流体力学基本方程组的时候考虑的是尺寸很小的流体微元，因此流体微团表面所受的力是尺寸的二阶小量，体积力是尺寸的三阶小量，故当体积很小时，可以忽略体积力的作用。认为流体微团只是受到表面力(表面应力)的作用。非各向同性的流体中，流体微团位置不同，表面法向不同，所受的应力是不同的，应力是由一个二阶张量和曲面法向的内积来描述的，二阶应力张量只有三个量是独立的，因此，只要知道某点三个不同面上的应力，就可确定这个点的应力分布情况。

粘性假设

流体具有粘性，利用粘性定理可以导出应力张量。

能量守恒

具体表述为：单位时间内体积力对流体微团做的功加上表面力和流体微团变形速度的乘积等于单位时间内流体微团的内能增量加上流体微团的动能增量。

流体力学分支

流体是气体和液体的总称。在人们的生活和生产活动中随时随地都可遇到流体。所以流体力学是与人类日常生活和生产事业密切相关的。

地球流体力学

大气和水是最常见的两种流体。大气包围着整个地球，地球表面的百分之七十是水面。大气运动、海水运动(包括波浪、潮汐、中尺度涡旋、环流等)乃至地球深处熔浆的流动都是流体力学的研究内容，属于地球流体力学范围。

水动力学

水在管道、渠道、江河中的运动从古至今都是研究的对象。人们还利用水作功，如古老的水碓和近代高度发展的水轮机。船舶一直是人们的交通运输工具，船舶在水中运动时所遇到的各种阻力，船舶稳定性以及船体和推进器在水中引起的空化现象，一直是船舶水动力学的研究课题。这些研究有关水的运动规律的分支学科称为水动力学。

气动力学

20世纪初世界上第一架飞机出现以来，飞机和其他各种飞行器得到迅速发展。20世纪50年代开始的航天飞行使人类的活动范围扩展到其他星球和银河系。航空航天事业的蓬勃发展是同流体力学的分支学科——空气动力学和气体动力学的发展紧密相连的。这些学科是流体力学中最活跃、最富有成果的领域。

渗流力学

石油和天然气的开采，地下水的开发利用，要求人们了解流体在多孔或缝隙介质中的运动，这是流体力学分支之一渗流力学研究的主要对象。渗流力学还涉及土壤盐碱化的防治，化工中的浓缩、分离和多孔过滤，燃烧室的冷却等技术问题。

物理-化学流体动力学

燃烧煤、石油、天然气等，可以得到热能来推动机械或作其他用途。燃烧离不开气体。这是有化学反应和热能变化的流体力学问题，是物理-化学流体动力学的内容之一。爆炸是猛烈的瞬间能量变化和传递过程，涉及气体动力学，从而形成了爆炸力学。

多相流体力学

沙漠迁移、河流泥沙运动、管道中煤粉输送、化工流态化床中气体催化剂的运动等都涉及流体中带有固体颗粒或液体中带有气泡等问题。这类问题是多相流体力学研究的范围。

等离子体动力学和电磁流体力学

等离子体是自由电子、带等量正电荷的离子以及中性粒子的集合体。等离子体在磁场作用下有特殊的运动规律。研究等离子体的运动规律的学科称为等离子体动力学和电磁流体力学(见电流体动力学，磁流体力学)。它们在受控热核反应、磁流体发电、宇宙气体运动(见宇宙气体动力学)等方面有广泛的应用。

环境流体力学

风对建筑物、桥梁、电缆等的作用使它们承受载荷和激发振动;废气和废水的排放造成环境污染;河床冲刷迁移和海岸遭受侵蚀;研究这些流体本身的运动及其同人类、动植物间的相互作用的学科称为环境流体力学(其中包括环境空气动力学、建筑空气动力学)。这是一门涉及经典流体力学、气象学、海洋学和水力学、结构动力学等的新兴边缘学科。

生物流变学

生物流变学研究人体或其他动植物中有关的流体力学问题，例如血液在血管中的流动，心、肺、肾中的生理流体运动(见循环系统动力学、呼吸系统动力学)和植物中营养液的输送(见植物体内的流动)。此外，还研究鸟类在空中的飞翔(见鸟和昆虫的飞行)，动物(如海豚)在水中的游动，等等。

因此，流体力学既包含自然科学的基础理论，又涉及工程技术科学方面的应用。以上主要是从研究对象的角度来说明流体力学的内容和分支。此外，如从流体作用力的角度，则可分为流体静力学、流体运动学和流体动力学;从对不同“力学模型”的研究来分，则有理想流体动力学、粘性流体动力学、不可压缩流体动力学、可压缩流体动力学和非牛顿流体力学等。

篇10：浅谈流体力学实验教学探讨论文

浅谈流体力学实验教学探讨论文

摘要：实验是研究科学技术的重要手段，是流体力学教学的一个重要环节。在理论联系实际、激发学习兴趣、锻炼观察与分析能力、培养创新意识等方面探讨实验教学所起的重要作用。

关键词：流体力学，实验教学，创新意识

流体力学是力学的一个独立分支，它是研究流体的平衡和流体的机械运动规律及其在工程实际中应用的一门学科。在人们的生产和生活中随时随地都可遇到流体，所以流体力学与人类的日常生活和生产活动密切相关，是航空航天、水利工程、采矿冶金、给水排水、空调通风、土木建筑以及环境保护等学科重要的理论基础，应用范围十分广泛。

实验方法是研究科学技术的重要手段，由于流体运动的复杂性，使得流体力学离不开科学实验。现代流体力学就是在纯理论的古典流体力学与偏重实验的古典流体力学结合后才蓬勃发展起来的，理论分析、实验研究和数值计算是其三大支柱。因此，实验教学是流体力学课程必不可少的重要环节之一。通过实验教学，可以达到如下目的。

1、增强感性认识，巩固理论知识。

流体力学由于其理论的抽象、较多公式的繁杂，学起来普遍会感到比较吃力，时间一长就会逐渐失去学习的兴趣，只满足于死记硬背课本上的理论，不善于思考推究，其主观能动性得不到应有的发挥。而实验却可以较好地解决这一问题，通过实验，可以把抽象的理论知识转化为具体的、可见的液流现象，从而增强感性认识，在帮助理解流体力学的基础理论方面起到事半功倍的效果。

如雷诺实验，该实验的目的是观察层流、紊流的流态及其转换特征；测定临界雷诺数，掌握流态判别准则。实验过程中，先通过调整阀门开度，改变有压管中水流的流速，观察液流的流态转化，可以看到：管中水流流速较小时，颜色水是一条清晰的规则的直线，说明此时水流是分层流动，各流层间互不掺混，流态为层流；随着阀门逐渐开大，流速逐渐增加，管中颜色水开始出现摆动，由原来的直线变为曲线；继续增大流速，颜色水弯曲越来越厉害，终于不再保持一个线条，而是向四周扩散，与周围的清水混到一起，使整个管中的水流全部着色，表明此时液体质点的运动轨迹是极不规则的，各部分流体互相剧烈掺混，该流态为紊流。学生通过观察这一具体的、有趣的液流现象，极大地增强对粘性液体流动的感性认识，深刻地理解层流和紊流的本质特征；并且实验过程中还要求测定临界雷诺数，理解为什么把临界雷诺数作为流态判别准则。

2、观察液流现象，培养分析能力。

流体力学实验的一个非常重要的目的是，在观察液流现象，获得感性认识的基础上，还要思考实验中出现的各种问题，分析并总结流体的运动规律，由感性认识上升到理性认识，不仅可极大地提高学生分析问题和解决问题的能力，而且可以培养其独立的工作能力和实事求是的严谨的工作作风。

如流动现象演示实验可以观察管流、射流、明渠流的多种流动现象，演示边界条件对水头损失的影响。在逐渐扩大段可看到边界层分离而形成的漩涡，而在逐渐收缩段，主流和边壁没有分离，没有形成漩涡——说明逐渐扩大段的局部水头损失大于逐渐收缩段。在突扩段出现较大的漩涡，突缩段在收缩断面后出现较小的漩涡区，可见突扩比突缩有较大的局部损失，而且突扩、突缩比渐扩和渐缩漩涡区长，水头损失大。这也就是为什么工程中多采用圆弧形管嘴或喇叭形取水口而较少采用直角锐缘形管嘴的原因。

3、理论联系实际，培养探索能力。

传统的理论教学，教师往往向学生灌输大量的理论知识，学生处于被动接受的地位，理论与实际脱节的结果是抑制学生主动性和创造性的发挥，而要在这一方面有所改进，实验教学是一个非常好的手段。如单圆柱绕流实验可以看到边界层分离状况、分离点位置以及卡门涡街的产生与发展过程。卡门涡街在工程实际中有很重要的意义。实验中要求学生根据实验现象，理论联系实际，分析为什么风吹电线，电线会发出共鸣？解决绕流体的振动问题有哪些途径？

而多圆柱绕流实验可看到流体混合、扩散、组合旋涡等流谱。多圆柱绕流广泛应用于传热系统的热交换器中：流体流经圆柱时，边界层内的流体与柱体发生热交换，柱体后的'旋涡起掺混作用，然后流经下一柱体，再交换，再掺混，换热效果较好。

由此可见，将实验现象与工程实践和生活实际联系起来，可有效地激发学生的学习兴趣，促进学生对实验的主动思维和积极探索，在一定程度上培养其创新意识和实践能力。

4、设计实验方案，培养创新能力。

实验是流体力学教学过程中不可或缺的重要环节，它不仅有助于强化理解书本上抽象、艰涩的理论知识，而且在激发学生创新意识、培养创新能力方面起着举足轻重的作用。

流体力学实验内容分为演示型和验证型两部分，其中以验证型实验为主。这些实验方法单一，学生只要按照实验指导书上的实验步骤一步一步地做下去，测量几个实验数据，进行简单的数据分析，就可形成一篇完整的实验报告。这种实验过程，学生只是在被动参与，其主观性和积极性没有得到发挥，更谈不上创新能力的培养。为此，在实验教学中有必要在演示型和验证型实验的基础上，有意识地增加几个综合性和设计性实验。

采用流体力学综合试验台，各管段采用丝扣连接，便于对不同材质管段进行替换，管线可以自由选择连接，在研究新型管材及其连接件时，可直接组合安装在管道上进行测量。如能量方程实验管段，其上既有测速管，又有测压管；既可测定断面平均流速，又可利用二者组成毕托管，测量管道中某点流速，还可利用测压管测定流动阻力。实验时，学生根据教师给定的实验目的和要求，查阅实验资料，设计实验方案，选择不同的管材和管段，有计划、有步骤地进行组合安装，记录完整的实验数据，进行严谨的数据分析，最后形成一份详实的实验报告。这种综合性、设计性实验，学生完成从设计、操作到分析的一个完整过程，可将所学的理论知识融会贯通，极大地锻炼学生分析问题、思考问题和解决问题的能力，在激发学生创新意识、启发创新思维、培养创新型人才方面起到事半功倍的作用。

5、结语。

流体力学是很多工科专业必修的一门专业基础课，理论性和实践性都很强，而实验是将流体力学基本理论与工程实践相结合的非常重要的教学环节。一方面，在对理论知识的理解和验证上，实验课有着理论教学无法替代的关键作用；另一方面，在锻炼学生操作能力、提高分析能力、激发学习兴趣、培养创新意识以及严谨的科学态度上，实验也是不可或缺的教学手段，有必要在实验的教学内容、教学方法和实验设备等方面进行进一步的探讨研究。

参考文献：

[1]蔡增基，龙天渝。流体力学泵与风机[M]。4版。北京：中国建筑工业出版社，

[2]吴班。流体力学实验教学改革探讨[J]。唐山学院学报，，3（2）：105—106

[3]杨晓新。流体力学综合试验台的开发与应用[J]。西安航空技术高等专科学校学报，，1（1）：73—74

[4]王英，谢晓晴，李海英。流体力学实验[M]。长沙：中南大学出版社，

篇11：流体力学基础课件

流体力学基础课件

教学目标

知识

技能1、了解气体的压强与流速的关系。

2、了解飞机的升力是怎样产生的。

3、了解生活中跟气体的压强与流速有关的现象。

过程

方法1、通过现象，认识气体的压强跟流速有关的现象。

2、通过学习飞机的升力，体验由气体压强差异产生的力情感态度初步领略气体压强差异所产生的奥妙，获得对科学的热爱、亲近感。

教学重点通过探究得到气体压强与流速的关系。

教学难点用流速与压强的关系分析生活中的实际问题。

教学用具纸、飞机机翼模型、气球、纸船、水盆等

教学过程设计

教学内容及教师活动学生活动

设计意图

情境导入

引言：前面我们学习了液体压强和气体压强，而气体和液体都能流动，当气体和液体流动起来时，压强又会有什么样的特点呢？现在同学们做个游戏

硬币“跳高”比赛，教师示范，学生完成后思考：

（1）谁与硬币接触了？

（2）吹气造成了硬币的上下表面的气体发生了什么变化？

（3）硬币上下表面的压强如何变化才能使它飞起来？

（4）为什么有的同学的硬币飞的更高一些呢？

合作探究

继续实验：（1）、点燃一支蜡烛。让学生猜想往火焰左侧吹气时将会出现什么现象？（最好用吸管吹）

找一学生做该实验。分析实验现象并表扬猜对的同学

（2）、做吹纸的实验：见课本91页“探究”。找一学生分析实验现象

根据上面做过的几个实验你有什么发现？

1、在气体中流速越大的位置压强越小。（板书）

思考：你能否利用刚才实验中的纸再设计其它实验来验证我们得到的结论？

例如：（1）、将一张纸靠在嘴唇下，另一端自然下垂，沿纸的上方水平吹气，观察手中的纸会怎么样？

（2）、将纸折成“桥”状，从桥下吹气，观察纸桥有什么变化？

学生思考，观察教师实验

看书91页想想议议，分组完成游戏，思考回答问题，硬币向上飞的过程中，只有空气与它接触；吹气时造成硬币上下表面空气的流速不同；硬币上表面的压强小于下表面的压强；有的同学使硬币上下压强差更大一些。

学生根据刚才的实验结论提出自己的猜想。

学生看书91页“探究”自己动手做该实验分析实验现象

学生提出自己的发现

学生思考新的实验方法

谈谈自己的新方法

学生做实验

游戏的引入激发学生的学习兴趣，鼓励学生深入思考实验现象产生的原因

让学生认识到任何猜想和假设都不是凭空而来的，只有细心观察、勤于思考，才会有更多的灵感

培养学生的发散思维能力

教学内容及问题情境学生活动设计意图

继续探究

在液体中是否有与气体相同的特点呢？

实验（可以演示也可以分组）：事先做好两只纸船，把船放入盛有水的盆中，用玻璃棒划动两船间的水，观察纸船的情况。

2、在液体中流速越大的位置压强越小。（板书）

解释现象：打开自来水龙头会看到水向下流动的时候，为什么随着速度的增大水变得越来越细。

3、探究飞机的升力

问题：几十吨重的飞机为什么能腾空而起？秘密在于机翼。

学生拿出事先准备的机翼模型，做课本92页的想想做做。引导学生分析产生现象的原因

飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于有气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上下两部分，由于机翼横截面的形状上下不对称，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程长，因而速度较大，它对机翼的.压强较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大。因此在机翼的上下表面存在压强差，这就产生了向上的升力。

4、生活中跟气体的压强与流速有关的现象

举例：杜甫的诗中说到“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅。”为什么会出现这种现象呢？

问题：你能举出一些气体流速与压强的例子或应用吗？

（1）、乒乓球的弧旋球

（2）、两艘船平行行驶时容易相撞

(3)、窗户被外面大风刮开

课堂小结

本节课我们通过大量的实验学习了以下两个方面的知识

一、实验表明：流体的压强跟流速有关，流速大的位置，压强较小。

二、机翼上下方的压强差使飞机获得竖直向上的升力

学生实验，观察实验现象

学生解释该现象