发布时间 : 星期五 文章（整理完）流体力学网上作业题参考答案20150627更新完毕开始阅读
2、湍流的瞬时速度、时均速度、脉动速度、断面平均速度有何联系和区别？ 答：瞬时流速 u，为某一空间点的实际流速，在紊流流态下随时间脉动； 时均流速 ，为某一空间点的瞬时速度在时段T内的时间平均值； 脉动速度u＇与时均速度的叠加等于瞬时速度；
断面平均速度v，为过流断面上各点的流速（湍流是时均速度）的断面平均值。
3、如何区分水力光滑管和水力粗糙管，两者是否固定不变？ 解：不是固定不变的。
通过对比流动的粘性底层厚度δ与管壁绝对粗糙度值Δ的大小进行判断。
???水力光滑管；???水力粗糙管。
4、压差阻力产生的原因？
答：当流体绕流非流线型物体时，物面上的边界层在某个位置开始脱离物面， 并在物面附近出现与主流方向相反的回流，流体力学中称这种现象为边界层分离现象。由于在分离点后的回流区、旋涡区中压强大大下降，形成负压区。这样，绕流物体前后面的压强差形成了作用于绕流物体指向下游的压差阻力 5、分析局部水头损失产生的原因。
解 (a)任何断面形状的改变，都必将引起流速的重新分布，因而附加了流体间的相对运动和流体质点的急剧变形，结果导致质点间附加摩擦和相互撞击，使流体能量受到损失，液流中流速重新分布。(b) 流速的重新分布，总是伴随有边界层分离和旋涡的形成，在旋涡区由于粘性的存在，便有摩擦的能量损失 ，在旋涡中粘性力作功。(c)在旋涡区中，又有质点被主流所带走，即有动量交换，因而消耗运动流体的能量，流体质点的混掺引起的动量变化。
6、试从水头损失的角度，分析“均匀流总水头线和测压管水头线是相互平行的直线”的原因。
答：均匀流沿水流长度方向，流体的速度大小和方向保持不变。无局部水头损失，均匀流只有沿程水头损失。均匀流各过流断面的断面平均流速相等，各断面的流速水头相等。因此，总水头线和测压管水头线是相互平行的直线。
7试从受力分析的角度，验证均匀流沿程水头损失与壁面切应力的关系为解：
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以管轴线为对称线，取一半径为r的圆柱流体，长度为l，两过流断面的中心压强为p1、p2，圆柱表面的切应力?，则有
8、有一圆形水管，其直径d为100mm，管中水流的平均流速v为1.0m/s，水温为100℃，试判别管中水流的型态。
解：查得水的运动粘滞系数v＝0.0131cm2/s，管中水流的雷诺数
因此管中水流为湍流。
9、粘性流体在圆管中作层流运动，已知管径d=0.12m，流量qV=0.01m3/s，求管轴线上的流速及断面平均流速。 解：
10、为什么谢才公式只适用于阻力平方区？
答案：谢才公式是根据明渠均匀流的大量观察资料总结的公式，自然界中明渠水流几乎都处于湍流阻力平方区，因此该公式只适用于湍流阻力平方区。
11、简述边界层分离的原因。
当流体绕流曲面体流动时，在减压增速区，流动维持原来的边界层；流动进入增压减速区时，流体质点受到与主流方向相反的压差作用，将产生方向的回流，而边界层外的流体仍保持原有的前进，这样，回流和前进这两部分运动方向相反的流体相接触，就形成旋涡。旋涡的产生使得边界层与壁面发生分离。
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