哈工大流体力学泵与风机复习题.doc

重要内容:
连续介质假设,流体的易变形性,粘性(粘性随温度的变化),可压缩性(工程上对不可压缩的判断及分类),
静压强及其特性(静水特性),点压强的计算,静压强分布。连通管测量液位的原理(锅炉水位测量装置)。
作用于平面上液体总压力的计算。作用于曲面上液体总压力,压力体的画法。
欧拉法(场观点)观察流场的方法,迹线在工程上的应用。流线描述流场的特点(流线不相交、不分支、不能突然折转。流线密集的地方流体流动的速度大,流线稀疏的地方流动速度小)。
湿周、水力半径、水力直径(非圆管道沿程损失的当量直径计算)、平均流速的概念。
掌握三大方程及其应用计算:连续性方程、伯努利方程和动量方程。(连续性方程是根本,不存在不符合质量守恒的流动;伯努利方程是认识流动的关键,当流动损失可以忽略不计时,可以推知位能、压能和机械能三者的相互转化关系;动量方程求解有关作用力的问题,推导泵与风机、汽轮机和燃气轮机的工作方程)。
几种热能工程常用的差压式流速、流量测量装置:皮托管、文丘里(Venturi) 流量计、孔板(未必是孔,可以是喷嘴形式)流量计的原理及计算。
流体运动的两种形态:层流和紊流及其判别准则(Re雷诺数准则,了解其他判别如
速度分布(最大流速、平均流速与中心流速关系),沿程损失与平均流速关系、紊流流动涡扩散特性等)
能量损失的两种形式及其计算:沿程流动损失(达西公式)、局部损失(范宁公式)。关键是系数的求取(),同时感性认识和判断不同管道和过流断面布置流动损失的高低(结合泵与风机的结构和管路布置)。
管内流动的分区:层流区、层流(到紊流的)过渡区、紊流光滑区、紊流粗糙区、紊流过渡区。了解尼古拉兹图和分区计算公式的应用。尤其公式应用首先判断适用范围,层流计算公式必须掌握(λ=64/Re),其他区域有综合的公式,能覆盖从层流过渡区到一般高度紊流的区域(如斯瓦米江公式的适用范围为,Re=5×103~108,Δe/d=10-6~10-2)。
了解莫迪图和掌握商用管当量粗糙度的应用。
孔口、管嘴出流:流速系数、收缩系数、流量系数。圆柱形管嘴收缩断面处真空作用把管嘴的作用水头增大了75%。μn= 。因此,工程上常用管嘴作泄水管。(同样可以运用连续方程和伯努利方程进行求解分析)。
理解不同的孔口形式和管嘴形式对流动的影响。
简单串、并联管路的计算。(串联管路特点:各管段流量相等,总水头等于各段沿程损失之和;并联管路特点:各分路阻力损失相等,总流量等于各分路流量之和。)
水击(又名水锤)的原理,在工程上的影响以及减少水击影响的措施。
掌握边界层的概念和物理现象,分类:层流边界层、紊流边界层。
理解曲面边界层的分离现象及其对压差阻力(形状阻力)的影响(绕流物体压差阻力增大、飞机机翼升力减小、流体机械效率降低、螺旋桨性能下降),
理解物体阻力的减小办法:①减小摩擦阻力(使层紊流转变点尽可能向后)另外,加速流动总是倾向于使附面层减薄,从而使摩擦损失减小(轮机、流动机械)。②减小压差阻力:使用翼型使得后面的“尾涡区”尽可能小。例如采用流线性物体就可以达到这样的目的。③要抓重点(摩擦阻力是要减小滴,但出现了边界层分离后,压差阻力占主导,这时的关键是减小压差阻力,因此,粗糙度的提高会提高紊流的程度,从而加强外部能量向尾流区的转移,保持流动而不脱