Question

流体力学方面的问题？

Answer 1

问：流体力学方面的问题？

答：流体力学方面的问题，流体是一门儿应用极其广泛的学科。其实，关于流体我们并不陌生。比如说，大风天气，空气流动剧烈，空气的流动就是流体的流动；比如说，江河流动，一泻千里，震撼十足，水的流动也是一种流体的流动；再比如说我们平时出门选择的交通工具，乘坐飞机乘坐轮船等。你有没有想过飞机为什么会飞？轮船为什么不沉？这些都是流体力学的问题。还有比如说我们自身，我们人体里的xue液的流动靠着心脏，氧气的呼入与二氧化碳的排出依赖着肺的作用，心脏就像是一种泵，肺呢，就相当于一个大气囊。那么我们人类就是需要这些流体的流动，气体的流动和液体的流通来维持物质交换，进而维持生命。

答：概论：流体力学是一门重要的课程。也是机械类各专业重要的一门基础课。流体力学的研究和应用范围涉及到航空，航海，石油化工，机械以及医学等领域。流体力学顾名思义，它是流体加上力学。流体是我们的研究对象而力学是我们研究的手段。首先要明确什么是流体。那么什么是流体呢？流体具有哪些特xing呢？一般大家会认为容易流动的物质叫做流体。那么容易流动的物质就是流体吗？这里面我们可以举个例子，比如说我们有一个容器，容器里面装满了沙子，我们在容器的底部打一个洞，那么这时候沙子就会从洞中流出来。那么这时候我问你，沙子是流体吗？你可能会说那当然不是，沙子是固体颗粒，它不是流体。确实，我们印象中的流体像水呀，像空气呀，这些才是流体。那么可是沙子也能流动，因此，容易流动的物质就是流体这个有点牵强。那么所谓流体就是当它承受微小的切应力，它就会产生连续的变形的这样一种物质，我们把它叫做流体。如果你不是很明白什么是剪切应力，你大可以把切应力想象成一把剪刀在切。流体就是靠自身的连续变形来抵抗切应力的，这就与固体不同。比如说我们要拿个木棒举例，那木棒在承受切应力的时候基本上不会变形或者变形非常非常小，不会像流体那样产生连续的变形来抵抗这个切应力。关于力学，力学研究的就是物质之间的相互作用。那把这两个词给结合起来，流体力学是干什么的？总结起来，流体力学就是研究流体运动与平衡、流体与流体之间、流体与固体之间相互作用的一门学科。

问：管道中的沿程损损与流道长短成正比，流道越长，沿程阻力损失越大。与流体的温度成反比。流体温度越低，沿程阻力损失越大。与流体的流速成正比。流速越大，沿程阻力损失越大。与管道的直径成反比。管径越小，沿程阻力损失越大。与管壁的粗糙度有关。粗糙度越大，沿程阻力损失越大。上述定律中：与管道的直径成反比。管径越小，沿程阻力损失越大。这是什么原因，请分析说明道理

答：身边的流体力学问题：1、铁放水里到底沉不沉？比如说，铁放在水中会沉吗？那么大家可能会说铁放在水里那肯定会沉啊。是的，没错，一个铁块，哪怕是一个石块，放在水里也会沉（因为铁块、石块比水的密度大）。但是如果要把铁做成船，它还会沉吗？那么你就会说那当然不会了。船嘛，当然要行驶的，要漂的。那么都是铁，为什么铁块会沉，而铁船就不沉了呢？相信大家会说这个很简单，这个就是所谓的浮力原理。因此都是铁，铁制成的铁块会沉铁船就不会沉。这就是所谓的浮力原理，也就是阿基米德原理，这是是流体力学的一个基本原理。即浸入静止流体中的物体受到一个浮力，其大小等于该物体所排开的流体重量，方向垂直向上并通过所排开流体的形心。结论对部分浸入液体中的物体同样是正确的。同一结论还可以推广到气体

答：2、风吹电线杆为什么会发出声响？电线杆子上面拉着电线。当刮风天的时候，把耳朵贴在电线杆子上，你听就会听到呜呜的风吹电线的声音。那么风吹电线为什么会有声音呢？原因是这样的：当风吹到电线上，在电线的后面会形成一个一个的漩涡，这个漩涡是交替形成的。就是这个漩涡使得电线发出了震动，从而发出呜呜的响声。看上面这个图，大家看一下zui左边的圆圈，大家就把它当成一个电线。风从左边吹过来，那就会在后面产生涡，这个涡呢，我们把它叫做卡门涡街。当这个涡脱落的时候呢，就会在电线两侧产生力的不平衡，从而使电线会震动起来。这个震动的频率和涡的脱落频率是相同的。由此就会使得电线发生震动，呜呜的声音就出来了。3、高速飞行（超音速）飞行时为什么会产生巨大的声响？记得看过一篇新闻，是前几年的时候，成都市民反映听到空中巨大的爆炸响声。原来是成飞公司的飞机在成都市西北方向上空进行飞行时，突破音障发出音爆。巨响是跟音爆有关的。看下面的照片。也就是说飞机的后部出现了音爆。“音爆”是物体在空气中的相对运动速度向上突破达到1马赫临界点时就会出现。通常情况下，多为飞行器在超音速飞行时产生的强压力波，传到地面上形成如同雷鸣的爆炸声。在突破音障时伴随的一个奇特现象便是“音爆云”，这是由于在激波面后方由于气压增加而压缩周围空气，使水气凝结形成微小的水珠，看上去就像云雾一般。这种云雾通常只能持续几秒钟，激波现身，转瞬即逝。这钟音爆现象也是流体力学问题。4、超音速喷管为什么先缩后放？上面我们谈到了超音速飞机，那就要谈一谈超音速喷管了，就是飞机的排气通道。不知道小伙伴参观过航空博物馆没有，在博物馆可以看到超音速的喷管一般是下面的形状。我们可以看到，这种超音速的喷管，它是一种缩放型的喷管，先缩后放。那么这又是为什么呢？其实啊，这种喷管叫做拉瓦尔喷管，因为它是瑞典人拉瓦尔发明的。拉瓦尔喷管是飞机推力室的重要组成部分，喷管的前半部是由大变小向中间收缩至一个窄喉，窄喉之后又由小变大向外扩张至喷口。飞机中的气体受高压流入喷嘴的前半部，穿过窄喉后由后半部逸出。在前半段，根据流体力学"流体在管中运动时，截面小处流速大，截面大处流速小"原理，使气流从亚音速到音速，当到达窄喉时，流速已经超过了音速。而跨音速的流体在运动时却不再遵循"截面小处流速大，截面大处流速小"的原理，而是恰恰相反，截面越大，流速越

问：管道中的沿程损损与流道长短成正比，流道越长，沿程阻力损失越大。与流体的温度成反比。流体温度越低，沿程阻力损失越大。与流体的流速成正比。流速越大，沿程阻力损失越大。与管道的直径成反比。管径越小，沿程阻力损失越大。与管壁的粗糙度有关。粗糙度越大，沿程阻力损失越大。上述定律中：与管道的直径成反比。管径越小，沿程阻力损失越大。这是什么原因，请分析说明道理

答：沿程压力损失与流速及介质密度有关，局部压力损失与几何形状、流速及介质密度有关。流体运动时，由于自身黏xing和管壁粗糙度的影响将在流体与壁面间以及流体质点间产生摩擦力，这种沿流程阻碍着流体运动的摩擦力为沿程阻力。对于层流流动沿程阻力损失的计算，我们前面已经推导出它的计算公式。对于紊流运动，很难完全用解析的方法解决，但可以利用图表分析的方法找出紊流沿程损失的计算公式。

答：由于两种流态的内在结构上有着本质的差异，因此层流流动时，流动阻力来源于流层间的内摩擦力。紊流流动时，流动阻力来源于两个方面：一方面是层流底层的内摩擦力，另一方面是紊流核心区内流体质点掺混、碰撞等动量交换发生的附加阻力。因此，两种流态的能量损失的大小也就不相同，所以在计算沿程阻力损失时，首先要正确判断管道中流体的流动型态

问：我想知道，管道流速一样时，管道越大摩擦阻力损失越小！管道越小，阻力损失越大，为什么沿程阻力损失会与管道直径大小成反比呢！这什么原理？谢谢

问：上述定律，管道中的沿程阻力损失：与管道的直径成反比，管径越小，沿程阻力损失越大！但是雷诺数公式中，管径越大雷诺数越大，损失也越大，两种表述有矛盾吧

问：雷诺数公式中：管道直径×管道流速然后在÷运动粘度等于=雷诺数！流速一样管径增大是怎样影响流态的，什么原理？谢谢以上几个问题请分析一下道理告诉我一下！