广西大学815工程流体力学2021年考研专业课初试大纲.pdf

### 工程流体力学（815）知识点解析 #### 一、流体基本性质与概念 **知识点概述：** - **流体质点与连续介质假设：** 流体质点是流体的一个无限小部分，它具有一定的质量且体积趋于零。连续介质假设将流体视为由无数个质点组成的连续介质，便于数学建模。 - **流体主要物理性质：** - **密度与重度：** 密度是指单位体积流体的质量；重度则是单位体积流体的重量。 - **黏性：** 描述流体内部分子间相互作用力的大小，分为动力黏度和运动黏度两种。 - **压缩性与膨胀性：** 分别表示流体在外力作用下体积的变化特性和温度变化时体积的变化特性。 - **表面张力：** 表面分子间的吸引力使流体表面尽可能缩小的趋势。 **核心概念解析：** - **牛顿内摩擦定律：** 表明剪应力与速度梯度成正比关系，适用于牛顿流体。 - **动力黏度与运动黏度：** 动力黏度是流体黏性的量度；运动黏度等于动力黏度除以密度，反映流体内部流动的难易程度。 - **牛顿流体与非牛顿流体：** 牛顿流体遵循牛顿内摩擦定律，如水、空气等；非牛顿流体则不遵循，如油漆、血液等。 #### 二、流体静力学 **知识点概述：** - **流体静压强及其特性：** 静压强指垂直于接触面的压力，具有各向同性的特点。 - **流体平衡微分方程：** 描述了静止流体内部压力随深度的变化规律。 - **流体静力学基本方程：** 用于计算任意两点之间的压强差。 **核心概念解析：** - **静压强分布规律：** 在静止流体中，压强随着深度的增加而增大，且在同一水平面上压强相等。 - **静止液体作用力：** 包括总压力（作用在平面上的力）和浮力（作用在物体上的向上力）。 #### 三、流体动力学基础 **知识点概述：** - **流体运动基本方程：** 连续性方程、动量方程和能量方程。 - **伯努利方程：** 描述不可压缩流体在恒定流动时能量守恒的方程。 - **流体流动的研究方法：** 拉格朗日法和欧拉法。 **核心概念解析：** - **连续性方程：** 描述质量守恒定律在流体中的应用。 - **动量方程：** 描述流体受到外力作用时的运动规律。 - **伯努利方程的应用：** 如计算管道流动问题中的压强分布、流量等。 #### 四、粘性流体流动 **知识点概述：** - **流动状态判断：** 层流与湍流的区分，雷诺数作为判据。 - **边界层理论：** 包括边界层的形成、分类及微分方程等。 - **流体阻力与损失：** 如沿程阻力系数和局部损失的计算方法。 **核心概念解析：** - **边界层的分类：** 层流边界层、湍流边界层及混合边界层。 - **边界层分离现象：** 当流体流动遇到障碍物时，边界层可能会发生分离，导致逆压梯度出现。 - **绕过圆柱体的流动与卡门涡街：** 流体绕过圆柱体时会产生周期性的涡旋脱落现象。 #### 五、流体动力相似性 **知识点概述：** - **动力相似准则：** 如雷诺数、欧拉数、马赫数、柯西数、韦伯数等。 - **流动相似条件：** 通过量纲分析法确定不同流动状态下的相似条件。 **核心概念解析：** - **雷诺数：** 表征惯性力与黏性力的相对大小，用于判断流动状态。 - **欧拉数：** 反映压力和惯性力的比例关系，在压气机设计中尤为重要。 - **马赫数：** 描述流速与声速的比值，用于超音速流动的研究。 #### 六、泵与风机 **知识点概述：** - **离心式泵的工作原理与构造：** 包括叶轮、泵壳等部件的设计原理。 - **泵的选择与工况分析：** 如扬程、流量、效率等参数的选择。 - **离心式风机的性能与选择：** 包括风压、风量和效率的概念及其计算方法。 **核心概念解析：** - **气蚀现象：** 泵内局部压力降低至饱和蒸汽压以下时，液体汽化形成气泡，当气泡破裂时对泵体造成侵蚀的现象。 - **性能曲线与工况点：** 性能曲线反映了泵或风机在不同工作条件下的性能变化，工况点即实际运行点。 - **泵和风机的选择：** 根据实际需求选择合适的型号与规格，考虑的因素包括但不限于扬程、流量、效率等。 以上知识点涵盖了广西大学2021年考研专业课《工程流体力学（815）》考试大纲的主要内容，对于备考学生而言，理解和掌握这些概念及原理至关重要。