第一章 流体流动基础

1. 层流和湍流的区别？

层流：流体质点沿管轴做有规则的平行运动，各质点互不碰撞，互不混合。

湍流：流体质点除了沿着管轴平行的方向运动以外，在径向上存在着质点之间高频脉动、碰撞与混合。

2. 什么是边界层？边界层的分类？

边界层：当流体流经固体壁面时，由于流体具有黏性以及壁面的粘附作用，导致靠近壁面处的流体速度为0，使得在壁面附近存在着较大的速度梯度的流体层，称为流动边界层，简称边界层。远离边界层的主体区域，可按理想流体处理。

分为两种情况讨论：①平板壁面②圆形管路

平板壁面：在平板前缘处，边界层较薄，流体的流动总是层流，称层流边界层；随着流动距离的增加，边界层中的流体经过一个过渡后逐渐由层流转为湍流，此时的边界层成为湍流边界层。在湍流边界层中，靠近壁面的一层极薄流体，仍维持层流流动，称为层流底层或层流内层。

圆形管路：与平板分析类似，不同的是：当流速较小时，形成层流边界层后在管中心处汇合，达到充分发展的层流；当流速较大时，在入口附近出逐步形成湍流边界层后，在管中心处汇合，达到充分发展的湍流。

3. 流量测量仪表

表1-1 流量测量仪表

仪表种类

原理

优点

缺点

测速管

伯努利方程

能量损失小，可以测量点速度

压差读数较小，易堵塞

孔板流量计

同上（节流式）

制造简单，安装方便

能量损失大

文丘里流量计

同上（节流式）

能量损失较小

结构复杂，测量范围受限

转子流量计

同上（变截面）

能量损失小，测量范围宽

耐温耐压性差

4. 什么是流体的粘性？产生的原因？

1) 流体所具有的，在内部阻碍自身运动的特性即为流体的粘性

2) 分子间引力（内聚力）和分子热运动引起的动量交换

5. 黏度的变化规律？

1) 液体：温度升高，压力下降，液体膨胀，分子间距增加，分子间引力减小，黏度减小

2) 气体：温度升高，压力下降，分子热运动剧烈，动量交换增加，黏度增加

6. 某些流体在管路中的流速范围？

1) 水及低粘度流体（0.1Mpa~1.0MPa）：1.5~3.0m/s

2) 饱和蒸汽：20~40 m/s