工程流体力学试题九.doc

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1、三、说明下列概念（共20分）1．粘性及粘性的表示方法（4分）答:产生阻抗流体层间相对运动的内摩擦力的这种流体的性质称粘性。（2分）二种表示方法：动力粘度、运动粘度（2分）2．流线与迹线（4分）答:流线：某瞬时流场中的一条空间曲线，该瞬时曲线上的点的速度与该曲线相切。（2分）迹线：流体微元的运动轨迹。（2分）3．边界层，边界层分离的条件（4分）答：由于流体的黏滞性，在紧靠物体便面的薄层内，流速将有物体表面上的零值迅速增加到与来流速度相同数量级的薄层称为边界层。（2分）边界层要分离必须满足条件：1）流体有粘

2、性；2）流体必须流过物面（2分）4．流体连续介质模型（4分）以流体微元这一模型来代替实际由分子组成的结构，流体微元具有足够数量的分子，连续充满它所占据的空间，彼此间无间隙，这就是连续介质模型。5．恒定与非恒定流动（4分）流体运动的运动参数在每一时刻都不随时间发生变化，则这种流动为恒定流动；（2分）流体运动的参数在每一时刻都随时间发生变化，则这种流动为非恒定流动。（2分）四．由粘性流体微小流束的伯努利方程推导出总流的伯努利方程。（20分）如图：1-1和2-2断面为两个缓变的过流断面，任取一个微小流束，当粘

3、性流体恒定流动且质量力只有重力作用时，对微小流束的1-1和2-2断面伯努利方程，得单位重力流体的总能量：（1分）（5分）单位时间内流过微小流束过流断面1-1和2-2流体的总能量为：（5分）单位时间内总流流经过流断面1-1和2-2流体的总能量为（3分）前面讲过在缓变过流断面上，所有各点压强分布遵循静压强的分布规律：，因此在所取的过流断面为缓变流动的条件下，积分（1）（1分）若以平均流速计算单位时间内通过过流断面的流体动能：（2）（1分）单位时间内流体克服摩擦阻力消耗的能量中，为一无规律变化的值，但可令（3

4、）（1分）将（1）（2）（3）代入上式，并且已知不可压流体，流量连续，得：（1分）等式两边同除，得到重力作用下不可压缩粘性流体恒定总流的伯努利方程：（2分）五．将一平板深入水的自由射流内，垂直于射流的轴线。该平板截去射流流量的一部分，引起射流剩余部分偏转角度。已知射流流速，全部流量，截去流量。求偏角及平板受力。（18分）解；取控制体如图，对I-I和1-1列伯努利方程得（2分）得：（2分）由动量守恒（取动量修正系数均为1）（5分）所以故有（2分）在水平方向列动量方程（5分）由牛顿第三定律，平板受力位456

5、.46N.方向向右。（2分）六、不可压缩流体平面流动的流函数，试求其速度势（12分）解：（3分）（2分）（2分）（3分）所以;（2分）