流体力学03年试卷.doc

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1、题号一二三四五六七总分分数1.单选、多选(多看课后题)2.简答(基本概念)3.问答4.绘图(压强分布图等)5.计算题4题(第六章:水头损失的计算;第七章:管口出流的串并联计算;第八章:明渠水流的形成:均匀流,最优水力断面;第十章:渗流)。工程力学附件12003级流体力学课程试题(A一、填空题:(每空1分,共5分)分数评卷人1理想流体(μ或ν、偏应力)=0。2牛顿流体是指(τ)和(du/dy)符合关系:(τ=μdu/dy)。3粘性流体不滑移边界条件是指固体壁面上应满足()。二、单项选择题:(每小题1分,共5分)(说明:将认为A、B、C、D4个备选答案中唯一正确的答案的字母填写在小题后

2、的括号内)分数评卷人1.不可压缩流体(B)。A.ρ=constantB.Dρ/Dt=0C.ρ=0D.әρ/әt=02.流体流动时在一固定点连续释放颜料得到的可视线是(C)。A.流线B.迹线C.色线D.流体线3.流体定常流动时,对任一流动变量N有(C)。A.N=constantB.DN/Dt=0C.әN/әt=0D.4.流体均匀流是指(D)。A.流速处处为常数B.加速度为零C.当地加速度为零D.迁移加速度为零5.流体无旋运动指(C)A.加速度为零B.角变形率为零C.角速度为零D.线变形率为零三、简述题:(共20分)分数评卷人1.写出不可压缩流体层流运动的本构方程。(10分)2.叙述沿

3、流线的柏努利方程和总流柏努利方程的主要区别。(5分)沿流线的柏努利方程:(1)适用于同一流线任意两点(2)流速为点流速总流柏努利方程:(1)适用于同一流流管1、2两断面(2)流速为断面平均流速(3)1、2两断面必须为缓变流断面3简述平板边界层的主要流动特征。(5)主要流动特征:(1)v<δ可忽略阻力,视为理想流体流动,y≤δ符合边界层(5)横穿边界层p不变。四、分析与计算题:(共70分)分数评卷人1证明:不可压缩流体平面势流的流函数Ψ满足:。(5分)2已知:流体流动的流速场为证明:流动有旋,并求角速度和变形。(5分)其余

4、分量为0。3.如图1所示,两无限宽、长的水平固定平行板间,相距h,充满粘性系数为μ、密度为ρ的不可压缩均质流体,在不变压强梯度作用下,沿x方向作定常均匀层流运动.试用N-S方程求解该平行板间流动的解。(10分)图1基本方程边界条件:y=0:u=0y=h0:u=0解为:4图2为一等径细圆管制成的三分支连通管,竖起后充高度h的水,1、2两铅直分支中心线相距D,并以D为直径以不变角速度ω绕对称线z为轴(中分支3的中心线)旋转,计算1、2两铅直分支与中分支3的水面差。(10分)25如图3所示,宽度为b、长度为h的平板AB双面受水压,左右水位差为z,定性绘制平板AB上的静水压强分布图,并求平

5、板AB所受静水总压力。(10分)静水总压力水平向右:6如图4所示,密度为ρ速度为v1,流量为Q的高速射流在大气环境中水平射向铅直平面,忽略阻力,求射流对该平面的作用力(5分)射流对该平面的作用力F水平向右7已知:平面速度场求:(1)问:是否存在速度势函数和流函数?(5分)(2)求加速度场。(5分)(1)存在流函数不存在速度势函数(2)8如图5为两蓄水池间串联短管输水,管径d1、d2,管长l1、l2达西摩阻因子λ1、λ2均已知,上、下游水位差∆z=z1-z2,试在局部损失因子K=ς1+ς2+ς3+ς4已知(全部局部损失∑hm=Kv22/2g)的情况下导出输水流量Q和∆z的关系。(10

6、分)图59均匀来流速度为U的平板边界层内速度廓线为:,计算无量钢位移厚度。(5分)=1/3

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