2007-2008年--中国石油大学(北京)--工程流体力学--期末试卷A含详细答案.doc

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1、中国石油大学（北京）2007--2008学年第二学期《流体力学》期末考试试卷及标准答案A(闭卷考试)一判断下列各项叙述，并在正确的叙述后标“√”,在错误的叙述后标“×”。（10分）1气体的粘度通常随温度升高而变大。√（2分）2雷诺数可作为判断依据用于判断流动的流态，当流动雷诺数小于临界雷诺数时，该流动状态为湍流。×（2分）3在稳定流场中，质点的迹线与初始时刻通过该质点所处位置的流线不重合。×（2分）4河水流经桥下的河段时，因过流断面积缩小，流场中将产生迁移加速度。√（2分）5计算圆管流动的沿程阻力系数λ时，需首先判断该流动的状态，并选用相应的经验公式进行计算。√（2分）二请从下列各题后四

2、个选项中找出一个最佳选项。（10分）1理想流体是一种通过简化得到的流体模型，在理想流体中不存在___D_____。.(2分)A体积力B惯性力C压力D粘性力2在流体力学中，长管是指_____C____的管道。(2分)A管长很长B沿程阻力系数很大C沿程水头损失远大于局部水头损失D以上都不对3应变力张量中S对角线上元素表示流体微团____C______A平移速度B角变形率C线变形率D旋转角速度4下列对瞬时值进行正确的时间平均化计算是___C________ABCD5在非牛顿流体的流变方程中不含有屈服应力的模型是____B__________A宾汉模型B幂律模型C卡森模型D赫谢尔—巴克利模型三、

3、简答题（共4题，每题5分）1．系统与控制体的概念，以及两者之间的区别和联系答：控制体：定义在空间某个坐标系上体积规定不变的任意一个连续、封闭的空间区域。固定控制体表面上可以有质量和能量交换。系统：指由一团固定不变的物质构成的系统，系统的形状可随时间、空间变化，系统的边界上可以有能量交换。基本定义与各自性质各1分，另1分直接给出2．串联与并联管路的特点串联管路：1、各节点处，流进和流出的流量平衡。2、全段的总水头损失为各段水头损失的总和。并联管路：1、各并联管内流量的总和等于流入各管的总流量。2、各并联管内的水头损失相等。两个问，4个答题点，各自1分，另外一分直接给3．流线、迹线的概念与性

4、质答：流线是用来描述流场中各点流动方向的曲线，即矢量场的矢量线。在某一时刻该曲线上任意一点的速度矢量总是在该点与此曲线相切、迹线是指流体质点在不同时刻的运动轨迹流线三分，迹线2分4．粘性流体管流流态？流态的特点？流态的判据？答：粘性流体管流流态有三种：层流，湍流以及处于这两者之间的过渡状态。流态的判断依据是雷诺数1问2分，2问2分，三问1分四、计算题（共3题，每题20分）1．一速度场用描述，求（1）加速度的欧拉描述；（2）先求矢径表示式，再由此求加速度场的拉格朗日描述；（3）流线与迹线。解：(1)由可得：(2)对，，分别积分得：当t=0时，x=a;y=b;z=c可得：c1=a;c2=b;

5、c3=c故：(3)由流线方程：；待入：整理得：；迹线方程：整理得：；；4个问，每个5分，结果错扣1-2分，公式错扣1-2分全错0分2．如图所示相距的平行平板内充满的油，下板运动速度，在压强从降到，试求：(1)的速度分布；(2)单位宽度上的流量；(3)上板的切应力。[解]由N-S方程：(X方向)即：因：，故：为一常数。由：故：积分得：又由条件：y=0,v=1;y=0.01,v=0;得：；故：单位宽度流量：＝0.006m3/s上板的切应力：y=0.01m,方向向左。第一个问，10分，另外两个问各5分。计算结果错扣1-2分，公式错扣1-2分全错0分3．水流定常通过一固定弯管，如图所示。已知水流

6、流量，截面，，转折角，若流动为不可压缩一维定常，忽略粘性、体积力，试求固定此弯管所需的力。[解]由连续性方程：可得：；由伯努利方程：可得：由动量方程：X方向：得：Y方向：;得或与X轴正方向的夹角：控制体、质量守恒方程、动量方程、伯努利方程，四个题点每个5分，计算结果错扣1-2分，公式错扣1-2分，全错0分。