流体力学综合题A-B卷与答案

1、流体力学综合题A卷一、添空题1 .流体与固体宏观物质特性不同，流体具有流动性，具有等运动形式2 .水银与玻璃是不湿润的，二者接触角是，玻璃管内水银液面呈。3应变力张量中Sj=1(。+CUj)对角线上元素表示流体微团。2一Uj二u4两平行平板的间距h=1mm,其中充满油，当两板间的相对运动速度u=1.2m/s时，作用于板上的切应力为3500N/m2,试求油的粘性系数d为。5流体在静止与相对静止条件下满足流体静力学平衡方程，则流体静力学条件下流体静力学平衡方程为。6已知一个二维速度场为vx=(2xy+x),vy=y2+y-x2,求此速度场旋度大小。7已知流速场为Vx=2cx2M=2cy2,其中c为

2、常数，求流线方程。xyxy8某输油管道内径d=50mm,质量流量qm=1.45kg/s,密度为Po=910kg/m3,运动粘度为v=4M10m2/s,试确定管中流动雷诺数大小。9在流体力学中，长管是指的管道。10在非牛顿流体的流变方程中不含有屈服应力的模型是。二、简答题1 .连续介质假设的含义2 .欧拉法拉拉格朗日法的概念以及区别和联系3 .串联与并联管路的特点4 .粘性流体管流流态？流态的特点？流态的判据？三、计算题1.如图所示，密度为P的理想流体定常通过一水平分叉管道。进口截面积为A,两出口截面积为A/4,夹角为,若进口绝对压强为p1,两出口为大气压pa,不计重力。(1)证明两出口平均速度

3、相等；(2)求流体作用于分叉管道杀管道上的合力F。1.96Pa，s的油在平板中作层流运（3）l=25m前后的压差及y=2cm处的流体速度。3.如图所示两固定平行平板间距为8cm,动力粘度最大速度Umax=1.5m/S,试求：（1）单位宽度上的流量；（2）平板上的切应力和速度梯流体力学综合题B卷一、添空题1 .流体介质中引入连续介质假设，认为流体质点是的流体微团，她完全充满所占空间，没有孔隙存在。2.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。3圆管中粘性流体稳定不可压缩层流流动的截面平均流速v与最大流速vmax关系是。4两平行平板的间距h=1mm,其中充满油，当两板间的相对运动速

4、度u=1.2m/s时，求油的粘性系数N。求板上的切应力为。5流体力学平衡方程表征了流体质量力与表面力作用下的平衡条件，若流体仅在重力作用下，则流体静力学平衡方程可以表示为。6已知一个二维速度场为vx=-cy,vy=cx,vz=0,求此速度场旋度大小。7已知速度场为Ux=，以=V，Uz=,求流线方程。1t1t1t8某输油管道内径d=50mm,质量流量qm=1.45kg/s,密度为Po=910kg/m3,运动粘度为v=8M10/m2/s,试确定管中流动雷诺数大小9在流体力学中，长管是指的管道。10在非牛顿流体的流变方程中不含有屈服应力的模型是。二、简答题1 .系统与控制体的概念，以及两者之间的区别

5、和联系2 .流线、迹线的概念与性质3 .水击现象的定义与产生机理4 .简述湍流流动的定义、特点、研究方法三、计算题1 .为了测定圆柱体的阻力系数，将一个直径为d,长度为l的圆柱放在二维定常不可压缩流中，实验在风洞中进行，在图中1-1,2-2截面上测得的近似的速度分布如图所示，这两个截面上的压力都是均匀的，数值为pg。试求圆柱体的阻力系数Cd定义为cd=1Fd一其中Fd为圆柱绕流时的阻力，p为流体密度，为来流速度。rPvld2 .如图所示相距0.01m的平行平板内充满N=0.08Pa，s的油，下板运动速度u=1m/s,在x=80m压强从17.65父104Pa降至ij9.81x104Pa,试求：(

6、1)u=u(y)的速度分布；(2)单位宽度上的流量；(3)上板的切应力。A卷答案一、添空题1 .平移、旋转、振动2 .钝角，凸面3线变形率4 2.92Pa.s。1 ；:p1；:p1jp5 X-=0,Y-=0,Z-=0；x；y；z6 07 y=C1x,z=C28 101.259沿程水头损失远大于局部水头损失10哥律模型二、简答题1 .连续介质假设：流体质点是微观上充分大、宏观上充分小的流体微团。它完全充满所占空间，没有空隙存在。2 .拉格朗日法是以研究单个流体质点运动过程作为基础，综合所有质点的运动，构成整个流体的运动。其追踪流体质点的运动。欧拉法是以流体质点流经流场中各空间点的运动即以流场作为

7、描述对象研究流动的方法。其是以充满运动液体质点的空间一流场为对象。两者用不同的方法描述的是同一个研究对象，可以相互推导3 .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。4 .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。层流流动稳定，互不掺混，湍流流体微团做比规则随机脉动流态的判断依据是雷诺数。三、计算题221. (1)一哈幺=吐*:g2g：g2g22P-PaVL_Pa-Pa上Pg2g：g2g23(P1-Pa)Asin二对比两式可得：v2=v3(2

8、)Fx(Pi-Pa)A(1-cos：)Fy2. (i)Q=0.08m2/s；d1(2) E=147Pa；一=15s;dyy卫(3) Ap=91880Pa；u=1.125m/sB卷答案、添空题1 .微观上充分大、宏观上充分小2 .粘性力3 V=Vmax/24 3500N/m25 X=0,Y=0,Z-6 2C237 x=Gy.xz8 16202.59 Q=Q1Q2Q3,八=hh=八2=也10d.dr三、简答题1 .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

9、的边界上可以有能量交换。2 .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。在定常流场条件下，两者重合，非定常流场条件下，一般不重合。3 .定义：由于某种原因引起管内液体流速突然变化，例如迅速开关阀门，突然停泵等，都会引起管内压力突然变化的现象。产生机理：压力变化由于液体的弹性与惯性作用。4 .定义：指宏观上流体微团做不规则随机脉动的流体运动。特点：流体微团运动的随机性，各局部流动量的瞬时值可表示为某平均值与一个在时间与空间上都做急剧随机变化的脉动值之和，其脉动部分的平均值等于零。研究方法：统计力学和统