同济大学-流体力学考试题2008-2009(A)标准答案_第1页
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1、 三）计算题、：（55分）1、已知速度场u1、已知速度场u=xy2w二xy。试确定：答:属三维流场答:属三维流场S=y2I=-y2等=01)属几维流场；2)是否是不可压缩流动；3)点（1,2,3）处的加速度。（10分）（2）不可压缩流动TOC o 1-5 h zdudvdw（2）不可压缩流动+=y2一y2+0=0dxdydz(3)点(1,2,3)处的加速度。dududu/1、16a=u+v+w=xy2y2+(-y3)(2xy)=-xdxdydz33dvdvdv132a=u+v+w=xy2(0)+(-y3)(-y2)=-ydxdydz33dwdwdw18=16a=u+v+w-=xy2y+(-y3

2、)x=8-zdxdydz33=TTOC o 1-5 h z2、图示空气喷管吸水装置。截面A=15mm2,A2=60mm2,h=0.9m，空气的密度为P=1.25kg/m3，水的密度p=1000kg/m3。为使容器中的水被吸入喷管内，试求喷管内最小空气流量Q。（15分）|2p,gh/1-ra丫=,|14112=1232m/s七1丄厶.厶/sYp/lA2丿0.93V=1171T7答：1)p171T7答：1)p+pV2=p+pV2121a22ra丫1lA丿、2y2)1pV121-3)p=p+Pgha14)-pV21-21ra丫1lA丿2y二PghVA=VA1122V2二2巳ghX0.931PQ二VA

3、二123.2x15x10-6二0.00184m3/s113、低速管路层流流动中，流量Q是管路直径d、流体粘度卩以及沿单位长度管路上的压降dp的函数,即Q=ffd,卩，色丿。请利用沢定理，求出函数f的简单表达式。l的压降dp的函数,15分)答：Q=kQ=k4、试根据模型潜艇在风洞中的试验来推算实际潜艇航行时的有关数据。设模型与实艇的比例为1/10，风洞内的压强为20个大气压。当风洞的风速为12m/s时，测得的模型阻力为20N。试求：1）对应这一状态的实艇航速为多少？2）在这一航速下推进实艇所需要的功率已知：v=1.52x10-5m2/s，空气1)常温常压下已知：v=1.52x10-5m2/s，空气水p=1.226kg/m32）不同压强下空气密度比为巳=20（15分）p由于Z=斗=匕=20vHp21P2v1.52X10-5故v=-气=220200.76x10-6m2/svv0.76X10-6加压后空气=-=0.663加压后vv1.146x10-6水水1）求对应状态的实艇航速潜艇试验区雷诺数相等vlvllv11PP=m-mv=v-m-水=12xx=1.81m/svvpmlv100.663水2P2实际潜艇的航速为L81m/s2）求在航速下推进实艇所需的功率动力相似时，实艇与模型艇的阻力系数相等-ppF=FpppF=FppmmPlv丿m2A=120 xm

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