流体力学A卷2009

《流体力学》期末考试试卷A (闭卷考试)

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一、填空题（尽可能用数学表达式回答，每空1分，共30分）

1、在静止状态下，固体和流体的区别在于固体的作用面上可以承受 （1） 应力和  （2）  应力，而流体的作用面上只能承受（3）应力。

2、什么是流体粘性？ （4） ，水装在杯子内静止不动时是否具有粘性？ （5）  。

3、牛顿流体与非牛顿流体的主要区别在于： （6） 。

4、绝对压强和计示压强（表压强）之间的关系是：（7） ，绝对压强和真空之间的关系是： （8） ，体检测得的血压值是绝对压强还是计示压强？（9） 。

5、欧拉法中流体的加速度为（以一个方向为例写出）： （10） 。

6、流线的特点有： （11） ， （12） ， （13） ，流线与迹线有什么不同： （14） 。

7、写出雷诺数的计算表达式： （15） ，其物理意义： （16） 。

8、毕托管和文丘里管依次是进行流动（17）和（18）参数的测定

9、在空气动力学中，气流的滞止状态指： （19） 。

10、流体微团的运动包括平动、转动和变形，其中变形又包括 （20） 和 （21） 。

11、流动存在流函数的充分条件： （22） 。

12、绕过圆柱的平面势流可以看作是 （23） 和 （24） 的叠加。

13、粘性流动的固体壁面边界条件是： （25） 。

14、边界层理论的基本思想： （26） 。

15、求解边界层动量积分方程时，原则上需要补充 （27） 和 （28） 两个方程。

16、气流通过正激波时，其速度和压力分别 （29） 和 （30） 。

二、计算题：（每题12分，共60分）

1、设有一平面流场，其速度表达式是，，求时，过（-1，-1）点的流线、迹线及该点处的流体加速度。

2、如图1所示，水从井A利用虹吸管引到井B中，设已知体积流量Q=100m3/h，H1=3m，Z=6m，不计虹吸管中的局部和沿程水头损失，试求虹吸管的管径d及上端管中的负压值p。

图1图2

3、如图2所示，直径d=15cm，流速的射流水柱经导板后转折，若水柱不散，试求导板对射流水柱的反作用力的大小和方向（忽略质量力的作用）。

4、有一平面二维流动，假定流体是不可压缩流体，其速度分量为：

， 

试问：（1）流动是否满足连续性方程；（2）流动是否无旋？

5、有一大的压力容器，内盛完全气体，已知，，，，通过一个收缩喷管向大气排气，大气压力，质量流量。求喷管出口面积，压力和速度。

三、推导证明题（每题5分，共10分）

1、试推导理想流体平面二维运动欧拉微分方程式。

2、如图所示，斜放的平板上有薄层牛顿流体滑动，流动为定常层流，流体上表面为自由面。平板与水平面的倾角为，宽度为无限大，层流厚度为h，不计空气阻力。试证明：速度分布：。