完整版工程流体力学一试题库

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2009年秋季学期

注意行为规范 一、解释下列概念:(20分)

1.连续性介质模型、粘性、表面力、质量力

2.等压面、压力体、流线、迹线 简述“流体”的定义及特点。

遵守考场纪律

3?恒定流动、非恒定流动、牛顿流体、正压流体 简述Euler

“连续介质模型”的内容及引入的意义

管导核字 主领审签 4.动能修正因数、动量修正因数、水力半径、当量直径 简述“压力体”的概念及应用意义。

5.有旋运动、无旋运动、缓变流动、急变流动 .简述研究“理想流体动力学”的意义。

二. 简答题(10分)

1. 流体粘性产生的原因是什么?影响流体粘性的因素有哪些?

2. 粘性的表示方法有几种?影响流体粘性的因素有哪些?

3. 举例说明等压面在静力学计算中的应用

4. 举例说明压力体在静力学计算中的应用

说明静止流体对曲面壁总作用力的计算方法

三. 推导题(30分)

1试推导:流体在直角坐标系中非恒定可压缩流体连续性微分方程式为:

2?试推导粘性流体应力形式的运动微分方程

2?试从粘性流体应力形式出发推导粘性流体的运动微分方程( N-S 方程)

4.由恒定流动、不可压缩流体流体微小流束的伯努利方程出发,推求粘性流体 总流的伯努利方程,并指出其使用条件。

5.

推求粘性不可压缩流体作恒定流动

时的动量方程式 试证明在不可压缩流体的缓变过流断面上有 :z+p/ p g=c

1.试证明:粘性流体的动压强为

四、已知某流速场速度分布为

V x yz t,v y xz t,V z xy

1 d

dt

uv g/

o

XX yy zz

试求:在t=2时空间点(1, 2, 3)处流体的加速度。(7分)

3.设有二元流动,其速度分布为:

V x =x 2y+y 2; V y =x 2 -xy 2;

v z = 0

试求:1)加速度;2 ).角变形速度;3 ).旋转角速度。

四、设某不可压缩流体作二元流动时的速度分布为

其中m,k 为常数。试求加速度.(7分)

三、图示一贮水设备,在C 点测得绝对压强 曲面AB 所受到液体的作用力。

x 2

m y

2 x 2 y 2

p=29430 Pa , h=2 m , R=1 m.。求半球

图示一高为h的等边三角形平面,垂直放置,试求将其总作用力分

成两相等部分的水平线x x的位置h (10分)

一上端开口充满水的细管,长2l 1.2m,与铅锤轴成30放置, 令细管

以10rad/s绕铅锤轴旋转,求管底A点和中点B处的压强

(10 分)

五. 如图所示的曲管AOB。OB段长h=0.3m, AOB 45 , AO垂直放置,B端封闭。

管中盛水,其液面到O点的距离l2=0.23m。此管绕AO轴旋转。问转速为多少时B点的

压强将与O点相同?(15分)

、有长为1m 直径D=0.6m 的圆柱体,在水池位置上恰好处于力平衡状态。不计

任何摩擦力,试计算此圆柱体的重量及对右侧光滑侧壁的作用力。

(15分)

五、一水平放置的渐缩弯管如图所示,已知管内液流密度为 出口的内径分别为d i 和d 2,d i 处的压强为p i ,弯管弯角为90°,不计流动损失,求弯 管所受液流的作用力。(15分)

,流量为q v 。弯管进 "Hh

六.将一平板深入水的自由射流内,垂直于射流的轴线。该平板截去射流流量的一部分q vi,引起射流剩余部分偏转角度。已知射流流速V 30m/s,全部流量q v 36 10 3m3/s,截去流量q v 12 10 3m3/s。求偏角及平板受力F。

(15 分)

五.如图,盛水容器以转速n 450r/min绕垂直轴旋转。容器尺寸D 400mm,

d 200mm, h2 350mm,水面高h1 h2 520mm,活塞质量m 50kg,不计活塞

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