流體力學(xué)期末試卷

1、名師整理 優(yōu)秀資源 交大流體力學(xué)期末考試（） 附件廿二試題及答案姓名 學(xué)號 班級 得分 一.概念題（回答對或錯，錯者要簡要說明理由） （閉卷） pgz 是伯努利方程在速度為零時的特殊形式，流體力學(xué)靜力學(xué)基本方程常數(shù)，1. 1. 因此也僅適用于無粘性不可壓縮流體。 N-S 方程推得）錯，適合任何流體。 （是通過 點。為避免水位升高產(chǎn)生的水平總壓 O 圖示半徑為 2. 2.R 的圓弧形閘門，支點在圓心 。O 點的高度；(2)增加閘門重量 W 力將閘門繞 O 點自動開啟，可采取(1)盡量提高 （但是合力作用點不在圓心，合力作用線通錯，閘門壓力都通過支點，不會自動開啟。 過圓心） UL通常的機翼必須，

2、證明沒有環(huán)量就不能產(chǎn)生升力。3. 3.儒可夫斯基升力定理 。做成尖銳后緣，是為了產(chǎn)生繞翼型的環(huán)量 對。 平面無旋流動；(4)(2)不可壓縮流體；(3)4.4. 速度勢函數(shù)存在的條件是(1)無粘性流體； 流動。 錯，只要無旋條件。 Gr 2與層流或湍流無表明切應(yīng)力沿徑向線性分布， 5. 圓管定常流動的斯托克斯公式， 關(guān)。因此對同一根圓管，當流量相同時，無論層流還是湍流壁面切應(yīng)力相等。 錯，比壓降不相等，因此壁面切應(yīng)力不相等。 2vlhf hg2df與平均速度沿程阻力 6.達西公式當管子長度和直徑確定后，表明：6. v 的 平方成正比。 錯，還要看達西摩擦因子是否包含速度項。 外邊界是一條流線。在

3、大雷諾數(shù)繞流中貼近固體壁面形成邊界層流動，內(nèi)邊界是固壁， 7. 不可能是流線的）128 頁，OB 看書上 錯，外邊界不是流線。 （流線表示沒有液體進出， 物體在無自由液面的不可壓縮粘性流體中作勻速直線運動時，受到的阻力主要由 8.8. 物面上的邊界層內(nèi)的速度剖面形狀決定。 錯，邊界層速度剖面引起的是摩擦阻力，還有邊界層分離引起得形狀阻力。 當管道中氣體受到活塞的強烈壓縮時，由于管壁的限制使流體質(zhì)點無法逃逸，形成強壓 9. 縮波，稱為激波。在無界流場中，由于沒有管壁的限制，不能形成激波。 錯，在超聲速流場中壓縮擾動局限在一定范圍中，也可能形成激波。 優(yōu)秀資源名師整理 背壓繼續(xù)下降不能使流量增大。

4、在收縮噴管的出口截面上達到聲速時，流量達最大值，10. 為此在后部再連接擴張噴管，讓氣體達到超聲速，可使流量進一步提高。 錯，喉部達聲速時流量最大，不可能再提高。 （計算題開卷）60的斜平壁上。左側(cè)盛水，圓柱二圖示一二維圓柱體，直徑 d=2cm，水平放置在）N 的淹深 h=1cm。試求此圓柱單位長柱面上所受總壓力 F 的大小（與斜面的接觸點A 和方向。 。 h = 0.5d = 1m 解：由幾何關(guān)系可看出 h 垂直虛線，且 方向。 設(shè)水平向右方向為 x 方向，垂直向上為 y 。 由對稱性，虛線以下的圓球冠部分水平壓力左右抵消，合力為 0 1hN490511hl)F9810g(x 224.9KN

5、 所以側(cè)向力 為斜邊的三角形柱組成 d 的半圓柱和以直徑 d 垂直方向的壓力體由以直徑為22hh1d2l)(dV 224 1332m2.4368570.866(2)11. 28 gV98102.436823905.0N23.9KNFy Fxtg120.2050, 22FKN2FF24.Fyxy 10C的水通過一根鑄鐵管（ 0.2mm）從貯水池三A 流向貯水池 B。兩貯水池的水3/s= 0.002mQ ，1.5） 。為了使流量（， ，位差 H2cm 水管長度 l=20cm 其中有 6 個彎頭 K 試設(shè)計水管管徑 d(mm)。 （從設(shè) d = 0.05m 算起） 26/s1.30710mC10 水

6、，F(xiàn)A1 解：查上冊附錄表 優(yōu)秀資源名師整理 0.5K 、管出口 水位差用于克服水頭損失，局部損失除彎頭外還有管入口11.0K 22lV)KKKH( 21d2g(1) 310.5464Q40.0022V 222ddd(2) 數(shù)和相對粗糙度表達式 Re）式分別代入（1）式、將（2232202.54610V)20()10.551(20.561. 4d.81d29d.8129 56010.5d206.0510d(3) 33Vd1.952.5461010dRe 62d10d1.307(4) 4d/210/d(5) 0681.890.525200,.0 式 設(shè) d = 0.05m，由(3) 40.004

7、,10/dRe3.9 ） 由（4、 （5）式 得 0320. ， 需增大 Re，減小 d 查 Moody 圖得 ,200.10.0321160.473 再設(shè) d = 0.045m，由(3)式 40.0044/4.310d,Re 同理得 032.0 。 Moody 查圖得 最終取 d = 0.045m， 1/6 四設(shè)平板湍流邊界層內(nèi)速度剖面為指數(shù)律：yu16)( U 為邊界層厚度。設(shè)壁面切應(yīng)力滿足如下關(guān)系式 式中 U 為來流速度， 124)/0.0233U(Uw x/ 1/7 試推導(dǎo)(1)邊界層厚度的表達式，并與指數(shù)律比較。 ；(2)壁面摩擦系數(shù) Cf ）動量厚度 解 （1136371411)d

8、)(16366 028740 C4.5.12）式和動量積分方程 由書上壁面切應(yīng)力（ dd31222UU)(/U0.0233U4 wdx28dx 110.217()dxd44 U 整理得 51C0.80.217()x44 U 積分可得 41x0.352()55 00,CU 得處 = 0 x 在 優(yōu)秀資源名師整理 0.3521)0.352(5 1UxxRe5 或 0.382 1xRe5 指數(shù)律略小 比 1/7 ）將表達式代入壁面切應(yīng)力式可得（211)(Re1x541122xU0.0233)0.0233U()(44 w11Ux(0.352)Re4412ReU0.0302/5 x 即 20.0604w

9、C f12URe5x 0.0593Cf1Re5x 比 1/7 指數(shù)律略大 為參數(shù)氣爾一拉伐噴管中（參見中冊 183 頁圖 C5.4.5）,貯箱中的五在65PaT350K,10p10Pap9.32b00背壓噴管出口截面積 A；=0.001m。, e1.40.6,Mt 設(shè)喉部的馬赫數(shù)，求V,MT,eeee (1) (1)出口參數(shù) A,p,T,Vttttt (2) 喉部參數(shù) (2) 解法一：管內(nèi)為等熵流 (1) 出口參數(shù) 10.45pT109.315 ee0.98()()1.4 610Tp00 343K350T0.98e T223500(1)M(1)0.32e1T0.4343e 5p9.31510

10、3eRT118.8m/sV,M9.46kg/m eeeeRT287343 e FG1 M= 0.6 ，查表 (2) 喉部參數(shù)t Tt0.93284 T0.93284350326.5KT0t pt0.784 65p0.784107.8410Pap0 t名師整理 優(yōu)秀資源 5p107.84 3t217.32m/sRT,V8.367kg/mM tttt326.5RT287 tAV0.0019.4528120.2524eeem106.25A t217.32V8.367AVVAetetet tt 解法二：pe93150. p0 = 0.32 Me 倒查表 FG1 得 （1）由Te343K3500.98T0.98 eT 0 118.8m/s1.4287VM3