流體力學(xué)A卷8

1、武漢理工大學(xué)考試試題紙A 卷）10 / 7課程名稱流體力學(xué)專業(yè)班級(jí)工 力 0501、 0502題號(hào)一二三四五六七八九十總分題分備注 : 學(xué)生不得在試題紙上答題（ 含填空題、選擇題等客觀題）3 分 , 共 45 分）1 從力學(xué)的角度分析，一般流體和固體的區(qū)別在于流體。A. 能承受拉力，平衡時(shí)不能承受切應(yīng)力。B.不能承受拉力，平衡時(shí)能承受切應(yīng)力。C.不能承受拉力，平衡時(shí)不能承受切應(yīng)力。D.能承受拉力，平衡時(shí)也能承受切應(yīng)力。2圖1 中 A 為流場(chǎng)中一封閉曲面，流量代表 :A. 流量為零；B. 與單個(gè)曲面一樣；C. 凈流入 A 的流量；D. 凈流出 A 的流量。3 根據(jù)質(zhì)量守恒定律。流體元的體積變化將

2、引起密度變化。由于v 表示流體元的瞬時(shí)體積相對(duì)膨脹率，當(dāng)v不可壓縮的；C 可壓縮的。A 均質(zhì)的；4運(yùn)輸公式：DNsysDtt CV d CS v n dA是對(duì)固定控制體導(dǎo)出的，若控制體作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下面哪個(gè)結(jié)論是對(duì)的：A 仍然適用；B 不再適用；C 公式形式不變，但需將遷移項(xiàng)中改為相對(duì)速度5湍流附加切應(yīng)力是由于而產(chǎn)生的。A. 分子的內(nèi)聚力B.分子間的動(dòng)量交換C.重力D 湍流元脈動(dòng)速度引起的動(dòng)量交換6請(qǐng)指出下列說(shuō)法中正確的說(shuō)法：動(dòng)量方程中F 是指 :A 流體對(duì)固壁的作用力合力；B 固壁對(duì)流體的作用力合力；C 作用在控制體上的作用力合力。8圖2 示一方形貯水箱的左側(cè)壁面上，有一園柱形蓋ABC ，為

3、確定作用在ABC 蓋上的壓強(qiáng)合力的垂直分量，計(jì)算相應(yīng)的壓力體p 應(yīng)為：A +CADEB ； B -ADEB ； C +ABC ； D -ABC 。9文丘里管用于測(cè)量流量時(shí)的主要工作原理是A連續(xù)性方程B運(yùn)動(dòng)方程C伯努利方程D動(dòng)量方程10在流動(dòng)中，流線和跡線重合。A. 無(wú)旋B. 有旋C. 定常 D. 非定常11 流體處于平衡狀態(tài)的必要條件是。A. 流體無(wú)粘性B. 流體粘度大C.體積力有勢(shì)D. 流體正壓12 判斷層流或湍流的無(wú)量綱量是。A. 佛汝德數(shù)Fr B.雷諾數(shù) Re C.歐拉數(shù) Eu D.斯特羅哈數(shù)St13 汽車高速行駛時(shí)所受到的阻力主要來(lái)自于。A. 汽車表面的摩擦阻力B.地面的摩擦阻力C.空

4、氣對(duì)頭部的碰撞D.尾部的旋渦14 . 邊界層的流動(dòng)分離發(fā)生于。A物體后部B零壓梯度區(qū)C逆壓梯度區(qū)D.后 駐 點(diǎn)15 在伯努利方程的水頭線圖（如圖3 ）中，理論總水頭線（實(shí)線）保持水平，但實(shí)際水流的總水頭線（虛線）是逐漸下降的這是因?yàn)椋篈 下游坡度變陡；C 水的粘性影響。B 下游水中壓強(qiáng)增大；二、簡(jiǎn)答題（每題7 分，共 21 分）1. 簡(jiǎn)述管道入口段流動(dòng)的特點(diǎn)2. 簡(jiǎn)述流體質(zhì)點(diǎn)的定義和連續(xù)介質(zhì)假設(shè)3. 圖 4 所示一圓柱可繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)左半圓浸沒(méi)于水中， 右半圓暴露于空氣時(shí)，由于左半圓受到水的浮力產(chǎn)生力矩使圓柱做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。這種說(shuō)法是否正確請(qǐng)說(shuō)明原因。這種說(shuō)法是否正確請(qǐng)說(shuō)明原因213u xy ,

5、 v y , w xy試確定1. 已知速度場(chǎng)3。（ 1 ） 屬幾維流場(chǎng)；（ 2 分）（ 2 ） 是否是不可壓縮流動(dòng)；（ 4 分）（ 3 ） 點(diǎn)（ 1 ， 2 ， 3 ）處的加速度。（ 4 分）2. 設(shè)網(wǎng)球在空氣中飛行時(shí)，所受轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M 與網(wǎng)球的直徑d ，飛行速度V，旋轉(zhuǎn)角速度，空氣的密度 和粘度等因素有關(guān)，試用量綱分析方法推導(dǎo)力矩與這些參數(shù)的關(guān)系式，取， V， d 為基本量。 （12 分 ）3. 圖 5 示一大水池水深h = 5 m ，池底有一根排水管長(zhǎng)l = 10 m ，出口處裝有閘門。放水前水池中的水保持平靜，閘門突然打開后，水池水位逐漸下降，試求出水口的流速隨時(shí)間變化的規(guī)律（不計(jì)流動(dòng)損失

6、） 。 （ 12 分）| 文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)裝|釘|線|武漢理工大學(xué)教務(wù)處試題標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)用紙課程名稱流體力學(xué)（ A-1 卷）一、選擇題（每題3 分 , 共 45 分）1.C 2. D 3. B 4 C 5. D 6. C 7 B 8 C 9 C 10 C 11. C 12 B 13 D 14 C 15 C二、簡(jiǎn)答題（每題7 分，共 21 分）1. 簡(jiǎn)述管道入口段流動(dòng)的特點(diǎn)答： 上圖為圓管入口段流動(dòng)示意圖。圓管直徑為d ，管口均流速度為U。在 x = 0 處 ,流體在壁面上被滯止，開始形成邊界層。（1 分 ）邊界層外仍為均流，稱為核心流（ 1 分） 。由于壁面不滑移條件（1

7、分） ，壁面附近流速降低，核心流速度增大，速度廓線由平坦逐漸變成凸出（1 分） 。隨著流場(chǎng)的深入，邊界層不斷增厚，至x = L 時(shí)四周的邊界層相遇， 核心流消失，整個(gè)管腔被邊界層充滿，此后速度廓線不再變化。（ 1 分） （園管層流（上）與湍流（下）入口段比較） 稱0 x L 為入口段流動(dòng)或發(fā)展中流動(dòng)，L 稱為入口段長(zhǎng)度（1分） ； x > L 部分被稱為充分發(fā)展流動(dòng)。（ 1 分）2. 簡(jiǎn)述流體質(zhì)點(diǎn)的定義和連續(xù)介質(zhì)假設(shè)答： 流體質(zhì)點(diǎn)是對(duì)具有流體宏觀特性的最小體積的流體微團(tuán)的進(jìn)一步抽象，認(rèn)為它即無(wú)線尺度（2） ，只做平移運(yùn)動(dòng)，無(wú)變形運(yùn)動(dòng)（2） ，不作隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)，只在外力作用下做宏觀運(yùn)動(dòng)，并以

8、其為中心的臨界體積范圍內(nèi)流體分子的物理量統(tǒng)計(jì)平均值作為其的物理值（2）。在流體力學(xué)中假|(zhì) 文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)裝|釘|線|答 （ 1 ）二維（2 分）武漢理工大學(xué)教務(wù)處試題標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)用紙課程名稱流體力學(xué)（ A -2 卷）2 ）因 v0 ,故不可壓縮（4 分）3）由速度的質(zhì)點(diǎn)導(dǎo)數(shù)定義有va tuax u xvay u xwaz u xvvvuu vwyzvv vwyzww vwyzv （ 1 分）16/3（ 1 分）22/3（ 1 分）16/3 （ 1 分）3. 圖 2 示一大水池水深h = 5 m ，池底有一根排水管長(zhǎng)l = 10 m，出口處裝有閘門。放水前水池中的水保持平靜

9、，閘門突然打開后，水池水位逐漸下降，試求出水口的流速隨時(shí)間變化的規(guī)律（不計(jì)流動(dòng)損失）。 （12 分 ）答： 本例流體為無(wú)粘性不可壓縮流體的不定常流動(dòng)，由不定常伯努力方程有4分根據(jù)題意有：V1 0 p1=p2=0 （2 分 ）2v22 v2則方程化為: 22ds （z1 z2）ghg （ 3 分）21t2v2v2v2因 2 與積分變量無(wú)關(guān)則上述方程可化為22 L hg （ 2 分）t2t解上述方程有v2 = 9.9 tanh （0.495 t ） （ 1 分）| 文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)裝|釘|線|武漢理工大學(xué)教務(wù)處試題標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)用紙課程名稱流體力學(xué)（ A -3 卷）2. 設(shè)網(wǎng)球在

10、空氣中飛行時(shí)，所受轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M 與網(wǎng)球的直徑d ，飛行速度V，旋轉(zhuǎn)角速度，空氣的密度 和粘度 等因素有關(guān)，試用量綱分析方法推導(dǎo)力矩與這些參數(shù)的關(guān)系式，取 ， V， d 為基本量。答：根據(jù)題意有3 個(gè) 數(shù)方程，其中（ 1 ）1aVbdcM （1 分 ）00 03a 1b c 22其量綱表達(dá)式為M L T （ML ） （LT ） L （ML T ）（ 1 分）M:a 1 0得L : 3a b c 2 0 （ 1 分）T: b 2 0即1( 2 )2aV bd c ( 1 分)其量綱表達(dá)式為M 0L0T0 (ML 3)a(LT 1)bLc(T 1)( 1 分)M:a 0得L : 3a b c 0( 1 分)T: b