船舶流體力學(xué)試題.doc

學(xué)院 專業(yè) 班級 學(xué)號 姓名 密封線內(nèi)不要答題 密封線內(nèi)不要答題 江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院20142015學(xué)年第一學(xué)期船舶流體力學(xué)A卷題號一二三四五六總 分得分一、填空題(把正確答案填在空格處)（每題2分，共20分）1.牛頓流體與非牛頓流體的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)為_是否滿足牛頓內(nèi)摩擦定律。2.等壓面的數(shù)學(xué)表達式或3.用歐拉法研究流體的運動，B為流體的某物理量， 稱為當(dāng)?shù)貙?dǎo)數(shù)，它反映流場的 定常性 性；稱為遷移導(dǎo)數(shù)，它反映流場的均勻性 性。4.在 定常均勻 流動中，流線和跡線重合。5.速度勢函數(shù)存在與 無旋 流動中。6.已知有旋流動的速度場為，則流體的旋轉(zhuǎn)角速度等于 7已知粘性流體運動場中某一點處有：，則該點處的粘性流體壓力為 8. 繞圓柱體無環(huán)量流動的速度勢是 等速直線流動 與 偶極 疊加的速度勢。9粘性力相似的判別準(zhǔn)則數(shù)是： 雷諾數(shù) 。10.水力粗糙管是指： 粘性底層厚度小于管的絕對粗糙度 。二、根據(jù)要求回答下列各題（每題6分，共30分）1、流函數(shù)的性質(zhì)。答：（1）流函數(shù)的等值線是流線；（2分） （2）兩點流函數(shù)之差等于通過其連線的體積流量；（1分） （3）不可壓平面無旋流動的流函數(shù)是調(diào)和函數(shù)；（1分） （4）流函數(shù)具有疊加性。（1分） 2、速度場變形速率和平均旋轉(zhuǎn)角速度的表達式。答：速度變形速率：； （2分）； （2分）；（2分）3、絕對壓強、相對壓強和真空度的定義以及他們之間的關(guān)系？答：為絕對壓強，它的值大于或等于0，為真空。（2分）為相對壓力。為表壓力或測壓計壓力，即高出大氣壓的壓力。（2分）稱為真空度，表示低于大氣壓的壓力值，就是真空。（2分）4、寫出方程的表達式，并說明方程中各項物理意義答： （2分）（1）非定常引起的局部慣性力 （2）非均勻引起的變位慣性（3）質(zhì)量力 （4）粘流壓力合力 （5）粘性切向應(yīng)力 （6）粘性附加法向應(yīng)力5、理想流體的表面力有哪些，其特性？粘性流體的表面力有哪些？答：理想流體的表面力：法向應(yīng)力。（2分）特性：（1）壓力是唯一的表面力，指向作用面的內(nèi)法線方向；（1分）（2）壓力的大小只是位置和時間的函數(shù)，與作用面的方位無關(guān)。（1分）粘性流體的表面力：、法向應(yīng)力和切向應(yīng)力。（2分）三、計算題（本大題共四小題，總計50分）1、（本小題10分）有閘門如圖所示，其圓心角，轉(zhuǎn)軸位于水面上。已知閘門寬度為，半徑為，試求閘門上靜水總壓力的大小以及作用線的方向 （方向向右）（3分）（方向向上） （4分） （3分）2、（本小題15分）已知平面不可壓縮流體運動的速度場為： 為 數(shù)。（1） 求流函數(shù)；（2） 是否有旋流？ 若流動無旋， 求速度勢；（3） 求過（1，2） 點的流線方程； （4） 求單位時間內(nèi)通過A（1，2）和B（2，5）兩點連線的體積流量解：（1），故存在流函數(shù)（2分） +c （2分）（2），故流動無旋 （2分） +c （2分）（3），故過（1，2）點的流線方程為：（4分）（4） or （3分）3、（本小題10分）有一水平輸油管道，已知管徑，石油的密度，管中通過的石油流量為，輸油管裝設(shè)水銀壓差計，水銀密度為，不計水頭損失，試確定壓差計中水銀面的高度差。， （2分） （3分） （3分） （2分）4（本小題15分）如圖所示，將一光滑平板放置在自由射流中，與水流軸線垂直，平板截走流量，其余部分偏轉(zhuǎn)角。已知來流，截走。求射流對平板的作用力以及偏轉(zhuǎn)角角。（水流重力不計）解： 建立坐標(biāo)系，選取控制