流體力學A卷2009

1、武漢理工大學考試試題紙（ A 卷）課程名稱 流體力學專業(yè)班級 工力0501、0502題號一二三四五六七八九十總分題分 備注: 學生不得在試題紙上答題(含填空題、選擇題等客觀題)一、 選擇題（每題3分, 共45分）1從力學的角度分析，一般流體和固體的區(qū)別在于流體 。A.能承受拉力，平衡時不能承受切應力。 B.不能承受拉力，平衡時能承受切應力。C.不能承受拉力，平衡時不能承受切應力。 D.能承受拉力，平衡時也能承受切應力。2圖1中A為流場中一封閉曲面，流量 代表:  圖1 圖2A.流量為零； B.與單個曲面一樣； 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

2、積變化將引起密度變化。由于 表示流體元的瞬時體積相對膨脹率，當 時意味著流體是：A 均質(zhì)的； B不可壓縮的； C可壓縮的。 4運輸公式： 是對固定控制體導出的，若控制體作勻速運動時，下面哪個結(jié)論是對的：A仍然適用； B不再適用； C公式形式不變，但需將遷移項中 改為相對速度 。5湍流附加切應力是由于 而產(chǎn)生的。A.分子的內(nèi)聚力 B.分子間的動量交換 C.重力 D湍流元脈動速度引起的動量交換6請指出下列說法中正確的說法：動量方程中 是指: A流體對固壁的作用力合力； B固壁對流體的作用力合力； C作用在控制體上的作用力合力。7一盛水園筒靜止時水面為水平面，當園筒以勻角速度繞中心軸旋轉(zhuǎn)時，水面將變

3、成A斜面 B曲面 C保持水平面 8圖2示一方形貯水箱的左側(cè)壁面上，有一園柱形蓋ABC，為確定作用在ABC蓋上的壓強合力的垂直分量，計算相應的壓力體p應為：A+CADEB； B-ADEB； C+ABC； D-ABC。9文丘里管用于測量流量時的主要工作原理是 。A連續(xù)性方程 B運動方程 C伯努利方程 D動量方程10在 流動中，流線和跡線重合。A. 無旋 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.流體無粘性 B. 流體粘度大 C.體積力有勢 D. 流體正壓12判斷層流或湍流的無量綱量是 。 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

4、汽車高速行駛時所受到的阻力主要來自于 。A.汽車表面的摩擦阻力 B.地面的摩擦阻力 C.空氣對頭部的碰撞 D.尾部的旋渦14 .邊界層的流動分離發(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15 在伯努利方程的水頭線圖（如圖3）中，理論總水頭線（實線）保持水平，但實際水流的總水頭線（虛線）是逐漸下降的這是因為：圖3A下游坡度變陡； B下游水中壓強增大； C水的粘性影響。 圖4二、簡答題（每題7分，共21分）1. 簡述管道入口段流動的特點2. 簡述流體質(zhì)點的定義和連續(xù)介質(zhì)假設3. 圖4所示一圓柱可繞軸心轉(zhuǎn)動，當左半圓浸沒于水中，右半圓暴露于空氣時，由于左半圓受到水的浮力產(chǎn)生力矩使

5、圓柱做順時針轉(zhuǎn)動。這種說法是否正確請說明原因。這種說法是否正確請說明原因三、計算題1. 已知速度場 。 試確定（1）    屬幾維流場；（2分）（2）    是否是不可壓縮流動；（4分）（3）    點（1，2，3）處的加速度。（4分） 2.設網(wǎng)球在空氣中飛行時，所受轉(zhuǎn)動力矩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，試用量綱分析方法推導力矩與這些參數(shù)的關系式，取，V，d為基本量。(12分)3. 圖5示一大水池水深h = 5m，池底有一根排水管長l = 10 m，出口處裝有閘門

6、。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間變化的規(guī)律（不計流動損失）。（12分）LzO圖5 武漢理工大學教務處 試題標準答案及評分標準用紙| 課程名稱 流體力學 （ 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、簡答題（每題7分，共21分）1. 簡述管道入口段流動的特點答：上圖為圓管入口段流動示意圖。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，

7、稱為核心流（1分）。由于壁面不滑移條件（1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）。隨著流場的深入，邊界層不斷增厚，至x = L時四周的邊界層相遇，核心流消失，整個管腔被邊界層充滿，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0xL為入口段流動或發(fā)展中流動，L稱為入口段長度（1分）；x > L部分被稱為充分發(fā)展流動。（1分）2. 簡述流體質(zhì)點的定義和連續(xù)介質(zhì)假設答：流體質(zhì)點是對具有流體宏觀特性的最小體積的流體微團的進一步抽象，認為它即無線尺度(2)，只做平移運動，無變形運動(2)，不作隨機熱運動，只在外力作用下做宏觀運動，并

8、以其為中心的臨界體積范圍內(nèi)流體分子的物理量統(tǒng)計平均值作為其的物理值(2)。在流體力學中假設流體是由連續(xù)分布的流體質(zhì)點組成的介質(zhì)。(1)3. 圖4所示一圓柱可繞軸心轉(zhuǎn)動，當左半圓浸沒于水中，右半圓暴露于空氣時，由于左半圓受到水的浮力產(chǎn)生力矩使圓柱做順時針轉(zhuǎn)動。這種說法是否正確請說明原因。這種說法是否正確請說明原因答：不正確（3分），由于圓柱所受壓力方向均指向圓心，故力矩為零（分）。注：本題，通過求合力矩的方法也可以。三、計算題1. 已知速度場 。 試確定（1）    屬幾維流場；（2分）（2）    是否是不可壓縮流動；（4分）（3）&

9、#160;   點（1，2，3）處的加速度。（4分）|裝|釘| |線|武漢理工大學教務處 試題標準答案及評分標準用紙| 課程名稱 流體力學 （ A -2卷）答 （1）二維（2分）（2）因,故不可壓縮（4分）（3）由速度的質(zhì)點導數(shù)定義有（1分）（1分）（1分）（1分）3.圖2示一大水池水深h = 5m，池底有一根排水管長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間變化的規(guī)律（不計流動損失）。(12分)答： 本例流體為無粘性不可壓縮流體的不定常流動，由不定常伯努力方程有 4分根據(jù)題意有： V10 p1=p2=0 (2分)則方程化為:（3分）因與積分變量無關則上述方程可化為 （2分） 解上述方程有v2 = 9.9 tanh (0.495 t ) （1分）|裝|釘| |線|武漢理工大學教務處 試題標準答案及評分標準用紙| 課程名稱 流體力學 （ A -3卷）2. 設網(wǎng)球在空氣中飛行時，所受轉(zhuǎn)動力矩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，試用量綱分析方法推導力矩與這些參數(shù)的關系式，取，V，d為基本量。答：根據(jù)題意有3個數(shù)方程，其