流體力學考試復習題

1、一、 選擇題1、隨著計算機性能不斷完善，容量不斷擴大，你認為數(shù)值計算方法最終可以替代（ c ）（A） 理論分析方法。（B） 實驗方法。（C） 都不能。2、連續(xù)介質假設不適用于稀薄氣體是因為 （ b ）（A） 稀薄氣體的分子數(shù)太少，無法取統(tǒng)計平均值； （B） 要達到確定的統(tǒng)計平均值的臨界體積與物體相比太大（C） 其他3、流體內摩擦是兩層流體之間的摩擦力，流體與固壁之間的摩擦力屬于 （b ）（A） 外摩擦力； （B） 內摩擦力； （C） 兩者都不是。4、液體（如甘油）加熱后粘度減小主要是因為（a） 分子運動加??； （b） 分子平均距離增大； 氣體（如空氣）加熱后粘度增大主要是因為（a） 分子運動加

2、?。?（b） 分子平均距離增大。 請選擇：（ c ）（A） a, a （B） a, b （C） b, a （D） b, b 5、用不可壓縮流體的模型分析流動的范圍是很廣泛的，但下列情況中哪些不符合不可壓縮流體模型：（ c ）（A） 原油在輸油管道中的流動； （B） 壓縮空氣的低速流動； （C） 鍋爐里的水蒸氣流動。(鍋爐中溫度變化大，水蒸氣的密度變化大，要考慮其可壓縮性)6、線變形速度，角變形速度和旋轉角速度的表達式如下哪項正確：（ D ）（A） ， ， ；（B） ， ； （C） ， ；（D） ， ， ；7、理想流體沿流線的伯努力方程的使用條件：（ c ）（A） 定常，不可壓； （B） 定常，

3、不可壓，僅質量力；（C） 定常，不可壓，僅質量力，元流；（D） 定常，僅質量力，元流；8、定常不可壓圓管層流和無限大平板流動最大速度與平均速度的比值分別是：（ b ）（A） 2，2； （B） 2，1.5；（C） 1.5，1.5；9、下列哪些儀器設備是伯努力方程的直接應用：（ d ）（A） 畢托管。（B） 文丘里流量計。（C） 拉法爾噴管。（D） A和B都是。10、下列哪項對湍流運動的描述是不正確的：（ d ）（A） 質點的運動軌跡極不規(guī)則，各層質點相互摻混，呈現(xiàn)一種雜亂無章的狀態(tài)。（B） 質點運動速度可以表示為平均速度和脈動速度之和。（C） 質點運動的脈動速度在時間足夠長的范圍內積分，積分值為

4、0。（D） 質點運動的平均速度在時間足夠長的范圍內積分，積分值為0。二、 簡答題2.1 流體力學的研究方法有哪些？各有哪些優(yōu)缺點？ 理論研究方法：準確，清晰，但由于數(shù)學發(fā)展水平的局限，只能應用于簡單理論模型，而不能應用于實際復雜的流體運動。實驗研究方法：可靠，準確，具有指導意義；但是受實驗尺度和邊界條件限制，有些實驗無法開展，或耗資巨大。數(shù)值研究方法：計算復雜流動問題，耗資少；但需要準確的數(shù)學模型，并結合實驗數(shù)據(jù)進行模型驗證。2.2 研究流體運動有哪兩種方法？分別論述他們的概念與區(qū)別？（1）拉格郎日法：把流體質點作為研究對象，跟蹤一個質點，描述它運動的歷史過程，并把足夠多的質點運動情況綜合起來

5、，可以了解整個流體的運動。（2）歐拉法：主要研究流場中的空間點，觀察質點流經(jīng)每個空間上運動要素隨時間變化的規(guī)律，把足夠多的空間點綜合起來得出整個流體運動的規(guī)律。2.3 什么是時變加速度和位變加速度？ 時變加速度：位于所觀察空間的流體質點的速度隨時間的變化率。位變加速度：流體質點所在空間位置的變化所引起的速度變化率。2.4 分別描述層流與湍流的性質與特點？ 層流：流體質點互不摻混，作有條不紊的有序的線性運動。有序性：水流呈層狀流動，各層的質點互不摻混，質點作有序的線性運動。粘性占主要作用，遵循牛頓內摩擦定律，粘性抑制或約束質點作橫向運動。在流速較小且雷諾數(shù)Re較小時發(fā)生水頭損失。與流速的一次方成

6、正比。湍流：流體質點相互摻混，局部速度、壓力等流動參數(shù)在時間和空間中發(fā)生不規(guī)則脈動的流體運動。無序性：流體質點相互摻混，運動無序，運動要素具有隨機性。耗能性：除了粘性耗能外，還有更主要的由于紊動產生附加切應力引起的耗能。擴散性：除分子擴散外，還有質點紊動引起的傳質、傳熱和動量傳遞等擴散特性。高雷諾數(shù)：湍流運動的規(guī)律性同它的隨機性是相伴存在的，通過運動參數(shù)的時均化，來求得其時間平均的規(guī)律性，使流體力學研究湍流運動的有效途徑。2.5 什么是流體微團的散度？并簡述其代表的物理意義是什么？散度:指流體運動時單位體積的改變率。簡單地說，流體在運動中集中的區(qū)域為輻合，運動中發(fā)散的區(qū)域為輻散。用以表示的量稱

7、為散度，值為負時為輻合，此時有利于天氣系統(tǒng)的的發(fā)展和增強，為正時表示輻散，有利于天氣系統(tǒng)的消散。表示輻合、輻散的物理量為散度. 散度的重要性在于，可用表征空間各點矢量場發(fā)散的強弱程度。2.6 拉格朗日法和歐拉法如何描述流體質點的加速度？拉格朗日方法著眼于流體質點，設法描述每個流體質點的位置隨時間變化的規(guī)律；歐拉法以不同時刻流場作為描述對象研究流動的方法，將個別流體質點運動過程置之不理，而固守于流場各空間點。通過觀察在流動空間中的每一個空間點上運動要素（如速度、壓強等）隨時間的變化，把足夠多的空間點綜合起來而得出的整個流體的運動情況。2.7 分別寫出無宏觀剪切的二元平板間粘性流體的流動與有宏觀剪

8、切時流動方程和邊界條件，以及速度表達式。三、 論述題下圖是尼古拉茲實驗曲線，請問由實驗曲線可知圓管流動阻力分哪幾個區(qū)域？并分別描述各阻力區(qū)的性質和特點？四、 計算題4.1 已知：流場速度分布：ux=x2y, uy =-3y, uz =2z2。求空間點（1，2，3）處的質點加速度。加速度矢量關系式：4.2 Re數(shù)是流速v，物體特征長度L，流體密度及流體動力粘度這四個物理量的綜合表達式，使用定理推出Re數(shù)的表達式。已知Re數(shù)與流速v成正比例關系。4.3 水管直徑d10，管中流速u1 m/s，水溫為10 ，運動粘度=1.31×10-6 m2/s試判別流態(tài)。又流速等于多少時，流態(tài)將發(fā)生變化？

9、 Re=ud/=1×10×10-2/1.31×10-6 =7.6×104 >2320 湍流當Re=ud/=u×10×10-2/1.31×10-6 =2320 u=0.03 已知：粘度為 的流體在半徑為 的圓管中做定常層流，流量為。設在圓管截面上軸向速度是拋物線分布。（如下圖所示）求：管壁的粘性切應力和管軸上的粘性切應力。4.4 圓柱形水箱直徑D=3 m，水面初始高度H=3 m側壁開一個d=0.5 m的孔口，不計局部損失，求水箱中水全部泄流所需的時間？ V=D24×H=×9×34m3=21.

10、2m34.5 應用細管式粘度計測定油的粘滯系數(shù)。已知細管直徑d=8 mm，測量段長l=2 m，實測油的流量Q=70 cm3/s，水銀壓差計讀值h30，油的密度 =901 kg/m3。試求油的運動粘度和動力粘度。沿程阻力系數(shù)： 魚知水恩，乃幸福之源也。魚離不開水，人離不開親人和朋友，當你處于逆境和災難時，幫助你一臂之力，渡過難關的人，都是你的親人和朋友。吃水不忘挖井人，度過苦難，不能忘記援助過你的人。知恩圖報，善莫大焉。一個人要想獲得幸福，必須懂得感恩。生活需要一顆感恩的心來創(chuàng)造， 一顆感恩的心需要生活來滋養(yǎng)。一飯之恩，當永世不忘。順境里給你幫助的人，不能全部稱作朋友，但是能夠在你逆境時依然愿意

11、援助你，走出困境的人，一定是你要用一生去感謝和珍惜的人。唐代李商隱的晚晴里有這樣一句詩：天意憐幽草，人間重晚晴。久遭雨潦之苦的幽草，忽遇晚晴，得以沾沐余輝而平添生意。當一個人闖過難關的時候，一定要記住那些支撐你，陪你一起走過厄運的朋友和親人，這個世界誰也不虧欠誰，幫你是情分，不幫你是本分。如古人所說：淡看世事去如煙，銘記恩情存如血。學會感恩父母養(yǎng)育之恩，學會感恩朋友的幫助之情，生活里做一個有情有義的人。你要知道，父母，永遠是你最親近的人，是最愛你的人，不管他們的方法怎么錯誤？可是愛你的心，都是一樣的。千萬不要因為自己一時的私心，而忘記感恩。我們常常希望別人都對自己有情有義，可是想得到別人你真情

12、，首先你必須先付出真情。你幫助別人，不要記在心里，別人幫助你，你要懂得感恩和感動，而不是當做理所當然。你要知道別人幫你是情分，不幫你是本分。侍父母，要孝順，對朋友，要真誠。不管你生活的精彩或者混沌，孝順父母，頤養(yǎng)天年。一父養(yǎng)十子，十子養(yǎng)一父。在這個美好的時代，中華很多的美德都在逐漸消失，做子孝為天，但是總有一些人，自己活在天堂，硬生生的把父母扔進地獄。魚知水恩，乃幸福之源也。魚離不開水，人離不開親人和朋友，當你處于逆境和災難時，幫助你一臂之力，渡過難關的人，都是你的親人和朋友。吃水不忘挖井人，度過苦難，不能忘記援助過你的人。知恩圖報，善莫大焉。一個人要想獲得幸福，必須懂得感恩。生活需要一顆感恩

13、的心來創(chuàng)造， 一顆感恩的心需要生活來滋養(yǎng)。一飯之恩，當永世不忘。順境里給你幫助的人，不能全部稱作朋友，但是能夠在你逆境時依然愿意援助你，走出困境的人，一定是你要用一生去感謝和珍惜的人。唐代李商隱的晚晴里有這樣一句詩：天意憐幽草，人間重晚晴。久遭雨潦之苦的幽草，忽遇晚晴，得以沾沐余輝而平添生意。當一個人闖過難關的時候，一定要記住那些支撐你，陪你一起走過厄運的朋友和親人，這個世界誰也不虧欠誰，幫你是情分，不幫你是本分。如古人所說：淡看世事去如煙，銘記恩情存如血。學會感恩父母養(yǎng)育之恩，學會感恩朋友的幫助之情，生活里做一個有情有義的人。你要知道，父母，永遠是你最親近的人，是最愛你的人，不管他們的方法怎么錯誤？可是愛你的心，都是一樣的。千萬不要因為自己一時的私心，而忘記