北航空氣動力學試題2009(劉沛清)

1、 北京航空航天大學20082009學年第二學期考試統(tǒng)一用答題冊考試課程空氣動力學（I）（A卷）班級成績姓名學號2009年6月18日一、選擇題（在所選括號內(nèi)選擇一個正確答案，每小題4分，共16分）1流體具有以下那幾個屬性TOC o 1-5 h z所有流體不能保持固定的體積（）流體能保持固定的形狀（）在任何狀態(tài)下，流體不能承受剪切力（）在靜止狀態(tài)下，流體幾乎不能承受任何剪切力（）2流體微團的基本運動形式包括僅有平移運動（）平移運動與整體旋轉(zhuǎn)運動（）平移運動、整體旋轉(zhuǎn)運動和變形運動（）平移運動、旋轉(zhuǎn)運動和變形運動（）3以下說法正確的是理想流體運動的速度勢函數(shù)滿足拉普拉斯方程（）理想不可壓縮流體的運動

2、存在速度勢函數(shù)（）理想流體無旋流動的速度勢函數(shù)滿足拉普拉斯方程（）理想不可壓縮流體無旋流動的速度勢函數(shù)滿足拉普拉斯方程（）4在邊界層內(nèi)流體微團所受的粘性力大于慣性力（）流體微團所受的粘性力大于壓力（）流體微團所受的粘性力小于慣性力（）流體微團所受的粘性力與慣性力同量級（）二、填空題（在括號內(nèi)填寫適當內(nèi)容，每小題4分，共16分）1流動Re數(shù)是表征（）。根據(jù)其大小可以用來判別流動的（）。在圓管中，流動轉(zhuǎn)捩的下臨界Re數(shù)為（）。2沿空間封閉曲線L的速度環(huán)量定義為（），如果有渦量不為零的渦線穿過該空間曲線所圍的區(qū)域，則上述速度環(huán)量等于（）。3寫出在極坐標系下，速度勢函數(shù)與徑向、周向速度分量之間的關(guān)系。

3、 8 4.一維定常理想不可壓流伯努利方程（歐拉方程沿流線的積分）寫為（）；一維定常絕熱流能量方程寫為（）。三、簡答題（每小題4分，共16分）用圖形說明理想不可壓縮流體有環(huán)量圓柱繞流，隨渦強r增大時流線的變化圖譜。2分別寫出流體微團平動速度、旋轉(zhuǎn)角速度、線變形與角變形速率的分量表達式。3.簡述繞流物體壓差阻力產(chǎn)生的物理機制。工程上減小壓差阻力的主要措施是什么。4試簡要說明超音速氣流通過激波和膨脹波時，波前、后氣流參數(shù)（速度、壓強、溫度、密度）的變化趨勢是什么，并說明是否為等熵過程。四、計算題（共52分）已知流函數(shù)屮=3ax2y-ay3表示一個不可壓縮流場。請問該流動是有旋的還是無旋的？如果是無旋

4、的，請求出勢函數(shù)。證明流場中任意一點的速度的大小，僅僅取決于坐標原點到這點的距離。（10分）為了測定圓柱體的阻力系數(shù)Cd,將一個直徑為d、長度為L的圓柱垂直放入風洞中進行試驗，設(shè)風洞來流為定常不可壓縮均勻流，在圖示1-1和2-2斷面上測得速度分布，這兩個斷面上壓力分布均勻為大氣壓Pa,上下遠離柱體的流線處壓強也為大氣壓。試求圓柱的阻力系數(shù)。Cd定義為：C=1DdPV2dL28其中，D為圓柱的阻力，P為空氣密度，V為風洞來流速度。（10分）3已知不可壓縮直均流繞過二維圓柱的流函數(shù)為25314r屮二60r（1一）sin0+In22兀5試求：（1）圓柱直徑；（2）圓柱面上的速度分布與壓強系數(shù)分布；（3）圓柱所受的升力大??；（4）駐點位置；（5）繞圓柱的環(huán)量；（6）定性繪制繞圓柱的流線圖。12分）4不可壓縮流體定常零壓梯度的平板邊界層流動，假定邊界層內(nèi)的速度分布為sin（）u2oe試利用動量積分方程證明022兀2vx24兀uxe其中，o為邊界層厚度，v為流體運動粘性系數(shù)。邊界層動量積分方程為td0du0=U22+U（20+O）e-pedxe21dx其中，5為位移厚度，5為動量損失厚度。j為壁面切應力。120u5=J2u0eu)1-