东北大学14年12月考试《流体力学》考核作业资料辅导资料

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     流体力学        试 卷（作业考核 线下） B 卷（共   4   页）         
总分        题号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十
. C' F  D! ]: @7 }- ]6 X) s        得分                                                                               
一、判断题（20分）
" x9 ~: C) Q6 x1)        流体质点只有质量没有大小。（  ）
2)        温度升高液体的表面张力系数增大。（  ）
3)        液滴内的压强比大气压小。（  ）
3 s' ~* i: A/ ^- ^3 W: z0 d4)        声音传播过程是一个等熵过程。（  ）
" D& B, E& L; ~3 q# M# }* S& b( a5)        马赫线是超音速流动中被扰动和未扰动区域的分界线。（  ）
1 ^9 t, |5 \9 G0 v6 i1 H/ c: H+ f6)        一般情况下当马赫数小于2/3时可以忽略气体的压缩性（  ）
6 b( ~( Q' v8 D6 r& ?7)        超音速气流在收缩管道中作加速运动。（  ）
) p" P2 t: ~: ]  u; ?# P# h8)        定常流动中，流体运动的加速度为零。（  ）
9)        气体的粘性随温度的升高而增大。（  ）
10)        牛顿流体的粘性切应力与速度梯度，即角变形速率成正比。（  ）
11)        理想流体定常流动，流线与迹线重合。（  ）
12)        应用总流伯努利方程解题时，两个断面间一定是缓变流，方程才成立。（  ）
3 F" x. S- t  Z: y4 r13)        雷诺数是表征重力与惯性力的比值。（  ）
14)        静止的流体中任意一点的各个方向的压强值均相等。（  ）
% U/ C+ F% q2 ^4 U15)        大气层中的压强与密度、温度的变化有关而且受季节、气候等因素的影响。（  ）
16)        压力体的体积表示一个数学积分，压力体内一定有流体。（  ）
17)        不可压缩流体的有旋流动由于存在速度势和流函数，故又称为位势流动。（  ）
18)        如果流场中若干流体微团无绕自身轴线旋转运动，刚称为无旋流动。（  ）
9 N8 t* ?. T% m9 B0 ~/ ]+ J, ]19)        如果任一条封闭曲线上的速度环量皆为零，则此区域内的流动必为无旋流动。（  ）
& l6 m( Q! i+ o. a( k/ E20)        不可压缩流体在位势流场中，任意曲线上的速度环量等于曲线两端点上速度势函数值之差，而与曲线形状无关。（  ）
二、填空题（每题2分，共10分）
( E$ u( Q* \: j9 k- v# O7 ?% R1、在欧拉坐标系中，流体的加速度包括时变加速度和            两部分，如果流场中时变加速度为零，则称流动为           ，否则流动称为           。
3 y) P2 w, c9 B, G2、        雷诺实验揭示了流体流动存在层流和     两种流态，管道流动的临界雷诺数为          。
3、        已知三维流场的速度分布为： ，试求t=0时刻,经过点（1,1）的流线方程                    ；点（1,1）处的加速度为       。
+ ^- n$ Q. h- h1 l* H0 v4、        平面流动速度分布为： ， ，如果流体不可压缩，试求a=       ；b=          。
( ^: g5 T4 t$ {% d$ t" M5、        子弹在15摄氏度的大气中飞行，如果子弹头部的马赫角为45度，子弹的飞行速度为         。
* u: J5 E9 M9 b- l9 y: P4 s
2 x1 |+ Z" ^. ~$ m三、简答题(20分，每小题5分):
: h$ f" F; y& j+ P0 W5 K8 J1、试说明伯努利方程成立的条件。



* Z: p! [2 p0 [8 l2 m3 j  c

- v; g7 Q+ I, f. u2、简述势函数和流函数的性质。
1 s8 a) G* U, Z' g# G) F

6 B4 E9 y8 n/ _/ c5 n
3、简述水力光滑管与水力粗糙管的含义。
: a- a2 t1 p7 e* D



5 K# U; s5 B! g& u4、说明哪些情况可以近似为平面流动。

" M7 ?% D4 Z4 M0 B1 ?# b3 u

- u2 U+ h' t* e# e* T6 m( h四、计算题(50分，每小题10分):
1、若作用在圆球上的阻力F与球在流体中的运动速度V、球的直径D及流体的密度 和动力粘度 有关，试利用布金汉定理求无量纲数。（10分）
) H) _* A. s) Q, Z8 `5 s- K1 r  h

$ b0 E; d8 G9 M0 A; U+ a
. `( H4 o/ f$ z) y$ h2、        不可压缩流体平面势流， ，已知在点（2，1.5）处的流速 ,求流函数和在点（1，1）处的流速。（10分）

1 b0 ~2 ^/ i9 N/ W
3、        弧形闸门，中心角 ，宽度B=1m，如下图所示，水深H=4m，确定水作用于此闸门上的总压力P的大小和方向。（10分）
. |% ^+ r" L6 `+ ?0 x2 u

4、        粘度仪是测量液体粘性系数的仪器，它是由如下图所示的两个同心薄壁圆筒组成，外筒半径为R＝100mm，内筒半径为r＝99mm，筒高1m，两筒之间的间隙为 mm，外筒转速为 ＝20rad/s,当间隙内充满某种润滑油时，若已知润滑油的粘性系数 ，求内筒所受扭矩M。


5.水泵装置如图。水泵安装高度h＝2.5m，高低水池液面（面积足够大）高差Z＝20m，吸水管管径D1＝0.2m，长度l1＝5m，沿程阻力系数为0.02，总局部水头损失系数为5；压水管的直径D2＝0.15m，l2＝50m，沿程阻力系数为0.03，压管总的局部水头损失系数为6，测得水泵出口处的表压P－Pa＝2×105Pa.试求：①水泵输水量Q和②水泵的功率（水泵的功率系数为0.80）。（10分）