第三章流体动力学基础复习题

第三章流体动力学基础复习题

一、概念部分

1、描述流体运动的方法有 和 ；前者以 为研究对象，而后者以 为研究对象。

2、流体运动的几何描述有： ， ， 和 。 3、流线有什么特点？流线、脉线和迹线有什么区别和联系？

4、流体微团基本运动形式有 ， 和变形运动等， 而变形运动又包括 和 两种。

5、描述有旋运动几何要素有 、 和 。 6、判断正误：理想流体不存在有旋运动是否正确？为什么？试举例说明。 7、表征涡流的强弱的参数有 和 。 8、在无涡流空间画出的封闭周线上的速度环量为 。 9、简述汤姆孙定理的内容

10、速度势函数?存在的条件是什么？流函数存在的条件是什么？ 11、简述流函数的物理意义的内容，并证明。

12、流网存在的条件是什么？简述流网的性质所包含的内容？

13、无环量圆柱绕流运动由 流、 流和 流叠加而成，有环量的圆柱绕流运动是无环量的圆柱绕流运动与 流叠加而成。

14、 是驻点。通过驻点的流线一定是零流线，是否正确？为什么？零流线是 。轮廓线是 。 15、描述流体运动的微分方程有 、 和 。 写出它们的表达式。

16、纳维-斯托克斯方程中的速度只能是平均速度，是否正确？为什么？ 17、写出总水头和测压管水头的表达式，并说明各项的物理意义。 18、写出总压、全压和势压得表达式，并说明各项的物理意义。 19、简述系统和控制体的定义和特点 二、计算部分

t??x?ae1、已知拉格朗日描述： ? ? t 求速度与加速度的欧拉描述

?y?be?

t??ux??a?1?e?12、试判断下列流场的描述方式： ? ? t 并转换成另一种描述方式

??u?1?b?1e??y3、已知用欧拉法表示的流场速度分布规律为：

?ux?x?t??uy?y?t试求在t=0时刻位于点（a,b)的流体质点的运动轨迹及拉格朗日法表示的速度场

4、粘性流体在半径为R的直圆管内做定常流动。设圆管截面（指垂直管轴的平面截面）上有两种速度分布，一种是抛物线分布u1(r)，另一种是1/7指数分布u2(r):

??r?2?u1?um1?1???? ???R???

r??u2?um2?1???R?17上式中um1,um2分别为两种速度分布在管轴上的最大速度。试求两种速度分布的（1）流量Q的表达式；（2）截面上的平均速度v。

???5、速度场u ?(4y?6x)ti?(6y?9x)tj 求（1）t=2s时，在(2，4)点的加速度； （2）是恒定流还是非恒定流； （3）是均匀流还是非均匀流。 6、速度场ux=a，uy=bt，uz=0（a、b为常数） 求:（1）流线方程及t=0、1、2时流线图； （2）迹线方程及t=0时过（0，0）点的迹线

7、直径为1.2m，长50m的圆柱体，以90r/min的角速度绕其轴逆时针旋转，空气流以80km/h的速度沿与圆柱体轴相垂直的方向绕流圆柱体。试求升力大小及?=?，7? /8, 5? /8 , ?/2处的压强值和速度值。

8、直径为1.2m，长50m的圆柱体，以90r/min的角速度绕其轴逆时针旋转，空气流以u=40+20y的剪切流速度沿与圆柱体轴相垂直的方向绕流圆柱体。试求升力大小及?=?，7? /8, 5? /8 , ?/2处的压强值和速度值。

9、水平设置的输水弯管，转角θ＝60o，直径由d1=200mm变为d2=150mm，已知转弯前断面的压强p1=18kN/m2（相对压强）输水流量Q=0.1m3/s，不计水头损失，试求水流对弯管作用力的大小。

10、如图所示，使带有倾斜光滑板的小车逆着射流的方向以速度u移动，若射流固定不动，射流断面为A,流速为u0,不计小车于地面的摩擦力，求推动小车所需的功率。

习题3-9，习题3-12，3-22，3-23，3-26，3-29，3-30,3-32，3-33，3-34，3-35，3-36，7-1，7-6，7-7，7-8，7-9，8-10

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