高等流体力学试题

研究生高等流体力学试题

《高等流体力学》试题

班级 姓名 学号 成绩

一、简答题（40分）

1、在流体力学中研究流体运动通常有哪两种方法？它们的基本思想分别是什么？（8分）

2、何谓有旋流动和无旋流动？何谓定常流动和非定常流动？（8分）

3、什么是系统？什么是控制体？二者分别有什么特点？（6分）

4、什么是流线？什么是迹线？（6分）

5、何谓边界层？其厚度是如何定义的？它对研究绕流物体的流动具有何意义？边界层分离现象是如何发生的？如何减少粘性流体绕流物体的阻力？（12分）

二、格朗日变数（x,y,z）给出的流体运动规律为：x000

求：（1）以欧拉坐标表示的速度场；（6分）

（2）试确定流动是否为定常；（3分）

（3）求加速度。（6分） x0e 2t，y y0(1 t)2，z z0e2t(1 t) 2。

p ij三、已知用张量表示法表示的粘性流体的运动微分方程为( ui) 。其中， ij(ujui) fi t xj xi xj

为二阶应力张量。试完成下列问题（要求速度矢量在直角坐标系中x,y,z方向的分量分别用u,v,w表示）：

（1）在直角坐标系中写出粘性流体的运动微分方程的3个分量式；（5分）

（2）在直角坐标系中写出二阶应力张量 ij的各分量的表达式（即本构方程）；（5分）

（3）写出矢量形式的常粘度不可压缩流体的Navier-Stokes方程的表达式，并说明其中各项的意义。（5分）

四、证明： x 2x 2y所表示的流动是势流，并求出该流动的速度势函数。（10分）

五、已知某一流场的复势函数为W(z) (1 i)ln(z2 1) (2 3i)ln(z2 4)

组成（要求说明基本流动所在的位置和特征量的大小）。（10分）

六、如图1所示，无线长的平板与水平面的夹角为 ，其上有一厚度为h的均质不可压缩粘性流体在重力作用下平行于平板面流动，其上为自由面，h为常数。求此定常流动的速度和压强分布。液体密度和粘性系数分别为 和 。（10分）

221。试分析该流动由哪些基本流动z

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