长江大学工程流体力学考研大纲

.. … … … … … … … …号…学… … … … … 线. . …名…姓… … … … …. . … …级…班… … … 封 … … … … …业…专… … … … … … … … … 密. ）…部…、…系…（…院…… … … … 卷….试…学…大…江…长 … 2011 ─ 2012学年 第 1 学期 《工程流体力学》课程考试试卷( A卷) 专业：机械、装备 年级：09 考试方式：半开卷 学分：3 考试时间：120 分钟 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 得分 阅卷人 得分 一、 单项选择题(每小题 2分，共 20 分) 1. 液体与气体统称为流体，它们在静止时不能承受 ( )。 A 重力 B 压力 C 剪切力 D 表面张力 2. 通过测量某点的真空度为55000 Pa，当地的大气压为0.1 MPa，则该点的绝对压强为( )。 A 55000 Pa B -55000 Pa C 100000Pa D 45000 Pa 3. 如图，汽

马格努斯效应:当个旋一转体物旋的转角度矢速与物体飞行量度速量 不矢重合时，在旋转角速与矢量度和平动度矢速组成的量平面相 垂的直方上向产生一将横个向力。在这个横向力的作下 用物体行轨飞发生偏迹的转象称作马格现努效斯应 在。8521德年物理国家海因里学· 马格希努斯(eiHricn Mhgnuas描)了述种这应效。而早在然1627艾萨克· 年牛 (I顿saacNe wton)观在了看桥剑院学Ca(mbrdge cilloee)网 g球选手的比赛描后和述确正推断了这现种象的由。原1在47 年2国的一位枪炮英程工本杰师明· 宾罗斯Ben(jami Rnobis) 解释n在马格努了斯应中步效弹枪(mu丸kets allb)s动运轨 迹的差。偏

弧旋球

释解:转旋体之所物能以横向产在力的生用，作由于是物体旋转可以动带 周围流旋体，转物体旋转向方与流气向相同的方一，侧流体度增加速 另，侧流体一速度减。小 据根努伯利定理，流速度增加体导将压强致小，流减速体减小将度 致导强增加压，样这导就致转旋物体横向的压力差在，并成横形向力。同 由于横时力与向体物运动方相向直，垂此因个这力主改要变行飞度 方向，速形成即物体运动中的向力心因而，致物导

1.粘性 流体抵抗变形的特性。2.流线 在流场中某一瞬时处处与流体速度方向一致的曲线。3.流量 单位时间通过某一截面流体的数量。4.速度环量 在流场中某一瞬时速度沿某一封闭曲线的积分。5.边界层 在固壁附近速度梯度很大的薄层区域。

二．简答题（20分每题10分）

1．简述定常不可压粘性流体有压管流中层流和紊流的基本规律。

层流 紊流 流动特征 分层 脉动 hf ∝v ∝v1.75～2.0 V(r) 二次曲线 对数曲线 Va/Vmax 0.5 0.79～0.86 τ τ1 τ1+τ2 2．画出无限空间自由淹没紊流射流结构图，并说明其几何、运动、动力特征。

答：几何特征：tanα＝3.4a、运动特征:各截面速度分布相似、动力特征：各截面动量相等。

三、选择与填空（30分）

1．两平板相距0.1mm，中间充满了粘度为μ=0.00114Pa/s的流体，上平板相对下平板的运动速度为3.5m/s，则平板表面的切应力为 39.9 Pa。（3分） 7．如图2所示，设H=3m，不计损失，则出口速度为 7.67 m/s。（2分） 8．两水管的有压流动相似，d1/d2=3，则v2/v1= 3 。（2分）

10．理想不可压流体作平面无旋流

《工程流体力学》课程期末考试(A)卷（开卷）

装 该试卷使用范围： 2009 年级 安全工程 专业

● 一、名词解释（每小题5分，总分25分）。 1、粘性 2、压缩性 3、流线

4、上临界速度 5、直接水击

二、简答题（每小题8分，总分24分）。

1、表达出牛顿内摩擦定律及公式中各项的意义及单位。 2、画图解释说明多支U形管测压计的工作原理 3、画图说明流动状态与水头损失的关系。 订 三、计算题（总计55分）

● 1、某种液体的动力粘性系数为0.005Pa?s，相对密度为0.85，求其运动粘性系数。（6分）

2、由两根不同直径的管子与一渐变连接管组成的管路，如图所示，已知DA?0.25m，p4A?7.8?10N/m2；DB?0.50m，p2B?4.9?104N/m，流速vB?1.2m/s，h?1m。试判断流动方向，并计算A、B两断面之间的水头损失（15分）。

线 ●

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3、某弧形闸门下出流，今以比例尺?l?10做模型实验。（15分）

（1）已知原模型上游水深H?5m，求H'； （2）已知原模型上游流量Q?30m3/s，求Q'；

（3）在模型上测得水流流速为v'?0.

工程流体力学科目考试大纲

一、考试性质与目的

《工程流体力学》是硕士研究生入学考试校自行命题的考试科目。本考试大纲的制定力求科学、公平、准确、规范地测评考生对于流体力学相关基础知识掌握水平，考生分析问题和解决问题及综合知识运用能力。应考人员应根据本大纲的内容和要求自行组织学习内容和掌握有关知识。

《工程流体力学》专业基础课入学考试的目的在于：考察考生是否具备从事本专业学习和相关研究所要求的流体力学知识水平与解决实际问题的能力。它的评价标准是优秀本科毕业生能达到的水平，以保证被录取者具有较好的流体力学理论基础和分析计算技能。 二、考试要求

(1)要求考生具有较全面的关于流体力学的基础知识。

(2)要求考生能熟练掌握理想流体力学和粘性流体力学的基本理论、研究与方法。 (3)要求考生具有较好地分析解决实际问题的能力。 三、考试内容

考试内容主要包括流体及其主要物理性质、流体静力学、流体运动学、流体动力学、量纲分析与相似原理、粘性流体动力学基础、压力管路（孔口与管嘴出流）和理想不可压缩流体平面势流等内容。

（一）流体及其主要物理性质 1、基本要求

了解流体的概念及特性；正确理解流体连续介质模型；掌握流体的主要物理性质，特别是粘性和牛顿内摩擦定律；正确

《流体力学》教学大纲

一、基本信息

课程名称 英文名称 总学时 54 学分 3 流体力学 Fluid Mechanics 理论学时 54 课程编号 ENSE3113 课程类型 专业基础课 实验学时 0 实践学时 0 预修课程 高等数学，大学物理，工程力学 适用对象 环境工程 课程的主要内容包括流体静力学，流体动力学，量纲分析与相似原理，流动阻力和能量损失，有压管流，明渠均匀流，孔口管嘴闸孔出流和堰流，课程简介 渗流等。学生通过该课程的学习，掌握流体的基本力学性质；理解外力作用下，流体的静止与运动规律；掌握流体与边界的相互作用。课程的学习将有利于数理、力学基础知识的巩固与提高，培养分析、解决实际问题的能力，为后续专业课程学习及环境工程实践奠定基础。 二、教学目标及任务

“流体力学”作为环境工程专业的专业基础课，是连接前期基础课程和后续专业课程的桥梁。学生通过该课程的学习，掌握流体的基本性质，流体静止与运动的规律及流体与边界的相互作用、明渠流、管流、堰流等知识，具备流体计算（水力计算）的基本技能，为解决环境工程专业中的相关流体力学问题奠定基础。

本课程支撑环境工程专业毕业要求1、2、3、4、5和6。

三、学时分配

教学课时分配

章节

南京工业大学 工程流体力学 试题（A）卷（闭）

2010--2011 学年第 二 学期 使用班级 安全0901-03 班级 学号 姓名

1、一根直径为d1 = 0.1m的水管垂直放置，在上方转90°弯后立即收缩成直径为d 2 = 0.05m

喷口，水从此喷入大气中。设喷口水流速度为v2 =20m/s，忽略一切损失，试计算低于喷口h = 4 m处水管截面上的压强p1。

2p1v12p2v2?z1???z2??2g?2gv1d1?v2d2p1102202??4?解：v1?0.1?20?0.05 98072?9.8072?9.087v1?10m/sp1?3.78?105Pa 2、图示为一连接于压力容器的带法兰的收缩出流管嘴。设容器内压力表读数为 p = 106Pa，H = 3m，管嘴大小口直径 D = 5cm，d = 1cm。试求管嘴上螺钉群所受到的总拉力 F。

v1D?v2d 解：连续性方程：v1?5?v2?1

v2?5v1p1?p??H静力学基本方程p1?106?9807?3

?10.3?105p12v12v2???

南京工业大学 工程流体力学 试题（A）卷（闭）

2010--2011 学年第 二 学期 使用班级 安全0901-03 班级 学号 姓名

1、一根直径为d1 = 0.1m的水管垂直放置，在上方转90°弯后立即收缩成直径为d 2 = 0.05m

喷口，水从此喷入大气中。设喷口水流速度为v2 =20m/s，忽略一切损失，试计算低于喷口h = 4 m处水管截面上的压强p1。

2p1v12p2v2?z1???z2??2g?2gv1d1?v2d2p1102202??4?解：v1?0.1?20?0.05 98072?9.8072?9.087v1?10m/sp1?3.78?105Pa 2、图示为一连接于压力容器的带法兰的收缩出流管嘴。设容器内压力表读数为 p = 106Pa，H = 3m，管嘴大小口直径 D = 5cm，d = 1cm。试求管嘴上螺钉群所受到的总拉力 F。

v1D?v2d 解：连续性方程：v1?5?v2?1

v2?5v1p1?p??H静力学基本方程p1?106?9807?3

?10.3?105p12v12v2???

工程流体力学(第五次课)第三章 流体运动学§3-1 研究流体流动的两种方法及系统和控制体 §3-2 流体微团运动的分析及有旋流动和无旋流动 §3-3 流体流动的分类

连续方程： 1 ur r t r r

z

uz 0

动量方程： ur ur ur ur uz p 1 ur ur r t r z r r r r z z uz ur uz p 1 uz r t r z r r z uz z z

能量方程： T 1 urT uzT 1 r T T uz R fu q t r r z r r Cp r z Cp z

理论模型油轮货舱横截面示意图

理论模型几何模型t=20℃ t=20℃ 对称轴

《工程流体力学》※<学习目的和要求>

本课程的目的是通过各种教学环节，使学生掌握流体力学的基本知识、原理和计算方法，包括流体的基本性质，流体平衡及运动的基本规律，简单的管路计算。能运用基本理论分析和解决实际问题，并掌握基本的实验技能，为从事专业工作、科研和其他专业课的学习打好基础。

本课程要求学生首先具备较好的数学、物理和力学基础，需先修课程应包括高等数学、大学物理学、线性代数、工程力学等；其次，强调学生认真做好预习、听课、复习、作业四环节内容。

本课程教学过程中要求教师侧重于流体力学的基本知识、原理和计算方法讲解，同时还应注意结合实验和工程实际问题，进行流体力学分析问题、解决问题思维方式和能力的全面培养。做到：

1）认真备课

①熟悉教学大纲，再三研究教材，查阅资料，认真备课； ②了解学生的基本情况，便于因材施教。 2）教法多样、学法研究

为进一步提高教学水平，培养学生素质和能力，采取的措施：

①从教学方法上，从实际出发适当地采用课堂讨论、质疑、自学、“一比一教学法”、“单元教学法”等多种不同形式教学方法, 丰富了教学活动。

②从传授学法上，帮助学生知道如何学习，引导学生有效地使用教材和相应的参考书；指导学生听课要有针对性；教会