流体力学考试题型

工程流体力学知识点飞飞出品，必属精品——版权所有，安全12-2班1一、选择1、实际流体是（有粘）物质2、等压面是自由面时，都是3、判断有旋无旋4、等压面方程dp=0等压面即为等势面fx*dx+fy*dy+fz*dz=05、长度L时间T质量M6、加速度的展开式二、填空1、流体在极小的切力作用下将产生（无休止的）变形2、紊流光滑管区又称（1.75次方）阻力区，沿程阻力系数用尼古拉茨光滑管公式3、粘性流体N-S方程适用于（不可压缩流体、牛顿流体）4、给图计算当量直径5、切应力0yxzvvvxyz工程流体力学知识点飞飞出品，必属精品——版权所有，安全12-2班2三、简答（5’*4=20’）1、流动分类所有参数随t变化，分为定常流动和非定常流动；参数随坐标变化又分为一元流、二元流、三元流。2、流体中模拟化概念水力光滑管、水力粗糙管、均匀平行流、偶极流、平均流速、压力体、缓面、断面3、总流Bernoulli方程的适用条件1）不可压缩流体2）流体做恒定流动3）质量力只有重力4）总流流动连续，如果其中有分流，则应分段列能量守恒方程，不可直接应用。5）对应的两个缓变断面必须保证，与其中有否急变流无关4、尼古拉兹分区1）层流区2）过渡区2320Re40003）光滑管区4）紊流过渡区85.0214160Re1805）粗糙管区85.0214160Re5、边界层概念、特点把速度等于99%V∞的点连接起来构成的线称边界层外边界线，与壁面围成的部分称边界层。特点：（1）与绕流长度相比，δ为小量，从前驻点开始随x↑而增厚，随Re↑而↓。（2）在边界层内，沿法线方向，速度梯度很大。外部为势流区。（3）普朗特理论：边界层内惯性力与粘性力量级相等。（4）边界层内流态：实验测量表明边界层内层流态向湍流态转变的雷诺数为（5）沿曲面壁绕流时，边界层易分离并产生尾涡。6、连续介质模型：（1）定义：由足够数量的微观粒子组成的流体微团，连续充满它占据的空间，彼此间无任何间隙。由欧拉首先建立，也称欧拉介质模型。（2）物理意义：模型化的流体介质的一系列参数如压强、速度、加速度、密度、比容等可看成是连续分布的，可表示为坐标和时间的连续可微函数，从而可用数学手段进行研究。7、粘性定义和作用粘性：流体内产生内摩擦力的性质或阻碍流体运动的性质。产生原因：a、分子间吸引力产生阻力。b、分子不规则热运动和动量交换产生阻力。作用：阻碍流体运动8、阻力分几种类型，产生原因1）沿程阻力：由沿程各流体微团或流层间以及流体与壁面间摩擦力造成的阻力。2）局部阻力：流体流经各种局部障碍（如阀门、弯头、变截面等）时，流线变形、变向，速度重新分布，产生剧烈动量交换造成的阻力。lgRe3.362320Re180Re400053210xcrRe.221112221222wpVpVzzhgggg工程流体力学知识点飞飞出品，必属精品——版权所有，安全12-2班39、理想不可压缩流体在重力作用下（绝对运动）恒定流动的伯努利方程限制条件（1）理想流体，恒定流动；（2）不可压缩；（3）只有重力作用；（4）有旋只适用同一流线，无旋对任一质点均成立。四、分析画图（10’*1=10）1、[2—9]试给出图中四种情况侧壁面上压强的分布图（不计表面压强）。2、[6－2]给出下列表示的图形（标方向），计算v、a，求出，画出图。⑴yx；⑵xy；⑶yx；⑷22yx。[解]：⑴yx，令C，则Cyx。取特殊点，0yx，xy。则曲线如图。1yvx，1xvy，tg14yxvv，＝-222yxvvv0yvvxvvtvayyxxxx0yvvxvvtvaxyyxyy则：0a。xvyvyx0，则存在，ddddxyxy。yx⑵xy，令Cxy，则曲线如图（包括x、y轴、原点）。xyvx，yxvy，22yxvvv，tgyxvyvx，yxoΨ=Cφ=CABDC工程流体力学知识点飞飞出品，必属精品——版权所有，安全12-2班4xyxyvvxvvtvaxyxxxx010yyxyvvxvvayyyxy1022yxa，tgyxayax1xvx，1yvy，流函数存在；0yvx，0xvy，存在。22dddd2xyxxyy222yx⑶yx，0y。令xCy，Cxy，则曲线如图（包括y轴，不含原点）。2yxyvx，yxvy1，221224222221yyxyyxyyxvtgyxvyvx2234112xxxxyvvavvxyxxxyyyyy2231110yyyxyvvavvxyxyyyyxoΨ=Cφ=CyxoΨ=Cy工程流体力学知识点飞飞出品，必属精品——版权所有，安全12-2班5tgyxayax，42122482221yyxyyxaaayx。32yxyvx，0xvy，不存在。⑷22yx令Cyx22为双曲线，则曲线如图（包括y=x、y=-x及原点）。yyvx2，xxvy2，tgyxvxvy，222yxv。xxyyvvxvvaxyxxx42202yxyyvvxvvayyyxy4022222224yxaaayx，tgyxayax。2yvx，2xvy，故存在。ddd2d2d2dxyvxvyyxxyxyxy2五、计算（10’*3=30’）看作业题六、知识点1、柯西-亥姆霍兹（Cauchy-Helmholts）定理：在一般情况下，任一流体微团的运动可分解为三个运动:随同任一极点的平移，对于通过这个极点的瞬时轴的旋转运动及变形运动。xoΨ=Cφ=Cy