同济大学-流体力学考试题2005-2006(B)标准答案

同济大学本科课程期终考试统一命题纸（B）卷

2004 —2005 学年第 2 学期成绩_______ __

课程名称：流体力学专业：汽车2003届姓名___ ____学号___ __

此卷选为：期终考试（），补考、缓考（√）

学科负责人签名：任课教师签名：日期：

一）选择题（30分）

1．从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体_1C__。

A.能承受拉力，平衡时不能承受切应力。

B.不能承受拉力，平衡时能承受切应力。

C.不能承受拉力，平衡时不能承受切应力。

D.能承受拉力，平衡时也能承受切应力。

2．温度升高时，空气的粘度2B。

A.减小

B. 增大

C.不变

D.无规律

3．15︒C时空气和水的运动粘度系数为ν空气=14.55⨯10-6㎡/s，ν水=1.141⨯10-6㎡/s，这说明__ 3D __。

A空气比水的粘性大 B.空气比水的粘度小

C.空气与水的粘性接近

D.不能直接比较

4．欧拉法___4B___描述流体质点的运动。

A．直接B．间接

C．不能D．只在定常时能

5．流体作无旋运动的特征是5D。

A．所有流线都是直线B．所有迹线都是直线

C．任意流体元的角变形为零D．任意一点的涡量都为零

6．平面流场中沿封闭曲线C的速度环量等于零，说明曲线C 内的流场__6C__。

A.一定无旋

B.一定有旋

C.可能有旋，也可能无旋

D.是否有旋与速度环量无关

7．速度势函数和流函数同时存在的前提条件是：7B

A.二维不可压缩定常运动。

B.二维不可压缩定常且无旋流动。

C.三维不可压缩定常运动。

D.三维不可压缩定常且无旋流动。

8．沿流线成立的伯努利方程的限制条件不包含___8D___。

A．不可压缩流体B．无粘流体

C．定常流动D．无旋流动

9．运用沿总流的伯努利方程时所选取的两个断面9D。

A. 可以是任何断面

B. 必须是缓变流断面

C. 之间可以有急变流

D. 之间必须是缓变流

10．判断层流或湍流的无量纲量是__10B_______。

A.佛汝德数Fr

B.雷诺数Re

C.欧拉数Eu

D.斯特罗哈数St

11．虹吸管最高处的压强11C 。

A．大于大气压B．等于大气压

C．小于大气压D．无法确定

12．湍流附加切应力是由于12D而产生的。

A．分子的内聚力B．分子间的动量交换

C．重力D．湍流元脉动速度引起的动量交换

13.边界层的流动分离发生于13B。

A．物体后部B．零压梯度区

C．逆压梯度区E.后駐点

14．弗鲁德数Fr代表的是14B之比。

A.惯性力与压力

B.惯性力与重力

C.惯性力与表面张力

D.惯性力与粘性力

15．文丘里管用于测量流量时的主要工作原理遵循15B。

A．连续性方程B．运动方程

C．伯努利方程D．动量方程

二）计算题、简答题：（70分）

1、The tube shown is filled with mercury (density of mercury is 13.55 X 10^3 kg/m^3).

The brass object placed on the piston weighs 10kg. Find the mercury elevation.

(The weight of the piston can be neglected) （5分）

2、已知速度场 2xy u = 33

1

y v -= xy w =。 试确定

（1） 属几维流场； （2） 是否是不可压缩流动；

（3） 点（1，2，3）处的加速度。 （10分）

答： （1） 属二维流场

2y x u =∂∂ 2y y v -=∂∂ 0=∂∂z w （2） 不可压缩流动

022=-=∂∂+∂∂y y y

v x u （3）点（1，2，3）处的加速度。

316)2)(31(322=-+=∂∂+∂∂+∂∂=xy y y xy z u w y u v x u u a x 332))(31()0(232=--+=∂∂+∂∂+∂∂=y y xy z v w y v v x v u a y 3

16388)31(32=-=-+=∂∂+∂∂+∂∂=x y y xy z w w y w v x w u

a z 3、理想不可压缩流体作平面有势流动，其速度势为()223y x ax -=ϕ，0

222222233323y x a y x a ax y x a x

u -=-=+-=∂∂=

ϕ

axy y

v 6-=∂∂=

ϕ

axy v x

6=-=∂∂ψ

2233ay ax u y -==∂∂ψ 积分1式得 ()y f y ax +=23ψ

()22'2333ay ax y f ax y

-=+=∂∂ψ

()2'3ay y f -= ()3ay y f -= 323ay y ax -=ψ

a a a Q A B 23=-=-=ψψ

因为0

4、图示空气喷管吸水装置。截面A 1=15mm 2, A 2=60mm 2, h = 0.9m ，空气的密度为