上海交通大学流体力学试卷二
流体力学绪论历年真题试卷汇编2_真题-无答案
流体力学（绪论）历年真题试卷汇编2(总分72,考试时间90分钟)1. 多项选择题多项选择题下列各题的备选答案中，至少有一个是符合题意的，请选出所有符合题意的备选答案。
1. (西南交通大学2003--2004学年第1学期期末考试试题A卷)下列关于水流流向的说法中，不正确的有( )。
A. 水一定是从高处向低处流B. 水一定是从流速大处向流速小处流C. 水一定是从压强大处向压强小处流D. 水一定是从测压管水头高处向测压管水头低处流2. 名词解释题1. (南京大学2005—2006学年第2学期期末考试试题)连续介质假设。
2. (南京大学2005—2006学年第2学期期末考试试题)理想流体和牛顿流体。
3. 简答题1. (西南交通大学2003～2004学年第1学期期末考试试题A卷)简述平衡流体中的应力特征。
2. (哈尔滨工业大学2007年秋季学期期末考试试题)解释连续介质模型。
3. (哈尔滨工业大学2007年秋季学期期末考试试题)解释流体动力粘度和运动粘度。
4. (中国农业大学2007一2008年度秋季学期期末考试试题)什么是流体的连续介质模型?它在流体力学中有何作用?5. (东北电力大学2004—2005学年第2学期期末考试试题)流体力学研究中为什么要引入连续介质假设。
4. 解答题1. (南京大学2005—2006学年第2学期期末考试试题)不可压粘性流体在静止无界的平行平板间作定常直线运动，平板间距为2h，平板与水平面的交角为a，试求其速度分布。
2. (中国农业大学2007—2008年度秋季学期期末考试试题)如图1-8所示，一油缸及其中滑动栓塞，尺寸D=120．2mm，d=119．8mm，L=160mm，间隙内充满μ=0．065 Pa.s的润滑油，若施加活塞以F=10N的拉力，试问活塞匀速运动时的速度是多少?3. (东北电力大学2004—2005学年第2学期期末考试试题)如图1—9所示，在两块相距20mm 的平板间充满动力粘度为0．065(N.s)／m2的油，如果以1 m／s速度拉动距上平板5mm，面积为0．5m2的薄板(不计厚度)，求需要的拉力。
大学物理：第五章 流体力学 (Fluid Mechanics)
Aneurysm(动脉瘤)
若处动脉的半径增大N倍 血液流速就缩小N2倍 病灶处的压强大幅度上降 由于该处血管壁薄，使血 管容易破裂。
上海交通大学 物理系
Atherosclerosis（动脉粥样硬化）
动脉病变从内膜开始。一 般先有脂质和复合糖类积 聚、出血及血栓形成，纤 维组织增生及钙质沉着， 并有动脉中层的逐渐蜕变 和钙化，病变常累及弹性 及大中等肌性动脉，
?
? hB=0.5m
P0
?
0
1 2
v
2 c
ghc
Pc
1 2
v
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ghA
PA
vc 2ghA 6 m / s
B,C点
1 2
v
2 c
ghc
Pc
1 2
v
2 B
ghB
PB
SBvB SCvC
PB P0 0.85g
PB P0 ghD
hD 0.85m
上海交通大学 物理系
一柱形容器，高1m、截面积为5x10-2 m2，储满水 ，在容器底部有一面积为2x10-4 m2 的水龙头，问 使容器中的水流尽需多少时间？
度变小，压强变大
压力
上海交通大学 物理系
马格纳斯效应
上海交通大学 物理系
机翼受到的举力
Q：用机翼上、下的流速变化，讨论其受到的升力，是否合理
上海交通大学 物理系
上海交通大学 物理系
压强的范围
太阳中心 地球中心 实验室能维持的最大压强 最深的海沟 尖鞋跟对地板 汽车轮胎 海平面的大气压 正常的血压 最好的实验室真空
四、液流连续原理(Principle of continuity of flow)
2020-2021大学《流体力学》期末课程考试试卷(含答案)
2020-2021《流体力学》期末课程考试试卷一、单项选择题（每题1分，共8分）1．不可压缩流体，可认为其密度在流场中（ ）。
A.随压强增加而增加 B.随压强减小而增加 C.随体积增加而减小 D.与压强变化无关 2．气体温度增加，气体粘度（ ）。
A.增加B.减小C.不变D.增加或减小 3．理想流体与实际流体的主要区别在于( )。
A.是否考虑易流动性B.是否考虑粘滞性C.是否考虑重力特性D.是否考虑惯性4．流体动力粘度的单位是( )A.m 2/sB.N/m 2C.N·sD.Pa·s 5．在列伯努利方程时，方程两边的压强项必须( ) A ．均为表压强 B.均为绝对压强C.同为表压强或同为绝对压强D.一边为表压强一边为绝对压强 6．在同一瞬时，位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点，且与此流线（ ）。
A.相切B.重合C.平行D.相交7．在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足（ ）A ．P ＝CB ．C Z gp=+ρC ．C 2gvg p 2=+ρ D ．C 2gv Z g p 2=++ρ 8．管路水力计算中的所谓长管是指（ ）A ． 长度很长的管路B ．总能量损失很大的管路C ．局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路D ．局部损失与沿程损失均不能忽略的管路二、判断题（对的打“√”，错的打“×”，每空1分，共10分）1. 气体的粘性小，随温度的升高其粘性减小；液体的粘性大，随温度的升高其粘性降低。
( )2. 当某点的表压力为负值时，说明该点存在真空。
( )3. 理想不可压缩流体是指没有粘性且密度为常数的流体。
( )4. 压力表实际测得的压强是绝对压强。
( )5. 拉格朗日法研究个别流体质点在不同时刻的运动情况，而欧拉法研究同一时刻流体质点在不同空间位置的运动情况。
( )6. 流线可以相交或转折。
( )7. 流量一定时，不可压缩恒定流体的过流断面愈大，则流速愈大。
流体力学_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
流体力学_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.定常流动中，流体质点的加速度（第二章）答案:与时间无关；2.欧拉法描述流体质点的运动（第二章）答案:间接；3.粘性切应力与流体微元的无关。
（第三章）答案:变形量大小；4.下列各力中，属于表面力的是（）（第三章）答案:浮力；5.某一扩张管的入口和出口直径分别为d1=0.2m,d2=0.3m。
设入口水流流速V1=2m/s，则出口流速 V2 ?（第五章）答案:0.89m/s6.狂风天气，屋顶被掀翻，其原因是：（第六章）答案:屋顶外侧气流速度高，压强降低，屋顶内外两侧产生压差；7.在弯曲流道中，流速沿曲率半径方向的变化为：（第六章）答案:在径向压强梯度恒定的情况下，随当地曲率半径增加而增加;8.大水箱通过管道放水，管道中间装有阀门，根据托里拆利公式，出流速度由水箱自由液面与出口高差决定。
半开中间阀门，说法正确的是：（第六章）答案:阀门关闭增加了局部能量损失，出流速度降低；9.答案:0.11m10.水流过一个模型比尺为1：4的溢流堰模型的顶部，在其上一个特定的点测得流速为V. 这个速度对应在原型上是 ( ) （第7章）答案:2V11.在相似流场中，惯性力项和重力项量级之比的无量纲数是（）(第七章)答案:Fr12.对于圆管内流动，实际管道直径为10m，液体流速为1m/s, 若实验时使用相同的液体，模型管道直径为0.5m，，考虑雷诺数相似，则模型管道内的流速应为（）（第七章）答案:20m/s13.有一个 1:100 的船模，以速度 1m/s 在水中行驶，波阻力为 0.02N. 则对应的原型的速度和波阻分别为（）（第 7 章）答案:10 m/s，20 kN答案:5195 N 15.答案:7705 N答案:0 N17.圆管中的沿程损失因子是摩擦阻力系数的。
（第十一章）答案:4倍18.答案:19.在以下各种流动中，存在流动边界层的包括。
（第十二章）答案:湍急河流的河床附近；正常行驶中汽车的绕流；20.关于边界层层流流动，以下观点错误的有。
流体力学(流体静力学)历年真题试卷汇编2
流体力学（流体静力学）历年真题试卷汇编2(总分：62.00，做题时间：90分钟)一、多项选择题(总题数：2，分数：4.00)1.多项选择题下列各题的备选答案中，至少有一个是符合题意的，请选出所有符合题意的备选答案。
（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 解析：2.(西南交通大学2003—2004学年第1学期期末考试试题A卷)下列关于压力体的说法中，正确的有( )。
（分数：2.00）A.当压力体和液体在曲面的同侧时，为实压力体，P z方向向下√B.当压力体和液体在曲面的同侧时，为虚压力体，P z方向向上C.当压力体和液体在曲面的异侧时，为实压力体，P z方向向下D.当压力体和液体在曲面的异侧时，为虚压力体，P z方向向上√解析：二、判断题请判断下列各题正误。
(总题数：2，分数：4.00)3.(中国农业大学2007一2008年度秋季学期期末考试试题)判断题：基准面可以任意选取。
（分数：2.00）A.正确√B.错误解析：4.(西南交通大学2003--2004学年第1学期期末考试试题A卷)判断题：在工程流体力学中，单位质量力是指作用在单位重量流体上的质量力。
（分数：2.00）A.正确B.错误√解析：解析：在工程流体力学中，单位质量力是指作用在单位质量流体上的质量力。
三、简答题(总题数：3，分数：6.00)5.(哈尔滨工业大学2007年秋季学期期末考试试题)推求流体静平衡微分方程。
（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________正确答案：(正确答案：在静止流体中取如图2—62所示微小六面体。
设其中心点A(x，y，z)的密度为ρ，压强为p，所受质量力为f。
上海交通大学研究生入学考试试题
d21m 第 3 题 附 图N χ χ =0 χ =N上海交通大学1997年硕士研究生入学考试试题 试题名称 传热学（含流体力学）答案必须写在答题纸上 传热学（含流体力学）1、输气管道内的空气温度t f =100℃，流速u=1/s, 用一支插入套管中的水银温度计测量空气温度 （见附图），温度计的读数是铁管底部的温度t h , 已知铁套管与输气管道连接处的温度t 0=50℃, 套管长度h=140mm,外径d=12mm ，材料的导热 系数λ=58.2w/(m 2·℃)，试问测温误差为多少度？ 已知温度计套管的过余温度分布式为)()]([0mh ch h x m ch -=θθ式中，综合参数 第1f u m λα/=，铁管与空气间的对流换热的准则式为参数为λ=3.21×10-2w/(m ·℃)，ν=23.13×10-6m 2/s. 2、 如附图所示，厚δ初始温度为t o 的大平板 一侧被突然置于∞t的流体中冷却，另一侧保持绝热，已知大平板材料的导热系数，密度和比热 分别为 λρ、c ，试导出大平板内节点 n=1,2,…N-1及边界节点n=0,N 的显式差分方程。
这里，N 表示平板的等分刻度数。
3、一辐射换热系统的加热面布置于顶部，底部为受热表面，顶部表面1和底部表面2间隔为1m ，面积均为1×1 m 2。
已知顶面的黑度ε1=0.2，t 1=727℃底面ε2=0.2，t 2=227℃。
其余四侧表面的温度及黑度均相同，为简化计算， 可将它看成整体看待，统称F3，F3是地面绝热表面，试计算1，2面之间的辐射换热量及表面 3的温度t 3,已知1，2面之间的角系数X 1，2=0.24、凝结液膜的流动和换热符合边界层的薄层性质，若把坐标X 取为重力方向（见附图），则竖壁膜状凝结换热时的边界层微分方程组可表示为：22)(yu g d dp y u u u lll∂∂++-=∂∂+∂∂μρχνχρ第 4 题 附 图y χu ∞第 6 题 附 图（1）22yt a y t t u ∂∂=∂∂+∂∂νχ式中，下角标l 表示液相，努谢尔特在作了若干简化假定后，将将上述方程组简化为：022=+g dyu d llρμ （2）022=dytd相应的边界条件为：y=0, u=0, t=t w (3)y=δ，0=dydut=t s(1) 试扼要说明，努谢尔特提出的简化假定有哪些？(2) 从（1）方程组简化成（2）方程组时，略去各项的依据（简化假定）以及边界条件（3）的依据（简化假定）分别是什么？（12分）5．一台逆流式换热器刚投入工作时的参数为t 1＇=360℃，t 1〃=300℃，t 2＇=30℃，t 2〃=200℃，G 1C 1=2500w/℃,k=800w/( m 2·℃),运行一年后发现，在G 1C 1，G 2C 2及t 1＇，t 2＇保持不便时，冷流体只能被加热到162℃。
上海交通大学流体力学第二章
物理背景 点源点汇无限接近(δ→0)形成的流场。 （偶极矩M = Qδ= 常数，源→汇）
当偶极子位于原点 M cos
vr 2 r2 M sin
v 2 r2
M
2
cos
r
M
2
x x2 y2
M
2
sin
r
M
2
y x2 y2
等势线Φ=C 流线 Ψ=C
x
1 2C
2
y2
1 4C 2
Ursin
Q 2
(a)
（2）速度分布式为
Urcos
Q 2
lnr
(b)
vr
r
Ucos
Q 2 r
(c)
v
1 r
Usin
(d)
（3）流线方程为
Ursin
Q 2
C
(e)
C 取不同值代表不同流线。其中通过駐点的流线的一部分为该流场绕流 物体的轮廓线，即物面流线。
[例C2.4.4] 兰金半体绕流：均流+点源(2-2)
C2.2 一般概念
C2.1 引言(工程背景) C2.2 一般概念
1. 欧拉运动方程 （无粘）
v t
v
v
f
p
兰姆—葛罗米柯方程 （无粘)
2. 欧拉积分（无粘、无旋 正压、重力 、定常）
v
t
v2 2
v v
f
p
v2 gz
2
dp 常数
(全流场）
伯努利积分（无粘、无旋 不可压、重力、定常）
（4）物面流线的左半支是负x轴的一部分（θ=π），驻点A（-b,0）由
下式决定
vr,
( Ucos
流体力学试题 上海交通大学
一、 已知一深水Ariy 波的周期 5T s =，波高 1.2H m =, 重力加速度29.81m s g =，水密度31000kg m ρ=。
求这个深水Airy 波的波数、波长、波速、波群速度、单位长度波能。
(10分)上 海 交 通 大 学 试 卷（ A 卷）（ 2010 至 2011 学年 第 2 学期 ）班级号_______________________ 学号______________ 姓名 课程名称 船舶流体力学 成绩题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 总分 得分批阅人(流水阅卷教师签名处)我承诺，我将严格遵守考试纪律。
τ，与流体密度ρ、动力粘二、在光滑平板边界层中，平板壁面处的剪切应力w性系数µ、离平板前缘处的距离l、来流速度U等四个量有关。
用Π定理推τ的关系式。
导出用无量纲量表示的平板壁面处剪切应力w(10分)三、如图所示，一个高压喷枪嘴，喷出一束直径为0.1 mm很细的流体射流，kg m，流体射流速度为700 m/s，忽略流体粘性作用，不流体密度为9993考虑流体重力影响，大气压力为零。
问高压喷枪嘴内的压力为多大才能产生这个射流？(10分)四、 一个大水桶连接一个圆管，在圆管出口处用木塞固定，各尺寸如图所示，水的比重为62.4 3lb ft 。
求作用在圆木塞上总的水压力大小及其作用点位置。
(注：圆平面的惯性矩为 44c I R π=，这里R 是圆的半径)(10分)五、一个二维流场的速度分布为： 222,u x y v x y ==−，(1) 问该流场是否存在速度势？如果存在，求对应的速度势函数； (2) 问该流场是否存在流函数？如果存在，求对应的流函数。
(12分)六、如图所示，在二维突扩管道内有一个定常流动，A，B，C三点位于管道的中心线上，这个中心线正好是一条流线，三点的间距如图所示。
已知A点处流体的速度为6 m/s，B点处流体的速度为18 m/s，而且沿流线ACB的流体运动速度值大小与坐标x成线性关系。
上海交大流体力学练习卷
一个Laval喷管的进口总压为p*＝1.52×106Pa，总温T*＝500K，空气在喷管内作绝能等熵流动，喷管喉道面积为0.05m2，出口面积为0.1m2，且喉道截面为音速截面。
(1)如果气流在喷管内一直是加速状态，问出口截面马赫数多大？
(2)如果气流在正好到达管口处产生一道正激波，问波后马赫数多大？(计算采用下列数据表，按照近似取值)
A．连续性方程；B．运动方程；C．伯努利方程；D．动量方程
8．判断层流或湍流的无量纲量是_________。
A．佛汝德数Fr；B．雷诺数Re；C．欧拉数Eu；D．斯特罗哈数St
9．两根相同直径的圆管，以同样的速度输送水和空气，不会出现_______情况。
A．水管内为层流状态，气管内为湍流状态；B．水管、气管内都为层流状态。
3.6133
2.36
1.53
2.1
0.56
4.9784
2.82
1.77
2.3
0.53
6.0050
3.08
1.95
注意：下面的计算题中，水的密度使用1000kg/m3，重力加速度取10m/s2，比热比取1.4，气体常数取287 J/(kg.K)。
三、计算题1（共14分）
已知速度场u＝xy2，v＝－y3/3，w＝xy。流动定常。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。
四、计算题2（共12分）
C．水管内为湍流状态，气管内为层流状态；D．水管、气管内都为湍流状态。
10．马赫数M代表的是之比。
A．总能与机械能；B．总能与内能
C．动能与内能；D．机械能与内能
二、简答题（每题6分，共18分）
上海交通大学精品课程流体力学课件精品文档
k dV 1 V dp
( m2/N )
式中：dV —— 流体体积相对于V 的增量；
V —— 压强变化前(为 p 时)的流体体积；
dp —— 压强相对于p 的增量。
体积（弹性）模量：
K 1 Vdp k dV
K 不易压缩。
( N/m2 )
一般认为：液体是不可压缩的（在 p、T、v 变 化不大的“静态”情况下）。
五、质量力的势函数
对于不可压缩流体， =常数。 令p/ = w，因 p = p ( x, y, z )，则: w = w ( x, y, z )
由综合式有：
d (p/) = fxdx + fydy + fzdz = dw = (w/x)dx + (w/y)dy + (w/z)dz
得： fxd xfyd yfzdz x pd x p yd y p zdz
静压强的全微分
则： d p f x d f x y d f y z dz
—— 欧拉平衡微分方程的综合表达式
此式便于积分。对于各种不同质量力作用下流体 内的压强分布规律，均可由它积分得到。
3、流体的压缩性，一般可用体积压缩系数 k 和体积模量 K 来描述。 在压强变化不大时，液体可视为不可压缩流体。
4、粘性是流体最重要的物理性质。它是流体运动时产生内摩擦力，
抵抗剪切变形的一种性质。不同流体粘性的大小用动力粘度 或 运动粘度 来反映。温度是影响粘度的主要因素，随着温度升高， 液体的粘度下降。理想流体是忽略粘性的假想流体。
§1-1 流体力学研究的内容和方法
流体力学研究的主要内容：
1、建立描述流体平衡和运动规律的基本方程； 2、确定流体流经各种通道时速度、压强的分布 规律； 3、探求流体运动中的能量转换及各种能量损失 的计算方法； 4、解决流体与限制其流动的固体壁面间的相互 作用力。
流体力学基础——上海交通大学
hf
64 l Red
cf2 2g
l
d
cf2 2g
r0 d 2
Recfd
达西公式
64 Re
圆管层流的沿程损失系数与雷诺 数成反比，与管壁粗糙度无关。
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26
2.5.3 管内紊流
紧靠管壁处有一极薄的流体（厚度一般为十分之几毫米） 因受管壁限制，脉动现象很弱。粘性起主要作用，流速梯度 很大，这一极薄流体层称为粘性底层。在粘性底层之外，有 很薄的过渡层，过渡层之外是紊流核心区（紊流区），紊流 核心区脉动较为充分，速度分布趋于均匀化。圆管中紊流的 速度分布与流体性质及管壁情况有关。
先按理想流体处理，然后再考虑粘性影响加以修正，以解决
工20程20/4实/20 际问题。
5
2-2 流体静力学的基本方程
流体静力学研究流体在静止状态下的力学规律。
2.2.1 静止流体中的应力特征
●流体不能承受拉力； ●静止时不存在切向应力，静止流体中的应力垂直于作用面，
这种法向应力称为压力（或压强） ●静止流体中的任意一给定点上，静压力 不论来自何方向，其值均相等。
2cf2g1 z2p2
cf22 2g
单位质量流 体的位势能
单位质量流 单位质量流体的动能 体的压力势能
伯努利方程的物理意义
在流场中或沿流线，单位质量流体具有的位势能、压力 势能及动能之和是一个常数，或，总机械能是常数。
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（3）
z1p1
2cf2g1 z2p2
cf22 2g
方程的每一项均表示 一个高度，或一种水头
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2.4.3 粘性流体总流的伯努利方程
理想流体总流的伯努利方程
流体力学期末试卷
附件廿二 交大流体力学期末考试（试题及答案）姓名 学号 班级 得分一.概念题（回答对或错，错者要简要说明理由）（闭卷）1. 1. 流体力学静力学基本方程常数，是伯努利方程在速度为零时的特殊形式，因此也仅适用于无粘性不可压缩流体。
错，适合任何流体。
（是通过N-S 方程推得）2. 2. 图示半径为R 的圆弧形闸门，支点在圆心O 点。
为避免水位升高产生的水平总压力将闸门绕O 点自动开启，可采取(1)尽量提高O 点的高度；(2)增加闸门重量W 。
错，闸门压力都通过支点，不会自动开启。
（但是合力作用点不在圆心，合力作用线通过圆心） 3. 3. 儒可夫斯基升力定理，证明没有环量就不能产生升力。
通常的机翼必须做成尖锐后缘，是为了产生绕翼型的环量。
对。
4. 4. 速度势函数存在的条件是(1)无粘性流体；(2)不可压缩流体；(3)无旋流动；(4)平面流动。
错，只要无旋条件。
5. 圆管定常流动的斯托克斯公式，表明切应力沿径向线性分布，与层流或湍流无关。
因此对同一根圆管，当流量相同时，无论层流还是湍流壁面切应力相等。
错，比压降不相等，因此壁面切应力不相等。
6. 6. 达西公式表明：当管子长度和直径确定后，沿程阻力与平均速度v 的平方成正比。
错，还要看达西摩擦因子是否包含速度项。
7. 在大雷诺数绕流中贴近固体壁面形成边界层流动，内边界是固壁，外边界是一条流线。
错，外边界不是流线。
（流线表示没有液体进出，看书上128页，OB 不可能是流线的）8. 8. 物体在无自由液面的不可压缩粘性流体中作匀速直线运动时，受到的阻力主要由物面上的边界层内的速度剖面形状决定。
错，边界层速度剖面引起的是摩擦阻力，还有边界层分离引起得形状阻力。
9. 当管道中气体受到活塞的强烈压缩时，由于管壁的限制使流体质点无法逃逸，形成强压缩波，称为激波。
在无界流场中，由于没有管壁的限制，不能形成激波。
错，在超声速流场中压缩扰动局限在一定范围中，也可能形成激波。
上海交大网络教育-《流体力学》-第一次作业
第一次作业作业要求：1）计算题需列出相关的计算公式，步骤需尽量详细、清晰2）独立完成，并在规定时间内上传递交（不交或迟交作业会影响平时成绩）简答题：1）与固体相比，流体的易变形性有哪些特点？答：流体的易变性是流体的决定性宏观力学特征，它决定了流体的各种力学行为。
主要有以下特征：在受到剪力持续作用时，固体的变形一般是微小的或有限的，但流体却能产生很大的甚至无限大的变形；固体内的切应力由剪切变形量决定，而流体内的切应力与变形量无关，由变形速度决定；当剪力停止作用时，固体变性能恢复或部分恢复，流体则不作任何恢复；任意改变均质流体元排列次序,不影响它的宏观物理性质; 任意改变固体元的排列无疑将彻底破坏它；固体重量引起的压强只沿重力方向传递,垂直于重力方向的压强一般很小或为零；流体平衡时压强可等值地向各个方向传递，压强可垂直作用于任何方位的平面上；固体表面之间的摩擦是滑动摩擦,摩擦力与固体表面状况有关；流体与固体表面可实现分子量级的接触，达到表面不滑移；流体流动时，内部可形成超乎想象的复杂结构；固体受力时，内部结构变化相对简单。
2）简述牛顿粘性定律，并写出粘性切应力与切应变的关系式。
答：流体两部分由于缺乏润滑而引起的阻力，同这两部分彼此分开的速度成正比，称为牛顿粘性定律。
粘性切应力与切应变的关系式：τy x=μ*（dγ/d t）=μγμ称为动力粘度，简称粘度，由液体性质决定。
γ称为角变形速率或剪切变形速率，简称切变率。
3）何为流体迹线、流线、脉线？答：迹线是流体质点的运动轨迹。
在流场中对某一流体质点作标记, 将其在不同时刻所在的位置点连成线就是该流体质点的迹线。
迹线是流场中实际存在的线。
具有持续性, 随时间的增长, 迹线不断延伸。
流线是指示某一时刻流场中各点的速度矢量方向的假想曲线, 定义为任意一点的切线方向与该点的速度矢量方向一致的瞬时矢量切线。
流线是瞬时线。
脉线是相继通过某固定点的流体质点连成的线。
在定常流中脉线的形状不变, 与流线、迹线重合, 因此常用它来代表流线。
2007年上海交通大学研究生入学考试(流体力学)真题试卷
2007年上海交通大学研究生入学考试（流体力学）真题试卷(总分：34.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：11，分数：22.00)1.单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。
（分数：2.00）___________________________________________________________ _______________________________解析：2.在压强低于大气压时，液体的表面力只能分解为( )。
（分数：2.00）A.压力B.拉力C.压力和剪切应为√D.拉力和剪切应力解析：3.在重力场中，相对于坐标系静止的所有液体的等压面必是( )。
（分数：2.00）A.水平面B.铅锤面C.与总质量力平行的面D.与总质量力垂直的面√解析：4.气体在( )情况下，可以作为不可压缩流体处理。
（分数：2.00）A.所有B.没有C.高速D.低速√解析：5.。
（分数：2.00）A.完全不适用B.只适用于渐变流的垂直断面√C.只适用于沿流线D.只适用于急变流的垂直断面解析：6.流线与流线( )。
（分数：2.00）A.可以相交，也可以相切B.可以相交，但不可以相切C.可以相切，但不可以相交√D.不可以相交，也不可以相切解析：7.理想不可压缩流体在重力场中定常流动，在整个流场中都成立的条件是( )。
（分数：2.00）A.无旋流动√B.有旋流动C.缓变流动D.急变流动解析：8.速度势函数(p存在的条件是( )。
（分数：2.00）A.定常流动B.不可压缩流体C.无旋流动√D.二维流动解析：9.佛洛德数Fr的物理意义是( )之比。
（分数：2.00）A.惯性力与粘性力B.粘性力与压力C.惯性力与重力√D.粘性力与重力解析：10.在平板湍流边界层内，流动( )。
（分数：2.00）A.都是层流B.都是湍流C.有层流，也有湍流√D.没有层流，也没有湍流解析：11.在大雷诺数流动中，曲面附面层的流动分离发生于( )。
流体力学_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
流体力学_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.在原静止流体中高速航行体周围绕流中，在近壁面形成有旋的边界层流动，在边界层外则可看做无旋流动，适用势流理论。
参考答案:正确2.对于平行流动，压强分布满足：参考答案:沿速度垂直方向梯度为常数;_与速度无关；3.连续性方程体现流体的质量守恒定律。
参考答案:正确4.下列关于湍流特征描述正确的有（）参考答案:相比层流流动，湍流流动具有较大的动量、热量和物质扩散速度_湍流是时空连续的随机运动5.湍流运动涡粘系数νt的量纲为（）参考答案:m2⁄s6.势流的基本解被用于求解速度场，基本解的强度和空间分布通过满足：求得。
参考答案:库塔条件_速度边界条件；_壁面流线条件；7.有环量的圆柱绕流流场由哪些基本解叠加而成：（）参考答案:均流；_偶极子；_点涡；8.理想流体的固壁边界条件是一个简化的数学模型，其速度条件满足：（）参考答案:有滑移_无渗透9.法国数学家达朗贝尔证明，物体在原静止的不可压缩和无黏流体中，以恒定速度运动，所受的阻力为零。
这被称为达朗贝尔佯谬或悖论，其错误的根源在于：。
参考答案:实际流体有黏性；10.存在速度势函数的充要条件是：（）参考答案:无旋流动11.对在有势力场中的无旋流动，求解流动速度场和压强场解耦，先通过速度势函数求解速度场，速度势函数满足（）拉普拉斯方程；12.狂风天气，屋顶被掀翻，其原因是：参考答案:屋顶外侧气流速度高，压强降低，屋顶内外两侧产生压差；13.拉瓦尔喷管（入口为亚声速流动）中可能发生激波的部位在。
（填A.收缩段；B.喉部；C. 扩张段）参考答案:C14.流线无论什么情况下都不可以相交。
参考答案:错误15.对于圆管内流动，实际管道直径为10m，液体流速为1m/s, 若实验时使用相同的液体，模型管道直径为0.5m，考虑雷诺数相似，则模型管道内的流速应为（）参考答案:20m/s16.拉瓦尔喷管（按一维定常绝热无粘流动计算）入口为亚声速流动，喉部为临界状态。
上海交大流体力学考题2007-2008
一、简答题： (每题3分，共30分) (1) 写出加速度和动力粘度的单位和量纲。
(2) 什么是牛顿流体？什么是非牛顿流体？ (3) 什么是流体质点？什么是流体连续介质模型？ (4) 描述流体运动的两种方法是什么？它们区别是什么？ (5) 什么是Helmholtz 速度分解定理？(6) 速度势存在的条件是什么？速度势与速度的关系是什么？(7) 写出水波波幅与波高，波数与波长，圆频率与波周期，以及波速与波数的关系。
(8) 粘性流体流动的物面条件是什么？理想流体流动的物面条件是什么？ (9) 写出Reynolds 数的表达式，指出它的物理意义。
(10) 两个流体流动相似的必要和充分条件是什么？上 海 交 通 大 学 试 卷（ 2007 至 2008 学年 第 2 学期 ）班级号__________________ 学号______________________ 姓名 _ _______ 课程名称 船舶流体力学 成绩 ________题号 得分 批阅人(流水阅卷教师签名处)我承诺，我将严格遵守考试纪律。
承诺人：二、判断题：(在括号中写“对”与“错”) (每题1分，共30分)(1)作用在流体上的压力是流体受到的体积力。
( )(2)当液体温度升高，液体的粘度减小。
( )(3)流体静压力的方向总是和作用的面相垂直。
( )(4)流体质点的加速度可以划分为由于流动非均匀性所引起的变位加速度和由流动非定常所引起的局部加速度两部分。
( )(5)涡线上任意一点的切线方向与该点流体微团的旋转角速度一致。
( )(6)理想流体流动就是势流流动。
( )(7)无论理想流体还是真实流体，均满足连续方程。
( )(8)在流场中，流过任意曲线的流量，等于这个曲线两端点流函数值之差。
( )(9)二维不可压势流的流线和等势线相互正交。
( )(10)理想流体运动满足Euler方程，粘性流体运动满足Navier-Stokes方程。
上海交通大学流体力学试卷二
上海交通大学流体力学试卷二姓名__________ 学号__________ 班级__________ 专业__________ 得分__________ 1.一、选择题：1．液体的粘性要紧来自于液体_______。
A.分子的热运动B.分子间内聚力C.易变形性D.抗拒变形的能力2．温度升高时，空气的粘度。
A.减小B. 增大C.不变D.无规律3．流体的紧缩性不能用_____直接描述。
A.体积存缩系数B.弹性模量C.声速D.密度。
4．按概念，牛顿粘性定律A.只适用于牛顿流体。
B.只适用于部份牛顿流体。
C.也适用于非牛顿流体。
D.适用于所有流体。
5．流线与流线，在通常情形下__________。
A.能相交，也能相切。
B.仅能相交，但不能相切。
C仅能相切，但不能相交。
D.既不能相交，也不能相切。
6．单位时刻内，操纵体内由于密度转变引发的质量增量等于从操纵面。
A．流入的质量B．流出的质量 C.流入与流出质量之和 D.流入与流出质量之差7．运用沿总流的伯努利方程时所选取的两个断面。
A. 能够是任何断面B. 必需是均流断面C. 之间能够有急变流D. 之间必需是缓变流8．沿总流的伯努利方程中的速度V 是指 速度A. A. 有效截面上任意点B.有效截面平均C.有效截面形心处D.有效截面上最大。
9.在安排水池中的船舶阻力实验时，第一考虑要知足的相似准那么是________。
A.雷诺数Re B. 弗鲁德数Fr C.斯特罗哈数St D.欧拉数Eu10．弗鲁德数Fr 代表的是 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.惯性力与粘性力二、在平面不可紧缩定常流场中，已知y 方向的速度散布为 32xy v -=。
设在座标原点的速度为u = v = 0，试求 1. （1） x 方向的速度散布式； 2. （2） 在点（1，1）的加速度； 3. （3） 过点（1，4）的流线方程。
三、图示一虹吸管，直径为d = 75mm 。
（4）--上海交通大学理论力学期末考试试卷_答案（51学时）
上 海 交 通 大 学 理 论 力 学 试 卷 答 案 (51学时)1. 平衡系统由杆OA ﹑杆AD ﹑杆CD ﹑杆BC 和杆EG 组成，如图所示。
端O 为固定支座，A ﹑B ﹑C ﹑D ﹑E ﹑G 处为理想圆柱铰链。
不计各杆的重量。
图示位置OA ﹑AD 和BC 水平，CD 铅垂。
已知：2m OA AD CD BC ====， 杆AD 上作用一力偶，力偶矩大小为M = 2N.m 。
杆OA 上作用线性分布载荷， A 处的载荷集度为4 N/m 。
铰链E 和G 分别位于AD 和CD 的中点。
求：(1) 杆EG 的内力 (2) 固定支座O 处的约束力和约束力偶矩。
(20分)解：取AD ，CD ，EG 和BC 的一段为研究对象：()20ABC m F M =-=￥F ， 1N BC F =0XAX BC F F F =-+=￥， 1N AX F =0YAY FF ==￥， 0AY F =取CD 以及EG 和BC的一段为研究对象：()20D BC EGm F F =-=￥F， N EG F =取OA 为研究对象：0XOX AXFF F ﾢ=+=￥, 1N OX F =-CDCqD0YOY FF Q =-=￥, 4NOY F Q ==4()03O O m M Q =-=￥F , 416N.m 33OM Q ==2. 如图所示，杆AO 和杆AB 重量不计，铰O 为固定铰支座，杆OA 与杆AB 以圆柱铰A 铰接，杆AB 的端B 搁置在粗糙的地面上，端B的极限摩擦系数为4。
杆AO 和杆AB 的长度均为l 。
大小为W 的集中载荷作用点在杆AB 的点C ，令点C 与点B 的距离为x ，杆AB 上作用一水平力F，大小为2W 。
求系统平衡时x 的范围。
(20分)F’AX==A2WA杆OA 是两力杆，设OA F 为两力杆的内力，取杆AB 为研究对象，对B点取矩1()022B OA xm F l F W=-+=￥v ,得到 OA xF W l=ￗ0yN FF W =-=￥, N F W=当B点处于右滑的临界状态024X OA N F F F F W l m =-+=-+=�￥解得：4lx =当B点处于左滑的临界状态024X OA N F F F F W l m =--=--=�￥解得：34x l =系统平衡时x 的范围：1344l x l ﾣﾣA3. 如图所示，圆弧杆B 1搁置在高为h 的平台上。
船舶流体力学_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
船舶流体力学_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.下列流体哪个属牛顿流体：( )参考答案:汽油2.在惯性力和重力起主导作用时，两相似流场的欧拉相似准数必相等。
参考答案:错误3.边界层的流动分离发生在 ()参考答案:逆压梯度区；4.以下对边界层内的流动特点描述正确的是 ()参考答案:粘性力与惯性力量级相等；5.在势流流动中，如果物体作匀速运动，则物体不受流体作用力;如果物体作加速运动，则物体受流体作用力。
参考答案:正确6.在一定条件下，层流和湍流两种流动状态可以相互转换。
参考答案:正确7.Venturi管用来测量：（）参考答案:管道内流体流动的流量8.水下潜艇的平面上甲板受到的静水压力的合力与以下哪个因素无关？（）参考答案:甲板倾角9.对已建立微分方程的问题，根据影响流动过程的物理参数通过量纲分析导出相似准则称为量纲分析方法。
参考答案:错误10.有一个变直径管，直径【图片】，【图片】,流速【图片】。
【图片】为: （）参考答案:6m/s11.一维流动的连续性方程VA=C成立的必要条件是：（）参考答案:不可压缩流体12.涡线所诱导的速度场都是无旋场。
参考答案:正确13.判别边界层内的层流和湍流状态的准则数为距离雷诺数。
参考答案:正确14.在液体中潜体所受浮力的大小：（）参考答案:与液体的密度成正比15.边界层内沿厚度方向，存在很大的速度梯度。
参考答案:正确16.公式【图片】表示的含义为：（）参考答案:流体在x, y, z三方向上的变形速率之和为017.尼古拉兹试验是研究管道沿程水头损失随雷诺数和相对粗糙度的变化关系的试验。
参考答案:错误18.理想流体绕任意物体的平面无旋流动，物体受到流体的作用力可能有参考答案:附加惯性力19.无穷远均匀来流绕一确定形状的圆柱体有环量流动，升力的大小与（）有关参考答案:圆柱体的直径20.不可压缩定常流动与不可压缩非定常流动的连续方程的微分形式是一致的。
上海交通大学流体力学
关于流体的粘性我们归纳成以下两条：
1. 牛顿粘性流体中的切应力与流体运动的角变形速度成正比，正比系数称为流体的黏度；
2. 流体在与固壁的接触面上与固体同步运动，该固壁边界条件称为无滑移条件。
课后请大家计算二个问题：
1. 黏度为μ的液体通过半径为 R 的圆管在重力作用下（重力加速度 g）向下流动，管中压
这样的流体被称为牛顿粘性流体。小部分流体不满足正比关系，被称为非牛顿粘性流体。
各种流体的黏度各不相同，通常只与温度相关。气体的黏度随温度增加而升高，液体的黏度
随温度增加而降低。
空气和水在 20 摄氏度时的黏度分别为 10-3N s /m2 和 1.82 * 10-5N s /m2，它们的量级很小，
面积为 A，以恒定速度 V 向右拖动。
y 拖板：面积 A，速度 V，拖曳力 F
() =
底板：静止
H
Vδt
γ
x
经过测量表明，施加的拖拽力 F 与速度 V 成正比，与面积 A 成正比，与 H 成反比（不同材
质的平板对实验结果没用影响）
。也就是说
=
=
同时也可以观察到，流体在不同高度 y 的每一层都以各自的速度向右运动，运动速度 u 与高
点未动。那么这条线与原来的垂线位置就有了夹角 d γ，我们有角变形速度
̇ =
tan
/
= lim
= lim
= lim
=
→0
→0 →0
这样我们就得到了切应力与角变形速度的关系:
= ̇
实际上对于一个平行流动而言，角变形速度可以表达为【图示】
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上海交通大学流体力学试卷二
姓名__________ 学号__________ 班级__________ 专业__________ 得分__________
1.一、选择题：
1．液体的粘性主要来自于液体_______。
A.分子的热运动
B.分子间内聚力
C.易变形性
D.抗拒变形的能力
2．温度升高时，空气的粘度。
A.减小
B. 增大
C.不变
D.无规律
3．流体的压缩性不能用_____直接描述。
A.体积压缩系数
B.弹性模量
C.声速
D.密度。
4．按定义，牛顿粘性定律
A.只适用于牛顿流体。
B.只适用于部分牛顿流体。
C.也适用于非牛顿流体。
D.适用于所有流体。
5．流线与流线，在通常情况下__________。
A.能相交，也能相切。
B.仅能相交，但不能相切。
C仅能相切，但不能相交。
D.既不能相交，也不能相切。
6．单位时间内，控制体内由于密度变化引起的质量增量等于从控制面。
A．流入的质量 B．流出的质量 C.流入与流出质量之和 D.流入与流出质量之差
7．运用沿总流的伯努利方程时所选取的两个断面。
A. 可以是任何断面
B. 必须是均流断面
C. 之间可以有急变流
D. 之间必须是缓变流
8．沿总流的伯努利方程中的速度V是指速度
A. A.有效截面上任意点
B.有效截面平均
C.有效截面形心处
D.有效
截面上最大。
9.在安排水池中的船舶阻力试验时，首先考虑要满足的相似准则是________。
A.雷诺数Re
B.弗鲁德数Fr
C.斯特罗哈数St
D.欧拉数Eu
10．弗鲁德数Fr代表的是之比。
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
二、在平面不可压缩定常流场中，已知y 方向的速度分布为 3
2xy v -=。
设在坐
标原点的速度为u = v = 0，试求 1. （1） x 方向的速度分布式； 2. （2） 在点（1，1）的加速度； 3. （3） 过点（1，4）的流线方程。
三、图示一虹吸管，直径为d = 75mm 。
设当地大气压p a =1.01×105 Pa (ab)，
水的饱和蒸汽压强p v =2.33 k Pa (ab)。
若管内流量为Q = 0.03 m 3/s ，试求为确保管内连续流动（不出现汽泡）允许的最大高度
m h 。
四、图示为一与水平面倾角 α = 45︒ 的滑水板，在静止水面以恒定速度 V =10 m/s 沿着水平方向滑行，在平板后面引起水位降低 ∆h =10cm 。
试求单位宽度平板（垂直于纸面方向）所受到的水流作用力 F 。
（忽略水的粘性及重力）
五、设网球在空气中飞行时，所受转动力矩M 与网球的直径d ，飞行速度V ，旋
转角速度ω，空气的密度ρ和粘度μ等因素有关，试用量纲分析方法推导力矩与这些参数的Π关系式，取ρ，V ，d 为基本量。
参考答案：
一，1B 2B 3D 4A 5C 6D 7C 8B 9B 10B
二，（1） 223y x u =,（2） 6
==y x a a , （3） 三，m 72.7=m h
四，F =2.4×104N;
五23(,)d
M V d f Vd V
ωμρρ=。