2021年空气动力学试题之二(补考)

2021年空气动力学试题之二（补考）
2021年空气动力学基础试题（备）
姓名：学号：成绩：
一、概念题（40分，每小题4分） 1、简述流体的连续介质假设？ 2、简述牛顿内摩擦定理。

3、①只有在有势力作用下流体才有可能平衡。

（）；②在非有势力作用下
流体也可以平衡。

（）；③在有势力作用下流体一定平衡。

（）；④以上均不
正确。

（）（在括号中打√或打×）
4、分别写出流体质点运动速度u(x,t)、u(x)、u(t)的加速度表达式。

5、写出流体微团的基本运动形式与刚体运动形式的区别，分别说明在直均流、势流、壁面边界层中流体微团的基本运动形式包括哪几种？
6、写出流体微团旋转角速度的表达式。

请判断下列说法的正误：
（1）如果某流场中流线是一系列同心圆，则该流场一定是有旋的（）；（2）如果某流场中流线是一系列平行线，则该流场一定是无旋的（）；（3）如果某流
场中微团旋转角速度处处为零，则该流场一定是无旋的（）。

（在括号中打√或打×）
7、写出三维笛卡儿坐标系中理想流体的欧拉运动方程并说明各项物理意义。

8、试
根据平板边界层，惯性力和粘性力同量级的关系，推导边界层厚度与平板长度之比的量级。

9、在一维等熵流动中，当流动分别为亚音速和超音速时，流动速度和截面面积变化
的关系有何不同，并说明原因。

10、超音速气流通过激波和膨胀波，前后气流参数（速度、压强、温度、密度）的变
化趋势是什么，并说明是否为等熵过程。

1
二、计算题（60分，每题15分）
1、为了测定圆柱体的阻力系数Cd，将一个直径为d、长度为L的圆柱垂直放入风洞
中进行试验，设风洞来流为定常不可压缩均匀流，在图示1-1和2-2断面上测得速度分布，这两个断面上压力分布均匀为pa，试求圆柱的阻力系数。

Cd定义为
Cd?D1?V?2dL2
其中，D为圆柱的阻力，?为空气密度，V?为风洞来流速度。

2、可压缩流体定常零压梯度的平板边界层流动，假定边界层内的速度分布为
uy?y??2??? ue????2
试利用动量积分方程求边界层的厚度?。

边界层动量积分方程为
?0dud??ue22?ue(2?2??1)e?dxdx其中，?1为排移厚度，?2为动量损失厚度。

?0为壁
面切应力。

2
3、二维流动ｘ方向速度分量为u?ax2?bx?by。

若该流动为定常的不可压位流，求ｙ方向的速度分量大小。

4、速度系数为λ1＝1.2 的超音速流绕100的外折角发生膨胀， p1=101325 (N/m2)，ρ1＝1.225（kg/m3），T1＝288（K），求膨胀后的马赫数和波后压强p2，密度ρ2，温
度T2 。

超音速绕外钝角膨胀的参数关系见下表（γ＝1.4）
?1?1.2?° 0° 5° 10° 15°
?° 0° 42°18′ 55°50′ 66°27′ M 1.000 1.257 1.435 1.605 ? 1.000 1.200 1.323 1.428 p/p0 0.528 0.383 0.299 0.2340. ?/?0 0.634 0.504 0.422 0.3540 T/T0 0.833 0.760 0.708 0.660 ?° 90°00′ 52°42′ 44°12′ 38°33′ 3
感谢您的阅读，祝您生活愉快。