2016年第二炮兵工程大学861工程流体力学考研真题

2016年第二炮兵工程大学861工程流体力学考研真题
一、填空：(必做题30分, 每空1.5分。

)
1. 不满足牛顿内摩擦定律的流体是 (1) 流体，这种流体分 (2) 等几类。

2. 同种流体在不同状态下黏性系数不同，其主要影响因素是 (3) ；对气体的影响规律是
(4) ；对液体的影响规律是 (5) 。

3. 静止流体的力平衡方程的物理意义是 (6) 。

4. 流体的质量力也称体积力，它包括（7）等几类。

5. 静止流体中压强的特点是（8）。

6. 管道流动损失分两类，它们是 (9) 和 (10) 。

7. 水力光滑的概念是指（11）。

8. 管道沿程损失系数计算时根据雷诺数大小和粗糙度将流动分为五个区，它们分别是层流
区、过渡区、（12）、（13）、（14）；
9. 并联管道计算时，流量、损失所遵循的物理规律是（15）。

10. 串联管道计算时，流量、损失所遵循的物理规律是（16）。

11. 描述流体运动可用拉格朗日法和欧拉法，其中拉格朗日法通过（17）研究流体的运动；
而欧拉法则通过（18）研究流体运动。

12. 运动流体中物理量的随流导数由两部分组成，分别是 (19) 和 (20) 。

二、简答题(每题5分，共40分）
1. 写出牛顿内摩擦定律的内容及数学表达式；
2. 简述粘性产生的物理本质以及温度对粘性系数的影响趋势，并解释原因。

3. 写出直角坐标系下速度的随流导数，并指出各项的含义。

4. 简述附面层分离的原因是什么？
5. 收敛喷管有哪几个状态，其特点是什么？
6. 简述势函数存在的条件、流函数存在的条件以及流函数的几个特性。

7. 简述研究流体两类方法：欧拉法和拉格朗日法的联系和区别；
8. 简述伯努利方程表达的含义以及应用条件；
三、计算题(本题满分80分)
1. (15分)汽车离合器由两个直径为d的共轴圆片组成，离合器半联动时圆片之间的间隙很小，并充满黏性系数为μ油液，驾驶员可通过控制发动机转速n、离合器间隙δ以及离合与
发动机之间变速箱的传动比为k 调整驱动力矩。

试推导车辆由静止开动时离合器输出的驱动力矩M 与δ、n 、k 的关系，并分析其影响规律。

2.（15分）喷水推进船从前舱进水，然后用泵及直径为15d
cm =的排水管从后舱拍向水中。

已知船速136/h V Km =，推进力2F KN =，求排水量及推进装置效率。

3. (15分)速度分量为2x V x =, xy V y 2-=的二维流场是否是不可压流？是否为无旋流动？求出点（1，2）处的伸缩变形率，剪切变形率及过该点的流线方程。

4. (15分)若流场的速度势函数为22y x -=ϕ，该流场是否存在流函数？求出经过（0，0）点和（1，1）点连线的体积流量，并画出经过（1,1）点的流线。

5、（20分）空气等熵流过收缩型喷管。

喷管进口参数为：流速cf1＝100ｍ／ｓ，压力Ｐ１＝600 kPa ，温度T １＝600 K ，喷管出口背压Ｐb ＝150 kPa ，流过喷管的质量流率m ＝1 kg/s ，空气比定压热容Cp ＝1.004 kJ/kg ·K ，试确定：
⑴空气的总焓ｈ※，总温度Ｔ※、总压力Ｐ※和进口气流马赫数；
⑵喷管处于何种工作状态？
⑶喷管出口的温度Ｔ２，流速cf2，比体积ｖ２和面积Ａ2。