流体力学标准化作业答案第三章(新)

流体力学标准化作业（三）

——流体动力学

本次作业知识点总结

1.

（12.或 在欧拉法中质点的加速度dt 由两部分组成， t

∂为固定空间点，由时间变化

引起的加速度，称为当地加速度或时变加速度，由流场的不恒定性引起。()u u

⋅∇为同一时刻，由流场的空间位置变化引起的加速度，称为迁移加速度或位变加速度，由流场的不均匀性引起。

欧拉法描述流体运动，质点的物理量不论矢量还是标量，对时间的变化率称为该物理量的质点导数或随体导数。例如不可压缩流体，密度的随体导数

D D u t t

ρρ

ρ∂=+⋅∇∂（） 3.流体流动的分类

（1）恒定流和非恒定流 （2）一维、二维和三维流动 （3）均匀流和非均匀流 4.流体流动的基本概念 （1）流线和迹线

流线微分方程

x y z

dx dy dz u u u ==

（2（3（45. （1（21122

u dA u dA ⎨

=⎩ （3）总流的连续性方程

1122u dA u dA =

6. 运动微分方程

（1）理想流体的运动微分方程（欧拉运动微分方程）

111x

x x x x y z y

y y y x y z z

z z z x y z u u u u p X u u u x t x y z

u u u u p Y u u u x t x y z u u u u p Z u u u x t x y z ρρρ∂∂∂∂∂⎫-

=+++⎪∂∂∂∂∂⎪

∂∂∂∂⎪∂-=+++⎬∂∂∂∂∂⎪

⎪∂∂∂∂∂-=+++⎪

∂∂∂∂∂⎭

矢量表示式

1

()u

f p u u t

ρ

∂+

∇=

+⋅∇∂ （2y x y z ∂∂∂⎭2()u

u u u t

∂=

+⋅∇∂ 7.（12

p u z C +=

（28.（1）实际流体元流的伯努利方程

221122

1222w

p u p u z z h g g g g ρρ++=+++

（2）实际流体总流的伯努利方程

22111222

12w 22p v p v z z h g g g g

ααρρ++=+++

10.恒定总流的动量方程

()22

11F Q v

v ρββ=-∑

投影分量形式

()()()221122112211x

x x y y y z z z F Q v v F Q v v F Q v v ρββρββρββ⎫

=-⎪⎪

=-⎬⎪

=-⎪⎭

∑∑∑

标准化作业(5)——流体运动学

选择题

1. 用欧拉法表示流体质点的加速度a 等于( )。

A. 22d r dt

B. v t ∂∂

C. ()v v ⋅∆⋅

D. ()v v v t ∂+⋅∆⋅∂ 2. 水在一条管道中流动，若两截面的管径比321=d d ，则速度比12v v 为 （ ）。 A. 3 B. 1/3 C. 9 D. 1/9

3. 通过一个曲面上的体积流量与曲面上的（ ）有关。

A. 法向速度

B. 切向速度

C. 密度分布

D. 压强 4. 连续性方程表示控制体的（ ）守恒。

A . 能量

B . 动量

C . 流量

D . 质量 5. 在（ ）流动中，流线和迹线重合。

A ．不可压缩

B ．无黏

C ．恒定

D ．非恒定 6. 一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立的必要条件是（ ）。 A ．理想流体 B ．黏性流体 C ．可压缩流体 D ．不可压缩流体 7. 当陨星在天空中下坠时，其划过的白线是( ) 。

A.流线

B.迹线

C.等势线

D.等流函数线 8. 欧拉法（ ）描述流体质点的运动。

A ．直接

B ．间接

C ．不能

D ．只在恒定时能。 9. 流体微团的运动与刚体运动相比，多了一项（ ）运动。 A ．平移 B ．旋转 C ．变形 D ．加速 10.均匀流是（ ）。

A . 当地加速度为零 B. 迁移加速度为零 C. 向心加速度为零 D. 合加速度为零 11.一元流动限于（ ）。

A . 流线是直线

B ．速度分布按直线变化

C ．运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数

D ．运动参数不随时间变化的流动。

12.已知不可压缩流体的流速场为0)(),(===z y x u x f u z y f u ，，，则该流动为( )。

A. 一元流

B. 二元流

C. 三元流

D. 均匀流 13.恒定流是（ ）。

A .流动随时间按一定规律变化

B . 各过流断面的速度分布相同

C .各空间点上的运动要素不随时间变化

D . 迁移加速度为零

15.根据图1所示三通管流，可得( )。 A.321V V V q q q =+ B.321V V V q q q =- C.321V V V q q q += D.0321=++V V V q q q 二、填空题

1. 流线一般不能相交，且只能是一条 曲线。

2. 体积流量V q 与质量流量m q 的关系是 。

3. 渐变流断面上各点的测压管水头g

p

z ρ+

近似等于 。 4. 在研究工程流体力学时主要采 。

5. 用欧拉法表示流体的质点加速度由 和 两部分组成。 三、判断题

1. 根据流动的分类，三元流是指0,0,0≠≠≠z y x u u u 的流动。（ ）

2. 恒定流的迁移加速度等于零，而均匀流的当地加速度等于零。（ ）

3. 若流动的合加速度不等于零，则该流动必为非恒定流。（ ）

4. 恒定流是指运动要素不随时间和空间变化的流动。（ ）

5. 均匀流是指过流断面上各点流速均匀相等的流动。（ ）

6. 急变流是指流线近似为平行直线的流动。（ ）

7. 渐变流是指流速分布沿程不变的流动。（ ）

8. 拉格朗日法是以流场中每一流体质点作为研究对象。（ ） 9. 驻点上流线是相交的，这是因为驻点速度为无穷大的缘故。（ ） 10.过水断面都是平面。（ ） 四、计算题

1、已知流场中的速度分布为u yz t =+，v xz t =-，xy ω=。 （1）试问此流动是否恒定？

（2）求流体质点在通过场中（1，1，1）点时的加速度。