1、2009 年重庆大学研究生入学考试(流体力学)真题试卷及答案解析(总分:18.00,做题时间:90 分钟)一、填空题(总题数:6,分数:12.00)1.填空题请完成下列各题,在各题的空处填入恰当的答案。(分数:2.00)_2.粘性流体静止时_(有,无)切应力,因为_。理想流体运动时_(有,无)切应力,因为_。(分数:2.00)_3.直角坐标系下的流线方程为:_。当流动_时,流线和迹线相同。(分数:2.00)_4.连续方程、动量方程和能量方程是分别根据_、_和_定律导出的;伯努利方程是由_方程沿流管(流线)积分所得。(分数:2.00)_5.粘性流体运动的雷诺数 Re=_,雷诺数的物理意义是_。(
2、分数:2.00)_6.按从大到小的顺序写出边界层三种厚度:_,_,_。(分数:2.00)_二、解答题(总题数:3,分数:6.00)7.已知不可压流场在 X 方向的速度分量为 u=a(x 2 -y 2 ),Z 方向的速度分量为 w=b,a 和 b 均为常数,试根据连续方程求 Y 方向的速度分量。(分数:2.00)_8.如图附录 41 所示,水从圆形喷管水平射出到一块垂直方向的平板上,然后按相同的速度大小和流量分别沿上下方向流走。已知需要固定平板的力 F 的大小是 70N,假设流动为一维、定常、无摩擦流动。求:(1)喷管出口速度 V 2 。 (2)质量流量 。 (3)水银压力计的计数 h。 (0水
3、的密度 water =1000kgm 3 ,水银的密度 mercury =13550kgm 3 ) (分数:2.00)_9.考虑两个平行平板之间的粘性不可压缩流体的运动,流体动力粘性系数为 。设两板为无限平面,间距为 2h。下板不动,上板以均匀速度 U 沿如图附录 42 所示 X 方向运动。设沿流向压力梯度 为常数,运动定常,流体所受外力不计。求: (1)平板间的速度分布 u(y)。 (2)压力梯度满足什么条件时,两平板之间的总流量为 0。 (分数:2.00)_2009 年重庆大学研究生入学考试(流体力学)真题试卷答案解析(总分:18.00,做题时间:90 分钟)一、填空题(总题数:6,分数:
4、12.00)1.填空题请完成下列各题,在各题的空处填入恰当的答案。(分数:2.00)_解析:2.粘性流体静止时_(有,无)切应力,因为_。理想流体运动时_(有,无)切应力,因为_。(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:无 无速度梯度 无 无粘性)解析:3.直角坐标系下的流线方程为:_。当流动_时,流线和迹线相同。(分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:4.连续方程、动量方程和能量方程是分别根据_、_和_定律导出的;伯努利方程是由_方程沿流管(流线)积分所得。(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:质量守恒定律 牛顿第二定律 能量守恒 欧拉)解析:5.粘性流体运动的雷诺数 Re
5、=_,雷诺数的物理意义是_。(分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:6.按从大到小的顺序写出边界层三种厚度:_,_,_。(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:(名义厚度) * (位移厚度) * (动量损失厚度)解析:二、解答题(总题数:3,分数:6.00)7.已知不可压流场在 X 方向的速度分量为 u=a(x 2 -y 2 ),Z 方向的速度分量为 w=b,a 和 b 均为常数,试根据连续方程求 Y 方向的速度分量。(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:因为流体不可压缩,由连续性方程有: )解析:8.如图附录 41 所示,水从圆形喷管水平射出到一块垂直方向的平板上,然后按相
6、同的速度大小和流量分别沿上下方向流走。已知需要固定平板的力 F 的大小是 70N,假设流动为一维、定常、无摩擦流动。求:(1)喷管出口速度 V 2 。 (2)质量流量 。 (3)水银压力计的计数 h。 (0水的密度 water =1000kgm 3 ,水银的密度 mercury =13550kgm 3 ) (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:(1)选定控制体,V in =V 2 ,V out =0,则由动量方程可得: )解析:9.考虑两个平行平板之间的粘性不可压缩流体的运动,流体动力粘性系数为 。设两板为无限平面,间距为 2h。下板不动,上板以均匀速度 U 沿如图附录 42 所示 X 方向运动。设沿流向压力梯度 为常数,运动定常,流体所受外力不计。求: (1)平板间的速度分布 u(y)。 (2)压力梯度满足什么条件时,两平板之间的总流量为 0。 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析: