09级《流体力学》Ⅰ试卷(A)标准答案.docVIP

……………………………… 装 ……………………………… 订 ……………………………… 线 ……………………………… 2010~2011学年第二学期期末考试《流体力学与流体机械》Ⅰ试卷(A) 标准答案和评分标准 A 卷 第 1 页 共 5 页 一、选择填空题：(请将正确答案的序号填在括号内，每小题2分，共24分) 1、流体的体积压缩系数的单位是（ C ）。 A．m3/N； B．N/m2； C．m2/N。 2、气体的粘性主要是由（ B ）。 A．气体分子之间的内聚力构成的； B．气体分子不规则热运动的动量交换构成的； C．气体分子之间的内聚力和分子不规则热运动的动量交换综合构成的。 3、对于热气体来说，其相对压力沿高度方向的变化是（ A ）。 A．越往上越大，而越往下越小； B．越往上越小，而越往下越大； C．上、下没有什么变化。 4、水静力学基本方程的应用条件是（ B ）。，它应当是（ C ）的速度场。 A．三维、非稳定、不可压缩； B．二维、非稳定、不可压缩； C．二维、非稳定、可压缩。 6、在动量方程式中，表达式 的物理意义为（ A ），它是由流体流动的不均匀性造成的。 A．单位时间内通过控制面进、出控制体的流体动量的变化量； B．单位时间内通过控制面流进控制体的流体的动量； C．单位时间内通过控制面流出控制体的流体的动量。 7、粘性流体在直圆管道内流动时，不管是层流流动还是紊流流动，都是（ B ）。 A．无旋流动； B．有旋流动； C．既可能是无旋流动，也可能是有旋流动。 8、计算得出流体微团在某点处的线变形速度与角变形速度均为正值，说明流体微团在该点处为（ C ）。 A．拉伸变形、角变形增大； B．收缩变形、角变形增大； C．拉伸变形、角变形减小。 9、所谓粘性摩擦应力是指（ B ）。 A．由于流体粘性的存在，在流体与固体壁面之间所产生的摩擦应力； B．由于流体分子间的内聚力和分子热运动的动量交换所造成的摩擦应力； C．由于流体分子间的内聚力和分子热运动的动量交换，以及流体质点的横向脉动所造成的摩擦应力。 10、单位体积流体在单位长度的直管道内流过时，因摩擦所造成的机械能损失，称为（ C ）。 A．水力坡度； B．压力梯度； C．压力坡度。 11、无论是层流附面层还是紊流附面层，平板壁面上的摩擦切应力τ w沿流动方向都是逐渐（ A ）的。 A．减小； B．增大； C．不变。 12、实验表明，粘性流体绕流圆柱体的阻力系数CD随绕流雷诺数Re的增加而减小，因此其绕流总阻力FD将随绕流雷诺数Re的增加而（ A ）。 A．增大； B．减小； C．不确定。 二、解答题：(每小题5分，共30分) 1、在两块相距20 mm的平行平板间充满着动力粘度为0.065 Pa·s的油液，如图所示，若有一块面积为0.5 m2的薄板在距上平板5 mm的位置以1.0 m/s的速度水平运动（薄板厚度不计），问需要多大的拉力F？ 已知：h=20 mm，h1=5 mm，h2=15 mm，μ=0.065 Pa·s，u=1.0 m/s，A=0.5 m2。 解：依题意，由牛顿内摩擦定律 (1分) 平板上侧摩擦切应力为 (1分) 平板下侧摩擦切应力为 (1分) 则所需拉力为 (2分) 2、有一长＝10.0 m，直径D＝4.0 m的圆柱形物体置于水中，如图所示，其上游水深h1＝4.0 m，下游水深h2＝2.0 m，问其压力体的体积是多少？ 已知：=10.0 m，D=4.0 m，h1=4.0 m，h2=2.0 m。 解：依据题意可知，物体左侧压力体的体积为圆柱体，右侧压力体的体积为圆柱体，总压力体的体积为圆柱体。所以其压力体的体积为 (5分) 3、已知理想流体一维流动的速度沿流线方向的分布规律为，请写出欧拉法中流线方向上加速度的表达式。 解：在欧拉法中，流线方向上加速度的表达式 (5分) 4、问：、、、需要满足怎样的条件时，不可压缩流体平面有势流动的速度分布可用，来描述？ 已知：，。 解：(1) 根据不可压缩流体的连续性方程 得 （2.5分） (2) 根据平面有势(无旋)流动的条件可知 得 （2.5分） 即、、、所满足的条件为：；。 5、有一镀锌铁皮风管的断面尺寸为A=400 mm×300 mm