武汉科技2007年流体力学考研真题及答案.pdfVIP

科技大学

2007年入学考试试题()

考试科目代码及名称：453流体力学

说明：1.适用专业：

2.可使用的常用工具：可带科学计算器。

3.答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效。

4.考试时间3小时，总分值150分。

1.简要回答下列名词术语：

(1)水力光滑管与水力粗糙管。

(2)均匀流与缓变流。

(3)紊流中剪切应力。

(4)流管与流线。

(本题20分，每小题5分)

答：

(1)流动状态为紊流时，其边界层存在

δ

ε

层流底层，该层的厚度δ极小，只有毫米级

的尺度。实际管道内壁面的峰与谷间的平均

a)水力光滑

距离称为管壁绝对粗糙度(即实际粗糙度)ε。δ

若δε，管壁绝对粗糙度ε完全淹没在ε

层流底层δ中，因此，ε对紊流的影响b)水力粗糙

很小，即ε对能量损失的影响很小。管道中附图1（1）绝对粗糙度与层流底层厚

的这种流动称为水力光滑。

若δε，管壁绝对粗糙度ε完全在层流底层δ之外。具有一定速度的流

体质点对壁面凸出部位产撞击，该部分的流体因此产生激烈的速度改变，导致局

部涡旋，其影响同时传递到紊流区。因此，ε对能量损失的影响极大。管道

中的这种流动称为水力粗糙。

(2)均匀流指流场中在任意给定的瞬时任意点的速度矢量完全一致；缓变流

指流线间夹角很小的流动。

(3)在紊流区及过渡层，流体的脉动使流体质点间存在交换或掺混；质

点的交换或掺混实质上是动量的改变，这个改变附加了流体的剪切应力。这

个剪切应力是紊流流动的附加阻力。

普朗特(L