东大18年6月考试《流体力学》考核作业答案

东大18年6月考试《流体力学》考核作业答案满分答案

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   流体力学     试 卷（作业考核 线下）                 B 卷           
总分 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
得分         
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一、判断题（正确的在括号内打“√”，错误的在括号内打“×”，20分，每小题1分）
1. 流体质点宏观上足够小，微观上足够大。（  ）
2. 温度升高液体的表面张力系数变小。（  ）
3. 液滴内的压强比大气压大。（  ）
4. 声音传播过程是一个等熵过程。（  ）
5. 马赫线是超音速流动中被扰动和未扰动区域的分界线。（  ）
6. 一般情况下当马赫数小于2/3时可以忽略气体的压缩性（  ）
7. 超音速气流在收缩管道中作加速运动。（  ）
8. 流体运动的位变加速度为零的流动称为定常流动。（  ）
9. 气体的粘性随温度的升高而降低。（  ）
10. 牛顿流体的粘性切应力与速度梯度成正比，与角变形速率成反比。（  ）
11. 理想流体定常流动，流线与迹线重合。（  ）
12. 应用总流伯努利方程解题时，两个断面间不一定是缓变流，方程也成立。（  ）
13. 雷诺数是表惯性力与粘性力的比值。（  ）
14. 静止的流体中任意一点的各个方向的压强值均相等。（  ）
15. 大气层中的压强与密度、温度的变化有关而且受季节、气候等因素的影响。（  ）
16. 压力体的体积表示一个数学积分，压力体内一定有流体。（  ）
17. 不可压缩流体的有旋流动由于存在速度势和流函数，故又称为位势流动。（  ）
18. 如果流场中存在流体微团无绕自身轴线旋转运动，称为无旋流动。（  ）
19. 如果存在一条封闭曲线上的速度环量皆为零，则此区域内的流动必为无旋流动。（  ）
20. 不可压缩流体在位势流场中，任意曲线上的速度环量等于曲线两端点上速度势函数值之差，并与曲线形状有关。（  ）

二、填空题（20分，每空2分）
1. 自由面上压强的任何变化，都会等值地传递到液体中的任何一点，这是（      ）定律。
2. 液体在相对静止时，液体在重力、（       ）、和压力的联合作用下保持平衡。
3. 从海平面到11km处是（      ）层，该层内温度随高度线性（      ）。
4. 平面壁所受到的液体的总压力的大小等于（      ）的表压强与面积的乘积。
5. 水头损失可分为两种类型：（         ）和（           ）。
6. 在工程实践中，通常认为，当管流的雷诺数超过（         ），流态属于紊流。
7. 流体在运动中如果遇到因边界发生急剧变化的局部障碍（如阀门，截面积突变），流线会发生变形，并出现许多大小小的（        ），耗散一部分机械能，这种在局部区域被耗散掉的机械能称为（           ）。
三、简答题(20分，每小题5分):
1. 试说明伯努利方程成立的条件。



2. 简述势函数和流函数的性质。




3. 简述水力光滑管与水力粗糙管的含义。





4. 简述复位势的性质












四、计算题(40分，每小题10分):
1、若作用在圆球上的阻力F与球在流体中的运动速度V、球的直径D及流体的密度 和动力粘度 有关，试利用布金汉定理求无量纲数。（10分）















2、 不可压缩流体平面势流， ，已知在点（2，1.5）处的流速 ,求流函数和在点（1，1）处的流速。（10分）
















3、水泵装置如图。水泵安装高度h＝2.5m，高低水池液面（面积足够大）高差Z＝20m，吸水管管径D1＝0.2m，长度l1＝5m，沿程阻力系数为0.02，总局部水头损失系数为5；压水管的直径D2＝0.15m，l2＝50m，沿程阻力系数为0.03，压管总的局部水头损失系数为6，测得水泵出口处的表压P－Pa＝2×105Pa.试求：①水泵输水量Q和②水泵的功率（水泵的功率系数为0.80）。（10分）










4、粘度仪是测量液体粘性系数的仪器，它是由如下图所示的两个同心薄壁圆筒组成，外筒半径为R＝100mm，内筒半径为r＝99mm，筒高1m，两筒之间的间隙为 mm，外筒转速为 ＝20rad/s,当间隙内充满某种润滑油时，若已知润滑油的粘性系数 ，求内筒所受扭矩M。（10分）

东大18年6月考试《流体力学》考核作业答案历年参考题目如下：