哈尔滨工业大学2006年研究生考试试题-工程流体力学

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哈尔滨工业大学 二〇〇六年硕士研究生考试试题 第1 页 共2 页 考试科目: 工程流体力学 考试科目代码:[ 420 ] 适用专业: 动力工程及工程热物理 考生注意:答案务必写在答题纸上,并标明题号。答在试题上无效。 题号 分数 总 分 150分 一.解答下列基本概念 (40分) 1. 质量力、表面力 2. 静压强、动水压强 3. 等压面、压力体 4. 有旋运动、无旋运动 5. 速度环量、旋涡强度 6. 速度势函数、流函数 7. 运动相似、动力相似 8. 层流、紊流 二.推导静止流体对平面壁总作用力的计算公式。 (15分) 三.从粘性流体应力形式的运动微分方程推求N?S方程。 (15分) 四.写出粘性流体恒定总流的伯努利方程,并指出其使用条件及各项的物理意义。 (15分) 五.推求圆管突然扩大流动的局部阻力损失的计算方法。(15分) 六.推导有压管路中水击现象压强最大升高值的计算公式。 (15分) 七.如图所示直径d?0.3m和D?0.8m的圆柱容器固定于支架上。支承处于贮水池A中水面上方 h1?1.5m处。抽空容器,使水上升到高度h1?h2?1.9m处,容器的质量m为100kg,试确定支承受的力。(10分). 第2 页 共2 页 八. 一水平放置的弯管如图所示,已知管内液流密度为?,流量为qV,弯管进出口内径分别为d1、d2,d1处的压强为p1,弯管弯转角度为?,不计流动损失,求弯管所受液流的作用力。(15分) 九. 一输油管路的管长L?50m,管径d?0.1m,油的密度??930kg/m、动力粘度3??0.072Pa?s,当通过油的流量qV?0.003m3/s时,求:1.沿程阻力损失,2.管轴处的最大速度,3.管壁处的切应力。(10分) 2006年工程流体力学试题参考答案 一.1.质量力:流体质点受到的与质量成正比的力。 表面力:作用在所研究流体的外表面上与表面积成正比的力。 2.静压强:当流体处于静止时流体中的压强。 动水压强:粘性流体中三个相互正交的法向压强的算术平均值的负值。 3.等压面:在充满平衡流体的空间,连接压强相等的点组成的面。 压力体:由曲面、过曲面周界的铅垂面和自由表面(或其延长面)所形成的封闭空间。 ?4.有旋运动:若流场中??0,则称该流动为有旋运动。 ?无旋运动:若流场中??0,则称该流动为无旋运动。 ??5.速度环量:???v?dl 旋涡强度:J?2A???dA n6.速度势函数:若流场中??0,则存在d???????????dx?dy?dz,其中?vx,?x?y?z?x?????vy,?vz,则称?为势函数。 ?y?z 流函数:满足不可压缩流体二维连续性方程,且d??????dx?dy,其中 ?x?y?????vx,则称?为流函数。 ??vy,?y?x7.运动相似:满足几何相似的两个液流,若在对应瞬时,所有对应点上的速度方向一致,大小成同一比例,则称两个液流运动相似。 动力相似:两个运动相似的液流中,在对应瞬时,对应点上受相同性质力的作用,力的方向相同,且各对应的同名力成同一比例,则称两个液流动力相似。 8.层流:流体质点做定向有规则的运动。 紊流:流体质点做非定向混杂的运动。

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