【正文】 Pa 為基準(zhǔn)來計量。 液體與氣體的分界面，即液體的自由液面是等壓面 ； 互不摻混的兩種液體的分界面是等壓面。 p0：液體自由表面處壓強。 2 靜止流體中任一點壓強的大小與作用面方向無關(guān)，即任一點上各方向的靜壓強都相同。 流體靜壓強有兩個基本特性。在均勻流體中，質(zhì)量力與受作用流體的體積成正比?？煞纸獬膳c流體表面垂直的法向力 和與流體表面相切的切向力。 作用在流體上的力可以分為兩大類，表面力和質(zhì)量力。 理想流體： 不具有黏性的流體，實際流體都是具有黏性的。液體黏性隨溫度升高而減小，氣體黏性隨溫度升高而增大。 動力黏度（黏性系數(shù)） μ： 在通常的壓強下，壓強對流體的黏性影響很小，可忽略。 運動的流體所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力 (切向力 ) F 的大小與 垂直于流動方向的速度梯度 du/dy 成正比，與接觸面的面積 A 成正比，并與流體的種類有關(guān)，而與接觸面上壓強 P 無關(guān)。 流體的 黏性 ： 是流體抵抗剪切變形的一種屬性。 21 把液體看作是不可壓縮流體，氣體看作是可壓縮流體，都不是絕對的。 可壓縮流體： 密度隨溫度和壓強變化的流體。表示溫度保持不變時，單位壓強增量引起流體體積的相對縮小量。 流體的壓縮性和膨脹性 ： 隨著壓強的增加，體積縮小；溫度增高，體積膨脹。 2 分 20 xyd v dx v dy? ?? 工程流體力學(xué)考試試卷 一．名詞解釋： 流體： 在任何微小剪切力的持續(xù)作用下能夠連續(xù)不斷變形的物質(zhì)。（ 28825 /g N m? ? ） 解： 1 30d cm? 故 221 3 0 7 0 6 .8 64a cm?? ? ? （ 1 分） 2 15d cm? 19 故 222 1 5 1 7 6 .7 14a cm?? ? ? （ 1 分） 28825 /g N m? ? 30z cm?? （ 2 分） （ 1） 1 3 3 3 7 0 8 8 2 52 5 2 5 8825h c m?? －水 銀 柱 ＝ （ ） ＝ 油 柱（ 2 分） 3122 2 2 2127 0 6 . 8 6 1 7 6 . 7 12 2 9 8 1 3 5 2 . 8 1 5 1 8 3 2 /7 0 6 . 8 6 1 7 6 . 7 1aaQ g h c m saa ?? ? ? ???＝（ 5 分） （ 2） 1 1 151832 2 1 4 .8 /7 0 6 .8 6QV c m sa? ? ?（ 1 分） 2 2 151832 8 5 9 . 2 /1 7 6 . 7 1QV c m sa? ? ?（ 1 分） 由伯努力方程，知 221 1 2 212V p V pzzg g g g??? ? ? ? ?（ 4 分） 22122 1 4 .8 8 5 9 .2302 9 .8 1 2 9 .8 1ppgg??? ? ? ???（ 1 分） 所以 11 4 0 6 . 3 2 3 . 5 3 8 2 . 8 3 . 8 2 8pp c m mg?? ? ? ? ? 油 柱（ 2 分） 3. 不可壓縮平面流動的流函數(shù)為 2 3 10xy x y? ? ? ，試判斷是否存在勢函數(shù)，如果存在，求其勢函數(shù)。 （ 3 分） 2．有一 30cm 15 cm? 的文德利管，接入鉛垂的輸油管上，油的流動方向朝上。夾角的傾斜平面向上運動， 試求容器中水面的傾角，并分析 p 與水深的關(guān)系。 （ 15 分） 參考答案 一．名詞解釋（共 10 小題，每題 2 分，共 20 分） 1．粘滯性 —— 流體在受到外部剪切力作用時發(fā)生變形 (流動 )，其內(nèi)部相應(yīng)要產(chǎn)生對變形的抵抗，并以內(nèi)摩擦力的形式表現(xiàn)出來，這種流體的固有物理屬性稱為流體的粘滯性或粘性 2．跡線 —— 流體質(zhì)點的運動軌跡曲線 流線 —— 同一瞬時，流場中的一條線，線上每一點切線方向 與流體在該點的速度矢量方向一致 3．層流 —— 流體運動規(guī)則、穩(wěn)定，流體層之間沒有宏觀的橫向摻混 4．量綱和諧 —— 只有量綱相同的物理量才能相加減，所以正確的物理關(guān)系式中各加和項的量綱必須是相同的，等式兩邊的量綱也必然是相同的 5．偶極流 —— 由相距 2a 的點源與點匯疊加后，令 a 趨近于零得到的流動 6．排擠厚度 —— 粘性作用造成邊界層速度降低，相比理想流體有流量 17 損失，相當(dāng)于中心區(qū)理想流體的流通面積減少，計算時將平板表面上移一個厚度，此為排擠厚度 7．順壓力梯度 —— 沿流動方向壓力逐漸降低，邊界層的流動受壓力推動不會產(chǎn)生分 離 8．時均速度 —— 湍流的瞬時速度隨時間變化，瞬時速度的時間平均值稱為時均速度 9．輸運公式 —— 將系統(tǒng)尺度量轉(zhuǎn)換成與控制體相關(guān)的表達(dá)式 10．連續(xù)介質(zhì)假說 —— 將流體視為由連續(xù)分布的質(zhì)點構(gòu)成，流體質(zhì)點的物理性質(zhì)及其運動參量是空間坐標(biāo)和時間的單值和連續(xù)可微函數(shù)。已知喉部與進口截面間的高度差為 30cm，圖中 U 形管讀數(shù)為 25cm 水銀柱，試求油的流 量 以 及 進 口 與 喉 部 兩 截 面 之 間 的 壓 力 差 。夾角的傾斜平面向上運動， 試求容器中水面的傾角，并分析 p 與水深的關(guān)系。 A. 沿程下降 B. 沿程上升 C. 保持水平 D. 前三種情況都有可能 。 6． 雷 諾 數(shù) Re 反 映 了 ( )的 對 比 關(guān) 系 C. 慣性力與粘滯力 D. 粘 15 滯力與動水壓力 7． 一密閉容器內(nèi)下部為水，上部為空氣，液面下 處測壓管高度為 ，設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?1 個工程大氣壓，則容 器內(nèi) 氣體部分的相 對壓強為 ___ 水柱 （ ） 。 5． 流動有勢的充分必要條件是 ( )。 A. 牛頓流體及非牛頓流體； B. 可壓縮流體與不可壓縮流體； C. 均質(zhì)流體與非均質(zhì)流體； D. 理想流體與實際流體。 (15 分 ) 解： 1－ 1 和 2－ 2 截面處于緩變流中（ 2 分），列總流的伯努力方程有： gvgpZgvgpZ 2222222111 ????? ?? （ 3 分） ，其中 1Z = 2Z （ 1 分） (1) 根據(jù)連續(xù)性方程有： 2211 AvAv ? （ 2 分） (2) 設(shè) U 型管左側(cè)水面到底部（ Z=0）的距離為 L，有： ghhLZgpLZgp 水??? ??????? )()( 2211 （ 3 分） （ 3） 根據(jù)上述三式帶入已知條件，求得： 2v ＝ ，（ 2 分） 22AvQ? =（ 2 分） 14 工程流體力學(xué)考試試卷 一．名詞解釋（共 10 小題，每題 2 分，共 20 分） 粘滯性；跡線與流線；層流；質(zhì)量力；偶極流；排擠厚度；順壓力梯度；時均速度；輸運公式；連續(xù)介質(zhì)假說 二．選擇題（共 10小題，每題 3 分，共 30分） 1．絕對壓強 pabs 與相對壓強 p 、真空度 pv 、當(dāng)?shù)?大氣壓 pa 之間的關(guān)系是： A. pabs =p+pv； B. p=pabs－ pa C. pv= pa－ pabs D. p=pabs+pa 2． 如圖所示 A. p0=pa； B. p0pa； C. p0pa； D. 無法判斷。噴嘴直徑2 50d mm? ， 1 100d mm? 。（ 15 分） 解：考慮慣性力與重力在內(nèi)的單位質(zhì)量力為（取原液面中點為坐標(biāo)原點） X=－ a ； Y=0 ； Z= － g （ 2 分） 代入式 歐拉平衡微分方程： （ 2 分） 得： 積分得： （ 3 分） 在自由液面上，有： x=z=0 ； p= p0（ 1 分） 得： C=p0 =0 （ 1 分） 代入上式得： Ｂ點的壓強為： （ 2分） 自由液面方程為（∵液面上 p0=0） 12 ax+gz=0（ 2 分） 即： （ 2 分） 2 ．水自壓力容器穩(wěn)定地流 出。 淹深 —— 流體中某點在自由面下的垂直深度。 逆壓力梯度 —— 沿流動方向上壓力逐漸升高，邊界層的流動受抑制容易產(chǎn)生分離 。控制體的表面稱為控制面 穩(wěn)態(tài)流動 —— 流場中各點的運動參數(shù)不隨時間變化 動量損失厚度 —— 與理想流體流動相比，粘性流體在邊界層內(nèi)減速造成動量損失，如果按理想流體流動計算動量（放大速度），必須考慮壁面上移一個距離（減小流道），這個距離稱為動量損失厚度。單位質(zhì)量流體所受到的質(zhì)量 力稱為單位質(zhì)量力。 (15 分 ) 10 工程流體力學(xué)考試試卷 一．名詞解釋（共 10 小題，每題 3 分 ，共 30 分） 粘滯性；量綱和諧； 質(zhì)量力； 微元控制體； 穩(wěn)態(tài)流動；動量損失厚度；當(dāng)量直徑；逆壓力梯度；連續(xù)介質(zhì)假說；淹