1、流体力学（流体动力学）历年真题试卷汇编 2 及答案解析(总分：70.00，做题时间：90 分钟)一、解答题(总题数：8，分数：16.00)1.(北京航空航天大学 2007 年考研试题)已知速度场 （分数：2.00）_2.(北京航空航天大学 2007 年考研试题)已知流体的流动速度为 （分数：2.00）_3.(北京航空航天大学 2006 年考研试题)已知速度场 （分数：2.00）_4.(北京航空航天大学 2006 年考研试题)已知流体的流动速度为 （分数：2.00）_5.(北京航空航天大学 2005 年考研试题)已知速度场 （分数：2.00）_6.(北京航空航天大学 2005 年考研试题)已知流
2、体的流动速度为 （分数：2.00）_7.(北京航空航天大学 2005 年考研试题)一油箱如图 34 所示，油箱中装有其容积 13 的汽油，飞机以匀加速 a 水平运动，试求能使汽油自由面达箱底时的加速度值。 （分数：2.00）_8.(天津大学 2002 年考研试题)对于 u x =2xy，u y =a 2 +x 2 一 y 2 的平面流动，a 为常数。试分析判断：(1)是恒定流还是非恒定流? (2)是均匀流还是非均匀流? (3)是有旋流还是无旋流?（分数：2.00）_二、简答题(总题数：6，分数：12.00)9.(东南大学 2005 年考研试题)简要回答流体微团运动的基本形式有哪几种。（分数：2
3、.00）_10.(东南大学 2005 年考研试题)用有限控制体法推导不可压缩均质流体恒定总流的连续性方程。（分数：2.00）_11.(东南大学 2004 年考研试题)试述描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法各自的特点。（分数：2.00）_12.(中国科学院一中国科技大学 2007 年考研试题)在描述流动时常用到流线，迹线和脉线等概念。试问陨石下坠时在天空划过的白线是什么线?烟囱里冒出的烟是什么线?（分数：2.00）_13.(中国科学院一中国科技大学 2007 年考研试题)流动满足质量守恒的表达式是什么?不可压缩流体的方程被简化成什么形式?（分数：2.00）_14.(中国科学院一中国科技大学 200
4、7 年考研试题)试述物质导数(又称随体导数)和当地导数的定义，并阐述两者的联系。（分数：2.00）_三、单项选择题(总题数：5，分数：10.00)15.单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。（分数：2.00）_16.(武汉大学 2009 年考研试题)均匀流的总水头线与测压管水头线的关系是( )。（分数：2.00）A.互相平行的直线B.互相平行的曲线C.互不平行的直线D.互不平行的曲线17.(武汉大学 2007 年考研试题)如图 3-7 所示水流通过渐缩管流出，若容器中的水位不变，则管内水流属( )。 （分数：2.00）A.恒定均匀流B.非恒定均匀流C.恒定非均匀流D.非恒定非均
5、匀流18.(河海大学 2007 年考研试题)流线( )。（分数：2.00）A.在恒定流中是固定不变的B.只存在于均匀流中C.总是与质点的运动轨迹重合D.是与速度向量正交的线19.(河海大学 2007 年考研试题)在恒定流中( )。（分数：2.00）A.流线一定互相平行B.断面平均流速必定沿程不变C.不同瞬时流线有可能相交D.同一点处不同时刻的动水压强相等四、判断题请判断下列各题正误(总题数：12，分数：24.00)20.(武汉大学 2009 年考研试题)均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。（分数：2.00）A.正确B.错误21.(武汉大学 2008 年考研试题)均匀流时，液体的重
6、力在流动方向的分量与液流所受到的边壁阻力相平衡。（分数：2.00）A.正确B.错误22.(武汉大学 2008 年考研试题)连续性方程 （分数：2.00）A.正确B.错误23.(武汉大学 2007 年考研试题)飞机在静止的大气中作等速直线飞行，从飞机上观察，其周围的气流流动为恒定流动。（分数：2.00）A.正确B.错误24.(武汉大学 2007 年考研试题)不可压缩流体连续性微分方程 （分数：2.00）A.正确B.错误25.(天津大学 2005 年考研试题)对于均匀流，不同过水断面上各点测压管水头为一常数。（分数：2.00）A.正确B.错误26.(天津大学 2005 年考研试题)用欧拉法描述流体
7、运动，质点加速度等于时变加速度和位变加速度之和。（分数：2.00）A.正确B.错误27.(天津大学 2004 年考研试题)在静止液体中取一微分六面体，其所受到的表面力有正压力和切向力。（分数：2.00）A.正确B.错误28.(天津大学 2004 年考研试题)流场中流线的密程度反映该处的流速大小。（分数：2.00）A.正确B.错误29.(河海大学 2005 年考研试题)恒定流是指流场内任意两点间的流速矢量相等。（分数：2.00）A.正确B.错误30.(河海大学 2005 年考研试题)急变流不可能是均匀流。（分数：2.00）A.正确B.错误31.(河海大学 2005 年考研试题)堰流是一种急变流。
8、（分数：2.00）A.正确B.错误五、填空题(总题数：4，分数：8.00)32.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）_33.(武汉大学 2009 年考研试题)当 （分数：2.00）_34.(武汉大学 2007 年考研试题)按照欧拉法推导出的加速度表达式，可将加速度细分为_加速度和_加速度。（分数：2.00）_35.(重庆大学 2008 年考研试题)在渐变流过流断面上，动压强分布规律的表达式为_。（分数：2.00）_流体力学（流体动力学）历年真题试卷汇编 2 答案解析(总分：70.00，做题时间：90 分钟)一、解答题(总题数：8，分数：16.00)1.(北京航空
9、航天大学 2007 年考研试题)已知速度场 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由题意可知，x、y、z 三个方向的速度分别为 u=xy 2 ，v=一 3y，w=2z 2 ，由欧拉表示的加速度公式可求得 x、y、z 三个方向上的加速度分别为： )解析：2.(北京航空航天大学 2007 年考研试题)已知流体的流动速度为 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：设 x 方向的速度为 u，y 方向的速度为 v，由题意可知： u=x+t，v=一 y+t 两边积分得： ln(x+t)=一 ln(y 一 t)+C(C 为积分常数) 化简得： ln(x+t)(y-t)=C 1 所以有： (x+t)(y
10、-t)=C 2 由于 t=0，则 xy=C 2 。又因为流线过点(一 1，一 1)，于是得： C 2 =1 所以流线为： xy=1 关于流动方向：因为 cos(x，u)= (x0)，则 可知 cos(x，u)0 所以流线的图形如图 33所示。 )解析：3.(北京航空航天大学 2006 年考研试题)已知速度场 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由流线上加速度公式得： 将数据代入各方向上的加速度表达式可得，在 t=2时刻空间点(1，2，3)处的加速度为： )解析：4.(北京航空航天大学 2006 年考研试题)已知流体的流动速度为 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由题意知：u x
11、=2yt+at，u y =2xt。于是得： )解析：5.(北京航空航天大学 2005 年考研试题)已知速度场 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由题意可知利用欧拉描述运动，根据加速度的公式得 x 方向的加速度： )解析：6.(北京航空航天大学 2005 年考研试题)已知流体的流动速度为 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由题意运用流线方程的意义得： 因此与 ，积分得： ln(x+t)=一ln(一 y+t)+lnc 整理可得： (x+t)(t 一 y)=c 代入(一 1，一 1)，且 t=0，得：c=一 1 所以，流线方程为：xy=1 方向判断：t=0 时， )解析：7.(北京航
12、空航天大学 2005 年考研试题)一油箱如图 34 所示，油箱中装有其容积 13 的汽油，飞机以匀加速 a 水平运动，试求能使汽油自由面达箱底时的加速度值。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：分析图如图 35 所示，由体积可得： )解析：8.(天津大学 2002 年考研试题)对于 u x =2xy，u y =a 2 +x 2 一 y 2 的平面流动，a 为常数。试分析判断：(1)是恒定流还是非恒定流? (2)是均匀流还是非均匀流? (3)是有旋流还是无旋流?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)u x 与 u y 仅与 x、y 有关，而与 t 无关，故为恒定流。 (2) 可见
13、为非均匀流。 (3)w z = )解析：二、简答题(总题数：6，分数：12.00)9.(东南大学 2005 年考研试题)简要回答流体微团运动的基本形式有哪几种。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：主要有平移运动、线变形运动、角变形运动、转动运动(平移线变形+转动)等几种形式。)解析：10.(东南大学 2005 年考研试题)用有限控制体法推导不可压缩均质流体恒定总流的连续性方程。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：如图 36 所示，先考虑 x 轴。 )解析：11.(东南大学 2004 年考研试题)试述描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法各自的特点。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案
14、：(1)拉格朗日法。物理概念直观，较易理解，表达式为 X=X(a，b，c，t)；应用困难，需求出 x、y、z，数学上困难；工程实用性差，工程问题中并不需要知道质点运动的轨迹，以及沿轨道的速度变化。 (2)欧拉定理。研究多时刻流场内固定空间点上所引起经过的质点的运动情况。同一时刻上，不同空间点有不同的质点通过；同一空间点，不同时刻也有不同的质点通过。)解析：12.(中国科学院一中国科技大学 2007 年考研试题)在描述流动时常用到流线，迹线和脉线等概念。试问陨石下坠时在天空划过的白线是什么线?烟囱里冒出的烟是什么线?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：陨石下坠时在天空划过的白线是迹线，烟囱
15、里冒出来的烟是脉线。)解析：13.(中国科学院一中国科技大学 2007 年考研试题)流动满足质量守恒的表达式是什么?不可压缩流体的方程被简化成什么形式?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：流体流动中满足质量守恒的表达式为 =0；对于不可压缩流体流动，简化为. )解析：14.(中国科学院一中国科技大学 2007 年考研试题)试述物质导数(又称随体导数)和当地导数的定义，并阐述两者的联系。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：物质导数是研究流体随体运动的物理量的时间变化率，数学描述为 。当地导数是指欧拉描述空间中空间点上的物理量随时间的变化率，数学描述为 ，两者间的关系为 )解析：三、单
16、项选择题(总题数：5，分数：10.00)15.单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。（分数：2.00）_解析：16.(武汉大学 2009 年考研试题)均匀流的总水头线与测压管水头线的关系是( )。（分数：2.00）A.互相平行的直线 B.互相平行的曲线C.互不平行的直线D.互不平行的曲线解析：17.(武汉大学 2007 年考研试题)如图 3-7 所示水流通过渐缩管流出，若容器中的水位不变，则管内水流属( )。 （分数：2.00）A.恒定均匀流B.非恒定均匀流C.恒定非均匀流 D.非恒定非均匀流解析：18.(河海大学 2007 年考研试题)流线( )。（分数：2.00）A.在恒定
17、流中是固定不变的 B.只存在于均匀流中C.总是与质点的运动轨迹重合D.是与速度向量正交的线解析：19.(河海大学 2007 年考研试题)在恒定流中( )。（分数：2.00）A.流线一定互相平行B.断面平均流速必定沿程不变C.不同瞬时流线有可能相交D.同一点处不同时刻的动水压强相等 解析：四、判断题请判断下列各题正误(总题数：12，分数：24.00)20.(武汉大学 2009 年考研试题)均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：流动流体的压强分布都应该遵循伯努利方程，并不和静水压强分布完全相同。21.(武汉大学 2008 年考研试题)均匀
18、流时，液体的重力在流动方向的分量与液流所受到的边壁阻力相平衡。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：22.(武汉大学 2008 年考研试题)连续性方程 （分数：2.00）A.正确 B.错误解析：23.(武汉大学 2007 年考研试题)飞机在静止的大气中作等速直线飞行，从飞机上观察，其周围的气流流动为恒定流动。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：解析：飞机在静止的大气中作等速直线飞行，从飞机上观察，周围的气流以相同恒定的速度向反方向流动，但当有类似于卡门涡街的绕流时，局部会出现非恒定流现象。24.(武汉大学 2007 年考研试题)不可压缩流体连续性微分方程 （分数：2.00）A.正确B
19、.错误 解析：解析：不可压缩流体连续性微分方程25.(天津大学 2005 年考研试题)对于均匀流，不同过水断面上各点测压管水头为一常数。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：同一过水断面各点测压管水头为一常数，不同过水断面上的各点的测压管水头未必是一个常数。26.(天津大学 2005 年考研试题)用欧拉法描述流体运动，质点加速度等于时变加速度和位变加速度之和。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：27.(天津大学 2004 年考研试题)在静止液体中取一微分六面体，其所受到的表面力有正压力和切向力。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：没有切向力。28.(天津大学 200
20、4 年考研试题)流场中流线的密程度反映该处的流速大小。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：29.(河海大学 2005 年考研试题)恒定流是指流场内任意两点间的流速矢量相等。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：恒定流是指流体流动各元素都不随时间改变的流动。30.(河海大学 2005 年考研试题)急变流不可能是均匀流。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：31.(河海大学 2005 年考研试题)堰流是一种急变流。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：五、填空题(总题数：4，分数：8.00)32.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）_解析：33.(武汉大学 2009 年考研试题)当 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：临界流均匀流)解析：34.(武汉大学 2007 年考研试题)按照欧拉法推导出的加速度表达式，可将加速度细分为_加速度和_加速度。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：时变(当地) 位变(迁移)解析：35.(重庆大学 2008 年考研试题)在渐变流过流断面上，动压强分布规律的表达式为_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：z+ )解析：
