1、流体力学（流体动力学）历年真题试卷汇编 3 及答案解析(总分：66.00，做题时间：90 分钟)一、判断题请判断下列各题正误(总题数：2，分数：4.00)1.(中国农业大学 2007-2008 年度秋季学期期末考试试题)定常流动时，流线与迹线重合。（分数：2.00）A.正确B.错误2.(西南交通大学 20032004 学年第 l 学期期末考试试题 A 卷)均匀流是指运动要素不随时间变化的流动。（分数：2.00）A.正确B.错误二、名词解释题(总题数：2，分数：4.00)3.(南京大学 20052006 学年第 2 学期期末考试试题)拉格朗日观点和欧拉观点。（分数：2.00）_4.(南京大学 2
2、0052006 学年第 2 学期期末考试试题)无量纲方程。（分数：2.00）_三、简答题(总题数：5，分数：10.00)5.(哈尔滨工业大学 2007 年秋季学期期末考试试题)解释断面平均流速和时间平均流速。（分数：2.00）_6.(哈尔滨工业大学 2007 年秋季学期期末考试试题)推求流线的微分方程。（分数：2.00）_7.(哈尔滨工业大学 2006 年秋季学期期末考试试题)什么是恒定流动?（分数：2.00）_8.(哈尔滨工业大学 2006 年秋季学期期末考试试题)试推导直角坐标系下流体的连续性微分方程。（分数：2.00）_9.(南京大学 20052006 学年第 2 学期期末考试试题)解释
3、下式中各项的含义： （分数：2.00）_四、单项选择题(总题数：4，分数：8.00)10.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）_11.(中国石油大学 2004-2005 学年第 2 学期期末考试试题)缓变流断面的水力特性( )。（分数：2.00）A.质量力只有惯性力B.z+C.z+D.p=常数12.(扬州大学 2005-2006 学年第 2 学期期末考试试题)断面单位能量 E s 随水深 h 的变化规律是( )。（分数：2.00）A.E s 存在极大值B.E s 存在极小值C.E s 随 h 增加而单调增加D.E s 随 h 增加而单调减少13.(扬州大学
4、2004-2005 学年第 2 学期期末考试试题)下列水流中，时变(当地)加速度为零是( )。（分数：2.00）A.恒定流B.均匀流C.层流D.一元流五、填空题(总题数：15，分数：30.00)14.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）_15.(哈尔滨工业大学 2006 年秋季学期期末考试试题)断面平均流速表达式 v=_；时均流速表达式（分数：2.00）_16.(哈尔滨工业大学 2006 年秋季学期期末考试试题)一两维流动 y 方向的速度为 v y =f(t，x，y)，在欧拉法中 y 方向的加速度为 a y =_。（分数：2.00）_17.(南京大学 20052
5、006 学年第 2 学期期末考试试题)NS 方程(矢量形式)：_和静力方程：_。（分数：2.00）_18.(南京大学 2005 一 2006 学年第 2 学期期末考试试题)求解流体动力问题需要有闭合的运动方程组之外，还要有_条件和_条件。（分数：2.00）_19.(南京大学 20052006 学年第 2 学期期末考试试题)如果用几何图形来表示流体的运动情况，则_与拉格朗日观点相联系，它的定义是：_；而_与欧拉观点相联系，它的定义是_。（分数：2.00）_20.(西北工业大学 20062007 学年第 1 学期期末考试试题)流体质点在空间运动时所描绘出来的曲线称为_。同一时刻由不同流体质点所组成
6、，且在该曲线上各点的速度方向和曲线在该点的切线方向重合的曲线称为_。（分数：2.00）_21.(西北工业大学 20062007 学年第 1 学期期末考试试题)已知一流场的速度分布为u=yzt，v=xzt，w=0，则当 t=10 时，质点在点(2，5，3)处的加速度为 a x =_、a y =_、a z =_。（分数：2.00）_22.(西北工业大学 20052006 学年第 1 学期期末考试试题)研究流体运动的两种分析方法分别是_和_。（分数：2.00）_23.(西北工业大学 20052006 学年第 1 学期期末考试试题)已知某流场的速度分布为 （分数：2.00）_24.(中国农业大学 20
7、07-2008 年度秋季学期期末考试试题)在括号内填上“表面力”或“质量力”：摩擦力( )；重力( )；离心力( )；浮力( )；压力( )。（分数：2.00）_25.(中国石油大学 2004-2005 学年第 2 学期期末考试试题)空间连续性微分方程的表达式为_。（分数：2.00）_26.(扬州大学 2005-2006 学年第 2 学期期末考试试题)恒定流动的_加速度为零，均匀流动的_加速度为零。（分数：2.00）_27.(扬州大学 2005-2006 学年第 2 学期期末考试试题)液体平衡微分方程的积分条件是_。（分数：2.00）_28.(扬州大学 2004-2005 学年第 2 学期期末
8、考试试题)当液流为_时，流线与迹线重合。（分数：2.00）_六、解答题(总题数：5，分数：10.00)29.(哈尔滨工业大学 2006 年秋季学期期末考试试题)已知平面不可压缩流体流动的流速为 v x =x 2 +2x一 4y，v y =一 2xy 一 2y。 (1)检查流动是否连续。 (2)检查流动是否有旋。 (3)求流场驻点位置。 (4)求流函数。（分数：2.00）_30.(西北工业大学 2005-2006 学年第 1 学期期末考试试题)设有一平面流场，其速度表达式是 u=x+t，v=一 y+t，w=0，求 t=0 时过点(一 1，一 1)的流线和迹线。（分数：2.00）_31.(东北电力
9、大学 2004-2005 学年第 2 学期期末考试试题)如果流体的密度表示为 =(x，y，z，t)，分别写出它的当地导数和迁移导数的表达式。（分数：2.00）_32.(中国石油大学 2004-2005 学年第 2 学期期末考试试题)已知流场的速度分布为 （分数：2.00）_33.(西安理工大学 2005 年秋季学期期末考试试题)已知水流速度 u x =一 4y，u y =4y，u z =0，要求判别此水流： (1)是恒定流，还是非恒定流。 (2)是有旋流动，还是无旋流动。 (3)有无线变形和角变形。 (4)绘出流线示意图。（分数：2.00）_流体力学（流体动力学）历年真题试卷汇编 3 答案解析
10、(总分：66.00，做题时间：90 分钟)一、判断题请判断下列各题正误(总题数：2，分数：4.00)1.(中国农业大学 2007-2008 年度秋季学期期末考试试题)定常流动时，流线与迹线重合。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：2.(西南交通大学 20032004 学年第 l 学期期末考试试题 A 卷)均匀流是指运动要素不随时间变化的流动。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：恒定流是指运动要素不随时间变化的流动或均匀流是指流线为平行直线的流动。二、名词解释题(总题数：2，分数：4.00)3.(南京大学 20052006 学年第 2 学期期末考试试题)拉格朗日观点和欧拉观点。
11、（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)在描述流体运动时，着眼于流点的运动状况的流动描述方法(或观点)即为拉格朗日观点。如用河流中的随波漂流的浮标来观察河水的运动；跟踪台风来观察台风路径；气象上的小球测风得到小球的运动轨迹，然后根据几何方法得出风向风速等均为拉格朗日观点。 拉格朗日观点特点是，着眼于流体质点，设法描述出每个流体质点自始至终的运动规律，即它们的位置随时间变化的规律。知道了每个流点的运动规律，整个流体运动的状况也就知道了。 (2)欧拉观点在描述流体运动时，其着眼点不在运动流点上，而是在任意空间固定点上来考察流动状况。如固定的测风仪器测风，洋面上固定的浮标站等。 欧拉观点的特
12、点是着眼于空间，设法在空间中的每一点上描述出流体运动的变化状况。如果每一点的流体运动都知道了，则整个流体的运动状况也清楚了。)解析：4.(南京大学 20052006 学年第 2 学期期末考试试题)无量纲方程。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：控制流体运动的 NS 方程中的每一项都足无量纲的，所以称之为无量纲运动方程，或运动方程的无量纲形式，简称无量纲方程。)解析：三、简答题(总题数：5，分数：10.00)5.(哈尔滨工业大学 2007 年秋季学期期末考试试题)解释断面平均流速和时间平均流速。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：流经有效截面的体积流量除以有效截面积而得到的商(v a
13、 =q v A)即为断面平均流速；在某一时间间隔内，以某平均速度流经微小过流断面的流体体积与以真实速度流经此微小过流断面的流体体积相等，该平均速度称为时间平均流速。)解析：6.(哈尔滨工业大学 2007 年秋季学期期末考试试题)推求流线的微分方程。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：如图 39 所示，某瞬时在流线上任取一点 M(x，y，z)，位于 M 点的流体质点速度为 v，其分量为 v x 、v y 、v z ，在流线上取无穷小线段 ，其在三个坐标轴上的投影为dx、dy、dz。 )解析：7.(哈尔滨工业大学 2006 年秋季学期期末考试试题)什么是恒定流动?（分数：2.00）_正确答案
14、：(正确答案：恒定流动是指流动参数不随时间变化的流动。)解析：8.(哈尔滨工业大学 2006 年秋季学期期末考试试题)试推导直角坐标系下流体的连续性微分方程。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：在流场中取一固定的平行六面体空间，边长分别为 dx、dy、dz，中心 A 点的速度分量分别为 v x 、v y 、v z ，密度为 。计算经 dt 时间内流出、流入右、左侧面流体质量差值为： )解析：9.(南京大学 20052006 学年第 2 学期期末考试试题)解释下式中各项的含义： （分数：2.00）_正确答案：(正确答案： 称为个别变化(个别微商，物质微商，随体导数)，表示流点在运动中它的速
15、度随时间的变化，即流点的加速度或拉格朗日法的加速度。 称为局地变化(局地微商)，表示固定空间点上速度随时间的变化，即空间点上的加速度或欧拉方法的加速度。 称为平流变化(迁移变化)，表示沿着流点的运动方向速度分布不均匀引起的加速度。 )解析：四、单项选择题(总题数：4，分数：8.00)10.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：11.(中国石油大学 2004-2005 学年第 2 学期期末考试试题)缓变流断面的水力特性( )。（分数：2.00）A.质量力只有惯性力B.z+ C.z+D.p=常数解析：12.(扬州大学 2005-2006 学年第 2 学期期
16、末考试试题)断面单位能量 E s 随水深 h 的变化规律是( )。（分数：2.00）A.E s 存在极大值B.E s 存在极小值 C.E s 随 h 增加而单调增加D.E s 随 h 增加而单调减少解析：13.(扬州大学 2004-2005 学年第 2 学期期末考试试题)下列水流中，时变(当地)加速度为零是( )。（分数：2.00）A.恒定流 B.均匀流C.层流D.一元流解析：五、填空题(总题数：15，分数：30.00)14.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：15.(哈尔滨工业大学 2006 年秋季学期期末考试试题)断面平均流速表达式 v=_；时均流速
17、表达式（分数：2.00）_正确答案：(正确答案： )解析：16.(哈尔滨工业大学 2006 年秋季学期期末考试试题)一两维流动 y 方向的速度为 v y =f(t，x，y)，在欧拉法中 y 方向的加速度为 a y =_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案： )解析：17.(南京大学 20052006 学年第 2 学期期末考试试题)NS 方程(矢量形式)：_和静力方程：_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案： )解析：18.(南京大学 2005 一 2006 学年第 2 学期期末考试试题)求解流体动力问题需要有闭合的运动方程组之外，还要有_条件和_条件。（分数：2.00）_正确答案：
18、(正确答案：边界 初始)解析：19.(南京大学 20052006 学年第 2 学期期末考试试题)如果用几何图形来表示流体的运动情况，则_与拉格朗日观点相联系，它的定义是：_；而_与欧拉观点相联系，它的定义是_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：迹线 流点在各时刻所行路线轨迹线(或流点在空间运动时所描绘出来的曲线) 流线 在某时刻任意一点的切线方向，正好与该时刻该处流速方向相重合的曲线)解析：20.(西北工业大学 20062007 学年第 1 学期期末考试试题)流体质点在空间运动时所描绘出来的曲线称为_。同一时刻由不同流体质点所组成，且在该曲线上各点的速度方向和曲线在该点的切线方向重合的
19、曲线称为_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：迹线 流线)解析：21.(西北工业大学 20062007 学年第 1 学期期末考试试题)已知一流场的速度分布为u=yzt，v=xzt，w=0，则当 t=10 时，质点在点(2，5，3)处的加速度为 a x =_、a y =_、a z =_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：1815 4506 0)解析：22.(西北工业大学 20052006 学年第 1 学期期末考试试题)研究流体运动的两种分析方法分别是_和_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：拉格朗日法 欧拉法)解析：23.(西北工业大学 20052006 学年第 1 学期
20、期末考试试题)已知某流场的速度分布为 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：3xz 2 +6y 2 z 3yz 2 +xy xz)解析：24.(中国农业大学 2007-2008 年度秋季学期期末考试试题)在括号内填上“表面力”或“质量力”：摩擦力( )；重力( )；离心力( )；浮力( )；压力( )。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：摩擦力(表面力)；重力(质量力)；离心力(质量力)；浮力(质量力)；压力(表面力)。)解析：25.(中国石油大学 2004-2005 学年第 2 学期期末考试试题)空间连续性微分方程的表达式为_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案： )解析：2
21、6.(扬州大学 2005-2006 学年第 2 学期期末考试试题)恒定流动的_加速度为零，均匀流动的_加速度为零。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：当地 迁移)解析：27.(扬州大学 2005-2006 学年第 2 学期期末考试试题)液体平衡微分方程的积分条件是_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：质量力有势)解析：28.(扬州大学 2004-2005 学年第 2 学期期末考试试题)当液流为_时，流线与迹线重合。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：恒定流)解析：六、解答题(总题数：5，分数：10.00)29.(哈尔滨工业大学 2006 年秋季学期期末考试试题)已知平面不可
22、压缩流体流动的流速为 v x =x 2 +2x一 4y，v y =一 2xy 一 2y。 (1)检查流动是否连续。 (2)检查流动是否有旋。 (3)求流场驻点位置。 (4)求流函数。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)由题意可知， =2x+22z 一 2=0。 可见，满足连续性方程。 (2)由题意可知， =一 y+20。可见流动有旋。 (3)驻点条件： v x =x 2 +2x 一 4y=x(x+2)一 4y=0， v y =一 2xy 一 2y=一 2y(x+1)=0 由 y=0 代入解得： x=0，x=一 2 由 x=一 1 代入解得： y=一 解得驻点为如下三点：(0，0)、
23、(一 2，0)、(一 1，一 )。 (4)由题意可知， =v x =x 2 +2x 一 4y，因此有： =x 2 y+2xy 一 2y 2 +f(x) 则可得： )解析：30.(西北工业大学 2005-2006 学年第 1 学期期末考试试题)设有一平面流场，其速度表达式是 u=x+t，v=一 y+t，w=0，求 t=0 时过点(一 1，一 1)的流线和迹线。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)流线的微分方程是 ，式中 t 是时间参数，积分得： (x+t)(一 y+t)=c 以 t=0 时，x=y=一 1 代入上式，可确定积分常数 c=一 1，所以所求流线方程为 xy=1 (2)迹线
24、应满足得方程是： )解析：31.(东北电力大学 2004-2005 学年第 2 学期期末考试试题)如果流体的密度表示为 =(x，y，z，t)，分别写出它的当地导数和迁移导数的表达式。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由密度表达式，可得当地导数表达式为 )解析：32.(中国石油大学 2004-2005 学年第 2 学期期末考试试题)已知流场的速度分布为 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案： )解析：33.(西安理工大学 2005 年秋季学期期末考试试题)已知水流速度 u x =一 4y，u y =4y，u z =0，要求判别此水流： (1)是恒定流，还是非恒定流。 (2)是有旋流动，还是无旋流动。 (3)有无线变形和角变形。 (4)绘出流线示意图。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案： )解析：
