1、流体力学（流体动力学）历年真题试卷汇编 3 及答案与解析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。（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。（A）正确（B）错误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。4 (南京大学 20052006 学年第 2 学期期末考试试题)无量纲方程。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。6 (哈尔滨工业大学 2007 年秋季学期期
2、末考试试题)推求流线的微分方程。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?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。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：四、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。10 (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( ) 。（A）质量力只有惯性力（B） z+ =常数（C） z+ =常数（D）p=常数11 (扬州大学 2005-2006 学年第 2 学期期末考试试题)断面单位能量
3、 Es 随水深 h 的变化规律是( ) 。（A）E s 存在极大值（B） Es 存在极小值（C） Es 随 h 增加而单调增加（D）E s 随 h 增加而单调减少12 (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( ) 。（A）恒定流（B）均匀流（C）层流（D）一元流五、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。13 (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 =_。14 (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vy=f(t，x，y) ，在欧拉
4、法中 y 方向的加速度为 ay=_。15 (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：_。16 (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。17 (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_。18 (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
5、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曲线称为_。19 (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ax=_、a y=_、a z=_。20 (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_。21 (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 ，则在直角坐标系内，三个方向的加速度分量表达式分别为：a x=_、a y=_、a z=_。22 (中国农业大学
6、 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( )。23 (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_。24 (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。25 (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_。26 (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。27 (哈尔滨工业大学 2006
7、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 vx=x2+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。28 (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。29 (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。30 (中国石油大学 2004-2005
8、学年第 2 学期期末考试试题)已知流场的速度分布为，该流场属于三元流动，其在(3，1，2)点的加速度表达式31 (西安理工大学 2005 年秋季学期期末考试试题)已知水流速度 ux=一4y，u y=4y， uz=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。流体力学（流体动力学）历年真题试卷汇编 3 答案与解析1 【正确答案】 A【知识模块】 流体动力学2 【正确答案】 B【试题解析】 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。【知识模块】 流体动力学3 【正确答案】 (1
9、)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。欧拉观点的特点是着眼于空间，设法在空间中的每一点上描述出流体运
10、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。【知识模块】 流体动力学4 【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。【知识模块】 流体动力学5 【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=qvA)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。【知识模块】 流体动力学6 【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
11、的流体质点速度为 v，其分量为 vx、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。【知识模块】 流体动力学7 【正确答案】 恒定流动是指流动参数不随时间变化的流动。【知识模块】 流体动力学8 【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 vx、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：【知识模块】 流体动力学9 【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
12、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。【知识模块】 流体动力学四、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。10 【正确答案】 B【知识模块】 流体动力学11 【正确答案】 B【知识模块】 流体动力学12 【正确答案】 A【知识模块】 流体动力学五、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。13 【正确答案】 【知识模块】 流体动力学14 【正确答案】 【知识模块】 流体动力学15 【正确答案】 【知识模块】 流体动力学16 【正确答案】 边界
13、初始【知识模块】 流体动力学17 【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【知识模块】 流体动力学18 【正确答案】 迹线 流线【知识模块】 流体动力学19 【正确答案】 1815 4506 0【知识模块】 流体动力学20 【正确答案】 拉格朗日法 欧拉法【知识模块】 流体动力学21 【正确答案】 3xz 2+6y2z 3yz2+xy xz【知识模块】 流体动力学22 【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 )。【知识模
14、块】 流体动力学23 【正确答案】 【知识模块】 流体动力学24 【正确答案】 当地 迁移【知识模块】 流体动力学25 【正确答案】 质量力有势【知识模块】 流体动力学26 【正确答案】 恒定流【知识模块】 流体动力学27 【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=x2+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)、
15、(一 2，0) 、(一 1，一 )。 (4) 由题意可知，=vx=x2+2x 一 4y，因此有： =x 2y+2xy 一 2y2+f(x)则可得： =vy=2xy+2y+f(x)=2xy+2y 所以有： f(x)=0， f(x)=C 令其为 0，则可得流函数为：=x 2y+2xy 一 2y2【知识模块】 流体动力学28 【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)迹线应满足得方程是： 这里 t 是自变量，以上两方程的解分别是： x=c 1et 一 t 一 1，y=c 2e-t+t 一 1 以 t=0 时，x=y=一1 代入上式得 c1=c2=0，消去 t 后得迹线方程： x+y=一 2【知识模块】 流体动力学29 【正确答案】 由密度表达式，可得当地导数表达式为。【知识模块】 流体动力学30 【正确答案】 【知识模块】 流体动力学31 【正确答案】 【知识模块】 流体动力学
