高等流体力学复习题(研究生).doc

高等流体力学复习题 一、选择题（每题2分，共计30分） 1、在（ ）参考系中给出各个流体质点的空间位置随时间的变化:，而把相关的物理量表示为流体质点和时间的函数。 a. 拉格朗日 b. 欧拉 c. 黎曼 d. 连续介质 2. 流体质点的某一物理量?随时间的变化率为：，其中称为（ ）。 a. 随体导数 b. 质点导数 c. 当地导数 d. 对流导数 3. 若速度场在任意空间点都满足，则该速度场为（ ）流场。 a. 无旋 b. 定常 c. 层流 d. 均匀 4. 应力张量与应变率张量之间的关系称为本构方程，下面叙述不正确的选项是（ ）。 a. 应力张量是对称张量 b. 应变率张量是对称张量 c. 理想流体本构关系为： d. 静止流体本构关系为： 5. 若速度场在任意空间点都满足（ ），则该速度场为不可压缩流场。 a. b. c. d. 6.已知：平面不可压缩流动，其y方向的速度v=v0( t )，忽略重力，则x方向的N-S方程可以写为： 第 1 页 共 4 页 a. b. c. d. ?7.根据开尔文定理，正压、理想流体在质量力有势的情况下，如果某时刻部分流体无旋，则这部分流体在（ ）。 a.该时刻以前无旋，该时刻以后可能有旋。 b. 该时刻以前无旋，该时刻以后也无旋。 c.该时刻以前可能无旋，该时刻以后可能有旋。 d. 该时刻以前可能有旋，该时刻以后也可能有旋。 8.如图1所示，假设河水是理想不可压缩匀质、定常无旋流动，且外力只考虑重力，则（ ）。 图1 A处水流速度B处水流速度 b. A处水流速度B处水流速度 c. A处水流速度=B处水流速度 d.不确定 9.下列关于流体力学中控制体特性的描述中，错误的是（ ）。 a. 控制体中流体和外界有力的相互作用 b.控制体和外界有动量的相互交换 c. 控制体中的流体不随时间变化而变化 d.控制体和外界有能量的相互交换 为研究城市的空气污染情况，需测量某项污染指标s随时间的变化率，把探头安装在一直升飞机上，直升飞机速度为，空气速度为，试用数学公式表示上述方法的测量结果（ ）。 a. b. c. d. 第 2 页 共 4 页 11. 理想流体在固体壁面处应满足的边界条件为（ ）。 a. 无滑移边界条件 b. 切向速度相等边界条件 c. 不可穿透边界条件 d. 可穿透边界条件 12. 速度势函数存在的条件是（ ① ），平面流函数存在的条件是（ ② ）。 a. ①无旋 ②不可压缩 b. ①定常 ②不可压缩 c. ①不可压缩 ②无旋 d. ①不可压缩 ②理想 13. 平面流动，速度势函数，满足拉普拉斯方程：的条件是流体是（ ）。 a. 无旋 b. 不可压缩 c. 定常 d. 理想 14. 下面关于点涡，叙述不正确的是（ ）。 a. 速度随着与原点距离增加而减少 b. 沿任封闭曲线的速度环量为零 c. 除奇点外，流动是无旋的 d. 可以认为所有的涡量都集中在奇点 15. 在流体中作加速运动的圆球，其虚拟质量相当于（ ）。 a. 圆球质量的一半 b. 圆球所排开流体质量的一半 c. 圆球质量的两倍 d. 圆球所排开流体质量两倍 二、填空题（每题5分，共计25分） 1. 已知速度势函数，则流函数 。 图2 2. 如图2所示，设在z = z0点有一强度为(的点涡， , 若在实轴处插入壁面，则新的复位势为： 3. 如图3所示，有一个很大的容积里盛满了水，在容器侧面距离水表面h的器壁上开一小孔，水从小孔流入大气，水和大气均视为理想流体，重力加速为g，则小孔射流速度v= 第 3 页 共 4 页 图3 4. 一不可压缩流体的流动，在x方向的速度分量是，z方向速度分量为零，式中b为常数，已知y=0处v=0，则y方向的速度分量v= 。 5. 已知某流场的速度分布为：u=yzt，v=xzt， w=xyt。则当t=1时，点（1, 2, 2）处y方向的加速度ay= 。 三、问答题（每题15分，共计45分） 1. 已知欧拉参考系中，u=-x，v=y，初始时刻t=0时，x=x0，y=y0，求流线和迹线。 2. 在P点的应力张量由下式给出： 求（1）在P点与法线单位矢量垂直的平面上的应力矢量； （2）应力矢量在法线方向的分量； 3. 在xy平面