工程流體力學(xué)試題三工程流體力學(xué)試題三工程流體力學(xué)試題三V:1.0精細(xì)整理，僅供參考工程流體力學(xué)試題三日期：20xx年X月5三、說明下列概念（共20分）1.什么是流線和跡線它有哪些基本特征（5分）答：流線是同一時(shí)刻流場中連續(xù)各點(diǎn)的速度方向線。（1分）跡線就是流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的軌跡。（1分）流線兩個(gè)特點(diǎn)：1）非定常流動時(shí)，流線的形狀隨時(shí)間改變；定常流動時(shí)，不隨時(shí)間改變此時(shí)，流線與跡線重合。（分））2）流線是一條光滑的曲線，流線之間不能相交，如果相交，交點(diǎn)速度比為零。（分）2.簡述伯努利方程=const的物理意義和幾何意義。（5分）答：物理意義：在符合限定條件下，單位重量流體的機(jī)械能(位能、壓力能和動能)可以互相轉(zhuǎn)化，但總和不變。（1分）幾何意義：在符合限定條件下，沿同一流線的總水頭是個(gè)常數(shù)。（1分）總機(jī)械能不變，并不是各部分能量都保持不變。三種形式的能量可以各有消長，相互轉(zhuǎn)換，但總量不會增減。（2分）水頭線：將各項(xiàng)水頭沿程變化的情況用幾何的方法表示出來。理想流體恒定元流的總水頭線是水平的。（1分）3.有旋流動、無旋流動有旋流動：流體微團(tuán)的旋轉(zhuǎn)角速度不等于零的流動稱為有旋流動。（2分）無旋流動：流體微團(tuán)的旋轉(zhuǎn)角速度等于零的流動稱為無旋流動。（2分）4.流動相似條件（6分）答：1）有相同的微分方程（2分）2）單值條件相似（2分）3）由單值條件中的物理量的相似準(zhǔn)則數(shù)相等（2分）四.推求突然擴(kuò)大能量損失計(jì)算公式（20分）解：如圖，由連續(xù)性方程解：（4分）得：（2分）由動量方程：（4分）列伯努利方程：（4分）（4分）即（2分）五、如圖所示，有一圓柱滾門，長度l=10m，直徑D=4m，上游水深H1=4m，下游水深H2=2m，求作用于圓柱滾門上的水平和鉛垂方向的分壓力。（12分）H1DH1DH2H2解：1、圓滾門左側(cè)對于水平方向：———3分對于垂直方向：—————2分圓滾門右側(cè)對于水平方向：—————3分對于垂直方向：—————2分總壓力的水平分力為P=784-196=588kN（水平向右）—————1分總壓力的鉛垂分力為P=+=（鉛垂向上）—————1分六、有一管徑d=10cm的水管，水溫為20℃，=×10㎡/s，當(dāng)流量=4L/s時(shí)，試確定管中流流態(tài)。如果要保持層流流動，流速與流量要受怎樣的限制（10分）解：=4l/s=4=—————2分Re=—————2分所以流動狀態(tài)是紊流————1分若要保持層流，則Re2000則————3分則———1分所以———1分七、已知平面流動的流函數(shù)為:求流速分量、并判斷是否為有旋流動（8分）答