流體力學-第3章流體運動學

1、第3章流體運章流體運動學選擇題：【3.1】用歐拉法表示流體質點的加速度a等于：（a）22ddtr；（b）vt??；（c）()vv??；（d）()t?????vvv。解：用歐拉法表示的流體質點的加速度為??ddtt??????vvavv（d）【3.2】恒定流是：（a）流動隨時間按一定規(guī)律變化；（b）各空間點上的運動要素不隨時間變化；（c）各過流斷面的速度分布相同；（d）遷移加速度為零。解：恒定流是指用歐拉法來觀察流體的運動，在任何固定的空

2、間點若流體質點的所有物理量皆不隨時間而變化的流動.（b）【3.3】一元流動限于：（a）流線是直線；（b）速度分布按直線變化；（c）運動參數(shù)是一個空間坐標和時間變量的函數(shù)；（d）運動參數(shù)不隨時間變化的流動。解：一維流動指流動參數(shù)可簡化成一個空間坐標的函數(shù)。（c）【3.4】均勻流是：（a）當?shù)丶铀俣葹榱悖唬╞）遷移加速度為零；（c）向心加速度為零；（d）合加速度為零。解：按歐拉法流體質點的加速度由當?shù)丶铀俣群妥兾患铀俣龋ㄒ喾Q遷移加速度）這兩

3、部分組成，若變位加速度等于零，稱為均勻流動（b）【3.5】無旋運動限于：（a）流線是直線的流動；（b）跡線是直線的流動；（c）微團無旋轉的流動；（d）恒定流動。解：無旋運動也稱勢流，是指流體微團作無旋轉的流動，或旋度等于零的流動。（d）【3.6】變直徑管，直徑1320mmd?，2160mmd?，流速11.5msV?。2V為：（a）3ms；（b）4ms；（c）6ms；（d）9ms。解：按連續(xù)性方程，22112244VdVd???，故221

4、2123201.56ms160dVVd????????????????（c）【3.7】平面流動具有流函數(shù)的條件是：（a）理想流體；（b）無旋流動；（c）具有流速勢；（d）滿足連續(xù)性。解：平面流動只要滿足連續(xù)方程，則流函數(shù)是存在的。（d）【3.8】恒定流動中，流體質點的加速度：（a）等于零；（b）等于常數(shù)；（c）隨時間變解：對于恒定流動，流線和跡線在形式上一定重合，但對于非恒定流動，在某些特殊情況下也可能重合，舉一個簡單例子，如果流體質點

5、作直線運動，盡管是非恒定的，但流線和跡線可能是重合。（c）【3.15】一維流動中，“截面積大處速度小，截面積小處速度大”成立的必要條件是：（a）理想流體；（b）粘性流體；（c）可壓縮流體；（d）不可壓縮流體。解：這道題的解釋同3.11題一樣的。（d）【3.16】速度勢函數(shù)存在于流動中：（a）不可壓縮流體；（b）平面連續(xù)；（c）所有無旋；（d）任意平面。解：速度勢函數(shù)（速度勢）存在的條件是勢流（無旋流動）（c）【3.17】流體作無旋運動的

6、特征是：（a）所有流線都是直線；（b）所有跡線都是直線；（c）任意流體元的角變形為零；（d）任意一點的渦量都為零。解：流體作無旋運動特征是任意一點的渦量都為零。（d）【3.18】速度勢函數(shù)和流函數(shù)同時存在的前提條件是：（a）兩維不可壓縮連續(xù)運動；（b）兩維不可壓縮連續(xù)且無旋運動；（c）三維不可壓縮連續(xù)運動；（d）三維不可壓縮連續(xù)運動。解：流函數(shù)存在條件是不可壓縮流體平面流動，而速度勢存在條件是無旋流動，即流動是平面勢流。（b）計算題【3

7、.19】設流體質點的軌跡方程為123e1e1ttxCtyCtzC????????????其中C1、C2、C3為常數(shù)。試求（1）t=0時位于ax?，by?，cz?處的流體質點的軌跡方程；（2）求任意流體質點的速度；（3）用Euler法表示上面流動的速度場；（4）用Euler法直接求加速度場和用Lagrange法求得質點的加速度后再換算成Euler法的加速度場，兩者結果是否相同。解：（1）以0t?，xa?，yb?，zc?代入軌跡方程，得12