2013中國科學(xué)院大學(xué)考研真題之流體力學(xué)

1、中國科學(xué)院大學(xué)中國科學(xué)院大學(xué)20132013年招收攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)統(tǒng)一考試試題年招收攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)統(tǒng)一考試試題科目名稱：流體力學(xué)科目名稱：流體力學(xué)考生須知：考生須知：1本試卷滿分為150分，全部考試時(shí)間總計(jì)180分鐘。2所有答案必須寫在答題紙上，寫在試題紙上或草稿紙上一律無效。科目名稱：流體力學(xué)第1頁，共2頁提示：張量形式的動(dòng)量方程為111()jiikijijiikjjiuuuuupuftxxxxxxxλρρρ??????

2、??????=?????????????????????一、簡答題(共50分，每小題10分)1.寫出國際單位制中如下物理量的量綱(LMTΘ分別表示長度、質(zhì)量、時(shí)間溫度的量綱)。(1)黏性系數(shù)；(2)導(dǎo)熱系數(shù)k。2.流場中速度的散度和旋度分別表示什么物理意義？3.某同學(xué)要實(shí)驗(yàn)測量某種有毒液態(tài)金屬流中靜止圓柱的阻力D與流速U之間的關(guān)系。由于液態(tài)金屬昂貴且有毒，試問，該同學(xué)是否可以用水作為介質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？實(shí)驗(yàn)中是否有必要選取不同直徑的圓柱再進(jìn)行

3、一系列實(shí)驗(yàn)？請說明理由。4.如圖所示，兩條曲線表示圓柱表面的壓強(qiáng)系數(shù)分布。試問哪條曲線是通過理想流體理論得到的，哪條曲線是通過實(shí)驗(yàn)測得的？為什么兩條曲線會(huì)有差異？03060901201501803210122sppUρ∞?β5.當(dāng)密度為ρ的均勻黏性流體繞過一塊尖前緣的薄平板時(shí)，會(huì)形成一個(gè)速度急劇變化的薄層。在該薄層里，速度從壁面的速度零很快變化到外部速度U，這一厚度為δ的薄層就被稱作邊界層。假設(shè)邊界層內(nèi)的速度分布為uUyδ=且3.5xU

4、δν=，其中ν為運(yùn)動(dòng)黏性系數(shù)，x為流向，y為平板法向，原點(diǎn)位于平板尖前緣。請導(dǎo)出長l(流向)、寬b的平板上表面受到的流動(dòng)阻力大小?？颇棵Q：流體力學(xué)第2頁，共2頁二、(共15分)如圖所示，有一水壩的蓄水面為14圓柱面，柱面與水庫底相切。已知水面距離壩頂高h(yuǎn)，柱面半徑為R，試求單位長度的水壩受到的水平方向水壓的合力F大小(不考慮大氣壓強(qiáng))。?hRF三、(共25分)已知某一理想流體的平面流動(dòng)速度分布為：22xuxyy=?，2yuxyx=?。

5、(1)試問該流動(dòng)是否存在勢函數(shù)?和流函數(shù)ψ，若存在則求出?和ψ。(2)有一過(01)和(22)兩點(diǎn)的曲線，求過此曲線的體積流量。四、(共30分)如圖所示，在桌面上放置一盛水的容器。在容器底部開有一圓形小孔，水從小孔流出后下落到地面。已知小孔中心距離地面高度為H，當(dāng)水柱落地與地面成45?夾角時(shí)，試求，(1)容器內(nèi)水面距離地面的高度；(2)落地點(diǎn)的水柱橫截面積與小孔面積之比。五、(共30分)如圖所示，在一半徑為R的封閉圓筒形容器中，有一半徑