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《高等流体力学》复习题

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  • 2025/6/15 10:12:10

2 θ 1 V2 2 V1 y 26. 如图所示的弯管内的流动是定常可压缩流动,从积分型动量方程出发,求弯管断面1和断面2之间流

体对弯管的作用力。(假设断面1和断面2上参数均匀分布,压力、密度、速度分别计为p1、?1、V1和p2、?2、V2,断面面积分别为A1和A2,忽略质量力的作用)

V2 2 2 1 x 1 V1 y 1 x

027. 如图所示,水射流直径d?4cm,速度??20m/s,平板法线与射流方向的夹角??30,平板沿其

法线方向运动速度u?8m/s。试求作用在平板法线方向上的力F。

28. 设物体表面是不可穿透的,且表面形状在初始时刻可用F(x,y,z)?0来表示,如果此物体开始作下

列不同运动:(1)以速度U作等速运动,速度沿负x 轴方向;(2)以速度f(t)作变速运动,速度沿正x轴方向。试写出在静止坐标系中粘性流体在物面上的速度,物面在运动过程中的表达式,并计

算速度沿物面法线的分量。 29. 如图所示的流动是两静止的无限大平行平板之间的定常不可压层流,请根据N-S方程和连续方程计算

平板间的速度场分布。

y h z h x

30. 如图所示的流动是两平行平板之间的定常不可压缩流动,其中下板静止不动,上板以恒定速度U运动,

假设平板无穷大,请根据N-S方程和连续方程计算平板间的速度场分布。(忽略质量力)

y U h z h x

31. 如图,水平放置的两块平行无穷平板间有厚度为a、b,粘性系数分别为?a、?b的不相混的不可压

缩流体作平行于平板的定常的层流运动。试求:速度沿厚度方向的分布以及两层流体在界面上的切应力?ab(设沿流动方向上的压力梯度为常数,即

y dp。 ???0)

dxa ?a ?b x O b

32. 如图所示,均匀来流以速度u0流过无限薄平板,在平板上形成了层流边界层,假设边界层内任意断面

上的速度分布ux与y的函数关系为三次多项式,试计算边界层厚度??x?的近似解析式。(提示:该平

dux?u0?ux?dy,其中?w为平板壁面切应力) 板层流边界层积分形式的动量方程为?w???dx0?

??ku??33. 给定边界层的速度分布为?1?e?,其中?为边界层厚度。试求k以及和的值。

U??y34. 设平板层流边界层速度分布为

uy?a?b,试利用动量积分方程确定边界层厚度?,??,?及壁面U?切应力?0。

T?282oC,35. 有一大的压力容器,内盛完全气体,已知p?690kN/m,??1.4,R?166.6Nm/kgK,

2通过一个收缩喷管向大气排气,大气压力pa?101.3kN/m,质量流量m?0.45kg/s。求喷管出口面

2积Ae,压力pe和速度Ve。 36.

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2 θ 1 V2 2 V1 y 26. 如图所示的弯管内的流动是定常可压缩流动,从积分型动量方程出发,求弯管断面1和断面2之间流体对弯管的作用力。(假设断面1和断面2上参数均匀分布,压力、密度、速度分别计为p1、?1、V1和p2、?2、V2,断面面积分别为A1和A2,忽略质量力的作用) V2 2 2 1 x 1 V1 y 1 x 027. 如图所示,水射流直径d?4cm,速度??20m/s,平板法线与射流方向的夹角??30,平板沿其法线方向运动速度u?8m/s。试求作用在平板法线方向上的力F。 28. 设物体表面是不可穿透的,且表面形状在初始时刻可用F(x,y,z)?0来表示,如果此物体开始作下列不同运动:(1)以速度U作等速运动,速度沿负x 轴方向;(2)以速度f(t)

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