湘潭大学2003-2004级化工、环工领域
工程硕士研究生考试卷
（考试时间：120min，考试需要使用计算器）
考试科目：传递过程原理/环境流体力学 年级 专业
学 号： 考生姓名： 评分 阅卷教师
一、 （18分）试推导柱座标系中流体运动的连续性方程
表
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达式，并说明连续性方程所表示的物理意义。
二、 （18分）一装有质量浓度为20％wt的氢氧化钠溶液料桶，桶内溶液起始质量为3000kg，现将桶底阀打开，使其以300L/min的流率排出，同时以250L/min的速率向桶内注加质量浓度为24％的氢氧化钠溶液予以补充，试求桶内浓度达到22％所需的时间及此时桶中的溶液质量。设任意时刻，桶内的溶液均能充分混合均匀，在20％～24％的氢氧化钠质量浓度范围内，溶液密度为ρ＝1240kg/m3。
三、 （20分）已知在二维流场中，稳态流动下的流体速度向量为：
且其中一根流线过点（2，2）。试求：
（1） 该流体在整个流场中是否不可压缩；
（2） 过空间位置（2，2）的流体质点运动加速度；
（3） 该流体是否作无旋（有势）运动，若无旋，试求其势
函
关于工期滞后的函关于工程严重滞后的函关于工程进度滞后的回复函关于征求同志党风廉政意见的函关于征求廉洁自律情况的复函
数Φ；
（4） 过空间位置（2，2）的流线函数Ψ；
（5） 证明在整个流场中，势线Φ与流线Ψ正交。
四、 （15分）在一系列以毫秒计的相同时间间隔内，用测速仪测得流场中某点处沿x方向的瞬时速度Ux(t)如下（速度单位：m/s）：
Ux(t)： 3.49，3.43，3.50，3.24，3.48，3.56，3.35，3.33，3.41，3.42，3.39。
试计算该点的时均速度Utav及湍动强度Ix。
五、 （13分）简要回答Prandtl混合长理论的主要假定、基本结论和意义各是什么？
六、 （16分）某玻璃杯中装有纯酒精，置于空气不甚流通的实验室中。初始酒精液面离杯上缘2cm，温度始终维持在0℃,酒精蒸气借助分子扩散进入空气。杯口上方空气中酒精蒸汽分压可视为0，空气总压为1atm。试求杯中酒精液面下降5cm需要多少时间（以小时计）？
已知：0℃下酒精的饱和蒸气压为53.76mmHg；
酒精分子在空气中的扩散系数为0.1016cm2/s；
酒精密度为780kg/m3，酒精分子量为46。
浙公网安备 33021202002483