第3章流体运动学自测题一、思考题3.1描述流体运动有哪两种方法？两种方法有什么不同？3.2什么是流线与迹线？流线具有什么性质？在什么情况下流线与迹线重合？3.3欧拉法法中，质点加速度由哪两部分组成？3.4流体的速度分解与刚体速度分解有什么相同点和不同点？3.5如何判别流动是有旋还是无旋？3.6什么是均匀流？什么是恒定流？二、选择题3.1用欧拉法
表
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示流体质点的加速度a等于。（D）（A）dr（B）（C）（D）dttt3.2稳定流是。（B）（A）流动随时间按一定规律变化（B）各空间点上的运动要素不随时间变化（C）各过流断面的速度分布相同（D）迁移加速度为零。3.3一元流动限于。（B）（A）流线是直线（B）运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数（C）速度分布按直线变化（D）运动参数不随时间变化的流动3.4均匀流是。（B）（A）当地加速度为零（B）迁移加速度为零（C）向心加速度为零（D）合加速度为零3.5无旋运动限于。（C）（A）流线是直线的流动（B）迹线是直线的流动（C）微团无旋转的流动（D）恒定流动3.6变直径管，直径d1320mm，d2160mm，流速V11.5m/s。V2为。（C）（A）3m/s（B）4m/s（C）6m/s（D）9m/s3.7平面流动具有流函数的条件是。（D）（A）理想流体（B）无旋流动（C）具有流速势（D）满足连续性3.8恒定流动中，流体质点的加速度。（D）（A）等于零（B）等于常数（C）随时间变化而变化（D）与时间无关3.9在流动中，流线和迹线重合。（C）（A）无旋（B）有旋（C）恒定（D）非恒定。3.10流体微团的运动与刚体运动相比，多了一项运动。（C）（A）平移（B）旋转（C）变形（D）加速3.11一维流动的连续性方程VA=C成立的必要条件是。（D）（A）理想流体（B）粘性流体（C）可压缩流体（D）不可压缩流体。3.12流线与流线，在通常情况下。（D）（A）能相交，也能相切（B）仅能相交，但不能相切（C）仅能相切，但不能相交（D）既不能相交，也不能相切3.13欧拉法描述流体质点的运动。（B）（A）直接（B）间接（C）不能（D）只在恒定时能3.14非恒定流动中，流线与迹线。（B）（A）一定重合（B）一定不重合（C）特殊情况下可能重合（D）一定正交3.15一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立的必要条件是。（D）（A）理想流体（B）粘性流体（C）可压缩流体（D）不可压缩流体3.16速度势函数存在于流动中。（C）（A）不可压缩流体（B）平面连续（C）所有无旋（D）任意平面3.17流体作无旋运动的特征是。（D）（A）所有流线都是直线（B）所有迹线都是直线（C）任意流体元的角变形为零（D）任意一点的涡量都为零3.18速度势函数和流函数同时存在的前提条件是。（B）（A）两维不可压缩连续运动（B）两维不可压缩连续且无旋运动（C）三维不可压缩连续运动（D）三维不可压缩连续运动三、
计算题
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3.1已知流场中的速度分布为uyztvxztwxy（1）试问此流动是否恒定；（非恒定流动）（2）求流体质点在通过场中（1,1,1）点时的加速度。（ax3t,ay1t,az2）3.2一流动的速度场为：x1t2iy2t2j，试确定在t=1时通过（2,1）点的轨迹线方程和流线方程。（轨迹方程xy1；流线方程xy1）3.3已知流动的速度分布为uay(y2x2)vax(y2x2)其中a为常数。（1）试求流线方程，并绘制流线图；（2）判断流动是否有旋，若无旋，则求速度势并绘制等势线。（流线方程x2y2c；流动是有旋，不存在速度势）3.4一二维流动的速度分布为uAxByvCxDy其中A、B、C、D为常数。（1）A、B、C、D间呈何种关系时流动才无旋；（2）求此时流动的速度势。（AD0，CB0；势函数1Ax2y2Bxy）23.5设有粘性流体经过一平板的表面。已知平板近旁的速度分布为：vv0siny2av0、a为常数，y为至平板的距离。试求平板上的变形速率及应力。（xxyyzzp；yzzx0，xy0）2a3.6设不可压缩流体运动的3个速度分量为axayw2az其中a为常数。试
证明
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这一流线为y2zconst与xconst两曲面的交线。y3.7已知平面流动的速度场为4y6xti6y9xtj。求t=1时的流线方程，并画出1x4区间穿过x轴的4条流线图形。（流线3x2yc）3.8已知不可压缩流体平面流动，在y方向的速度分量为vy22x2y。试求速度在x方向的分量u。（u2xy2xfy）3.9求两平行板间，流体的单宽流量。已知速度分布为：y2uumax1b式中y=0为中心线，yb为平板所在位置，umax为常数。（Q4bumax）33.10下列两个流动，哪个有旋？哪个无旋？哪个有角变形？哪个无角变形？（1）uay，vax，w0；（2）ucy，vcx2，w02y2x2yx式中a、c是常数。（1：有旋、无角应变率；2：无旋、有角应变率）3.11已知平面流动的速度分布ux22x4y，v2xy2y。试确定流动：（1）是否满足连续性方程；（2）是否有旋；（3）如存在速度势和流函数，求出和。（连续性方程，流动有旋，无势函数，有流函数x2y2xy2y2）3.12已知速度势为：（1）Qlnr；（2）arctany，求其流函数。（Q，22x2lnr）23.13有一平面流场，设流体不可压缩，x方向的速度分量为uexcoshy1。（1）已知边界条件为y0，v0，求vx,y；（2）求这个平面流动的流函数。（exsinhyy）3.14已知平面势流的速度势yy23x2，求流函数以及通过（0,0）及（1,2）两点连线的体积流量。（3xy2x,Q1,2取绝对值）0,0
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