空气动力学考题-刘沛请

空气动力学考题（第2，4，5章）概念题（10小题）1、什么是描述流体运动的两种方法？2、分别写出流线方程和迹线方程。在什么情况下两者重合，在什么情况下两者一般不重合？3、分别写出流体质点运动速度u(s,t)、u(s)、u(t)的加速度表达式。4、指出流体微团的基本运动形式，分别说明在直均流、势流、壁面边界层中流体微团的基本运动形式包括哪几种？5、写出势函数存在的充分必要条件？6、流体质点总是从“高位流向低位”或“高压流向低压”的说法是否正确？如果不正确，请说明正确的说法。7、写出绕流场中任意封闭曲线的速度环量的表达式。如果绕某一封闭曲线的速度环量为零，能否说明该封闭曲线内的流动一定无涡？8、粘性流体流动与理想流体流动之间最主要的标志是什么？边界层分离必要的条件是什么？9、写出广义牛顿内摩擦定理的表达式。N-S方程与Euler方程的主要区别是什么？10、在边界层内，流体质点的受力特征是什么？写出Prandtl的边界层方程。计算题（15）1、如图所示为射流泵的掺混过程。已知在截面1-1处，A1=0.0093m2，V1=30.48m/s，V2=3.048m/s，并假定两股流体的压强相同。在截面2-2处，A3=0.093m2，试求：2-2截面处的流动速度V3和p3-p1。流动为定常不可压缩流动，流体密度1000kg/m3。2、对于理想不压缩二维定常流动，已知，.),(22ConstyxFVp试证明，yyFxxF其中，p为流体压强，V为合速度（=22vu），为流函数，为单位质量力的势函数，为流体密度。3、不可压缩流体定常零压梯度的平板边界层流动，假定边界层内的速度分布为)2sin(yuue试利用动量积分方程证明xuxe42222其中，为边界层厚度，为流体运动粘性系数。4、已知某一流动的速度场为)(2)(v222yxKzwKxKyu其中，K为常数，)(z为任意函数。试证明：该流动的流线与涡线平行。5、为了测定圆柱体的阻力系数Cd，将一个直径为d、长度为L的圆柱垂直放入风洞中进行试验，设风洞来流为定常不可压缩均匀流，在图示1-1和2-2断面上测得速度分布，这两个断面上压力分布均匀为pa，试求圆柱的阻力系数。Cd定义为dLVDCd221其中，D为圆柱的阻力，为空气密度，V为风洞来流速度。