2012年广东海洋大学流体力学考研真题.doc

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2012 年广东海洋大学流体力学考研真题（请将答案写在答题纸上，写在试卷上不给分。本科目满分 150 分）一、判断题(1*10=10 分) 1、努森数是指分子自由程和物体特征长度的比值。（） 2、流体可以视为连续分布的流点系。（） 3、以空间点为着眼点的方法为拉格朗日方法。（） 4、不随时间变化的流场称为均匀流场。（） 5、将欧拉变量转换成拉格朗日变量，只需要将（x,y,z）看成 t 时刻某流点到达该空间点的位置坐标。（） 6、定常流场必须满足的条件  v  t  0 。（） 7、流速分解的二部分：平移速度、转动线速度。（） 8、斯托克斯阻力公式适用于大气中的雨滴。（） 9、理想流体中的任意一点的各个不同方向的法应力相等。（） 10、群速度总比相速度要小。（）二、填空题：（1*10=10 分） 1、流体力学中最主要力学模型是。 2、在现实生活中可视为牛顿流体的有和等。 3、流体受压，体积缩小，密度的性质，称为流体的；流体受热，体积膨胀，密度的性质，称为流体的。 4、通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为方法。 5、有旋无散场的速度矢，称为风，无旋有散场的速度矢，称为风。三、简答题：（5*8=40 分） 1、简述流体的物理性质。并解释它们各自的意义。 2、什么是流体连续介质假说？并说明其必要性和可能性。 3、简述流线、涡度、散度的定义和物理意义。

4、解释拉格朗日型连续方程的物理意义。 5、简述正压流体、斜压流体的定义和区别。 6、什么是开尔文环流定理？引起速度环流变化的原因有哪些？ 7、叙述浅水重力表面波的物理成因。 8、何为相似判据和特征相似判据？四、计算题（10*5=50 分） 1、设密度为 0 ，半径为 a 的小球在粘性不可压缩流动中以匀速度 U 缓慢下落，（1）已知流体的运动学粘性系数为时，求流体密度；  0  780 ，气体的运动学粘性系数 15.0 cm2/s，求满（2）已知大气中的小水滴有足小雷诺数流动的 a 值。 2、流体运动由拉格朗日变量表示为： t  t x y z    ae be c （1）证明当 t＝0 时，质点的初始位置为（a,b,c）；（2）当 t＝1 秒时，位于（e,1/e,1）及（1，1，1）的流体质点，其初始位置位于何处？（3）初始位置为（0，0，0）及（1，1，1）的流体质点将以怎样的速度和加速度运动？（4）求出迹线方程，并画出图形。（5）求出欧拉变量，并绘图表示之。 3、设某日北京气温为 10℃，南京与它相距约 1000 公里，气温为 15℃，而北京向南京的气流速度为 12 米/秒。若在流动过程中空气温度不变，试问南京当天的气温下降几度？又若空气向南京流动的过程中，由于气团的变性，温度升高 3.5℃/天，则南京的温度变化又如何？   x  2 x 2 z ,   ,0 w  z  2 x 2 z 4、求下面流场：中 M（x1,y1,z1）点的涡度，体形变率及其切向形变率。 5、试由环流定理说明信风的形成。

五、证明题（20*2=40 分） 1、推导均匀不可压缩流体的静力方程，并用它来解释阿基米德定理。 2、证明不可压黏性流体在有势力作用下做直线运动时，其涡度方程可以简化为如下形式（设流体密度空间均匀）：   y t  2     y ，   z t  2     z

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