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1、中國科學(xué)院研究生院中國科學(xué)院研究生院20122012年招收攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)統(tǒng)一考試試題年招收攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)統(tǒng)一考試試題科目名稱科目名稱:流體力學(xué)流體力學(xué)考生須知考生須知:1本試卷滿分為150分,全部考試時(shí)間總計(jì)180分鐘。2所有答案必須寫在答題紙上,寫在試題紙上或草稿紙上一律無效??颇棵Q:流體力學(xué)第1頁,共1頁一、簡答題(共50分,每小題10分)1.寫出國際單位制中如下物理量的量綱。(1)體積相對膨脹率iie;(2)運(yùn)動
2、黏性系數(shù)?;(3)壓強(qiáng)p。2.有一個(gè)圓球在靜止理想流體中做勻速直線運(yùn)動,分別從固定于空間的坐標(biāo)系來看以及從固結(jié)于圓球的坐標(biāo)系來看,流動是定常還是非定常的?試畫出兩種情況下一根經(jīng)過圓球的跡線示意圖。3.如圖所示三個(gè)容器1S、2S和3S放置于水平桌面上,其中盛有同一種液體,且液體的密度、高度和體積均相同,請判斷:(1)液體作用到各自容器底面上的壓強(qiáng)是否相同,壓力是否相同,為什么?(2)分別對每一個(gè)容器進(jìn)行分析,其底部受到的液體壓力和桌面對其
3、底部的支持力哪個(gè)大,為什么?(不計(jì)容器本身重量和大氣壓強(qiáng)的影響)1S2S3S4.氣體流動中存在黏性和熱傳導(dǎo)的微觀機(jī)制是什么?5.有人說,對比空氣和水發(fā)現(xiàn),前者的可壓縮系數(shù)要大的多,因此空氣流動是可壓縮流動,水的流動是不可壓縮流動,這個(gè)說法正確嗎,為什么?科目名稱:流體力學(xué)第2頁,共2頁二、(共30分)已知某平面流動速度場分布為2uyx?,2vxy?。其中u和v分別為x方向和y方向的速度,(1)判斷此流動是定常還是非定常,有旋還是無旋;(
4、2)求經(jīng)過(32)點(diǎn)的流線方程和跡線方程;(3)求位于(32)點(diǎn)的流體質(zhì)點(diǎn)的加速度。三、(共30分)已知不可壓縮平面勢流中在x軸上(0)a和(0)a?處存在流量為Q(0)Q?的點(diǎn)源,在y軸上(0)a和(0)a?處存在流量為Q?的點(diǎn)匯,0a?(1)試求該流動的復(fù)速度勢W和共軛復(fù)速度ddWz;(2)證明圓周222xya??上任意兩點(diǎn)的流函數(shù)值相等,并畫出過2222aa????????的流線示意圖。四、(共20分)現(xiàn)有密度為?的不可壓縮理想流
5、體經(jīng)過一個(gè)截面積緩變的管道,在兩個(gè)不同截面1和2處,已知流動壓強(qiáng)分別為1p和2p,截面積分別為1?和2?,忽略重力等體積力,試求管道內(nèi)的體積流率。五、(共20分)不可壓縮均勻來流經(jīng)過一半無限大平板產(chǎn)生邊界層,已知均勻來流密度為0?,速度大小為0U,方向平行于平板,黏性系數(shù)為0?。設(shè)()uuxy?為距離平板前緣x處且距平板壁面高y處(0y???)的水平速度,()x???為該截面的邊界層厚度。(1)如果在邊界層任一截面上有0uyU??,求(
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