工程流体力学07年考研

2007年硕士研究生入学试题考试科目：（413）工程流体力学（答案必须写在答题纸上，写在试题或其他纸上无效）一、简要回答下列问题（每小题8分，共48分）1、 在流体力学中建立连续介质假设有何实际意义。

2、 写出不可压缩流体的连续性方程，并说明其物理意义。

3、 写出欧拉法中加速度的表达式，并说明各项含义。

4、 尼古拉兹实验曲线分哪几个区？各个区的沿程阻力系数与哪些因素有关？5、 流函数的物理意义是什么？6、 粘性流体绕流物体会产生哪几种阻力？如何产生的？二、计算下列各题（共102分）1、如图1所示，长度L=1m ，直径d=200mm 水平放置的圆柱体，置于内径D=206mm 的圆管中以u=1m/s 的速度移动，已知间隙中油液的相对密度为0.92，运动黏度为5.6×10-4m 2/s ，求所需拉力F 为多少？（12分）2、用双Uh 4=2.3m 、3、鱼雷直径为0.533m ，外形是良好的流线型，阻力系数为0.08，在水中以80km/h 的速度前进，计算其所需功率。

（12分）4、已知不可压流体平面流动的速度分布为：v x =2x ，v y =-2y ，求流函数的表达式（12分）5、如图3所示，油从高压油罐经一喷嘴流出，喷嘴用法兰盘与管路连接，并用螺栓固定。

已知：50102⨯=-a p p Pa ，=h 3m ，=1d 0.05m ，=2d 0.02m ，油的密度=ρ850kg/m 3，求螺栓所受的拉力F 。

（14分）6、如图4所示虹吸管总长l =21m ，坝顶中心前管长l ∆=8m 。

管内径d =0.25m ，坝顶中心与上图3 图4 游水面的高度差1h =3.5m ，二水位落差2h =4m 。

设沿程阻力系数λ=0.03，虹吸管进口局部阻力系数1ς=0.8，出口局部阻力系数2ς=1，三个45°折管的局部阻力系数均为0.3，试求虹吸管的吸水流量V q 。

若当地的大气压强a p =105Pa ，水温t =20℃，所对应的水的密度ρ=998kg/m 3，水的饱和压强S p =2.42×103Pa ，试求最大吸水高度。

工程流体力学考研真题工程流体力学是工程学中的重要学科之一，它研究流体在各种工程系统中的运动规律和力学性质。

对于考研的学生来说，掌握工程流体力学的知识是非常重要的。

下面我将通过分析一道工程流体力学考研真题，来探讨一下该学科的一些关键概念和解题技巧。

这道考研真题是关于流体力学中的雷诺数和阻力系数的计算问题。

题目如下：某工程流体力学实验中，当流体的密度为ρ，粘度为μ，速度为V，直径为D 时，测得流体在某管道中的雷诺数为Re。

若将该管道的直径扩大为2D，流体的密度和粘度分别变为原来的2倍，求此时的雷诺数。

首先，我们需要了解一下雷诺数的概念。

雷诺数是描述流体运动状态的一个无量纲参数，它是由法国物理学家雷诺提出的。

雷诺数的计算公式为Re = ρVD/μ，其中ρ为流体的密度，μ为流体的粘度，V为流体的速度，D为流体流动的特征长度。

在这道题目中，我们已知原来的雷诺数为Re，流体的密度和粘度分别变为原来的2倍，流体的速度和管道的直径不变。

我们需要求解的是此时的雷诺数。

根据题目中的信息，我们可以得到新的雷诺数的计算公式为Re' =(2ρ)(V)(2D)/(2μ) = 2Re。

通过计算可得，此时的雷诺数为原来的2倍。

通过这道题目，我们可以看出，雷诺数与流体的密度、粘度和速度有关，而与管道的直径无关。

当流体的密度和粘度增加时，雷诺数也会增加。

在解题过程中，我们需要注意单位的转换和计算的准确性。

在计算雷诺数时，我们需要保证所使用的单位是一致的，例如密度的单位可以是千克/立方米，粘度的单位可以是帕斯卡秒，速度的单位可以是米/秒，直径的单位可以是米。

如果单位不一致，需要进行换算。

此外，我们还需要掌握一些常见的流体力学公式和定理，例如伯努利定理、流量公式、阻力公式等。

这些公式和定理可以帮助我们更好地理解和解决工程流体力学中的问题。

总结起来，工程流体力学考研真题是考察学生对流体力学基本概念和解题技巧的理解和掌握程度。

通过分析和解答这些题目，我们可以加深对工程流体力学的认识，并提升解题能力。

2007年硕士学位研究生入学统一考试试题流体力学A卷提示：张量形式的动量方程为一、简答题1．什么样的流体不能用连续介质假设?2．流体的动力学压强和静力学压强分别指什么?在什么条件下两者相等?3．速度的散度和旋度有何差别，其物理意义是什么?4．马赫数(Ma) 和雷诺数(Re) 是怎么定义的，分别表示什么物理意义?5．在流场的速度分解中，每项表示的物理意义是什么?(提示：Helmholtz速度分解为，其中S和A分别是对称矩阵和反对称矩阵) 二、计算题1．以Lagrange变量(a，b，c) 给出的流场x=ae-2t/k，y=be t/k，z=ce t/k，式中k为非零常数。

请判断流场(a) 是否定常? (b) 是否是可压缩的? (c) 是否是有旋流场?2．在二维不可压势流中有一圆柱，它在直角坐标系(x，y) 中圆心位于坐标原点，半径为3。

在(0，6) 处有一自由点涡，其强度为。

试求：(1) 该自由点涡在圆内的镜象涡的位置和强度；(2) 该自由点涡的运动轨迹和周期；(3) 若使原自由点涡保持静止，需叠加的均匀无环量来流的速度大小和方向。

3．有一无穷大斜面，倾角为α。

有密度为ρ的不可压缩流体沿斜面向下流动。

在流经相当长的距离后，由于粘性作用，流体呈一稳定的薄层，厚度为h。

求该薄层内流体的速度分布和压强分布。

2007年流体力学A卷参考答案提示：张量形式的动量方程为1．答：当被研究对象的尺度与流体分子平均自由程相当的时候，不能采用连续介质假设。

2．答：流体的动力学压强是流体应力张量中的三个主应力平均值的相反数，即；静力学压强P是指当流体静止时的压强。

两者的差值与体积应变率有关，即，那么，当流体为Stokes流体或者流动不可压缩的时候，，即两者相等。

3．答：速度的散度是一个标量，即，而速度的旋度是一个矢量，即。

它们分别表示流动的体积相对应变速率和流体的旋转特性。

4．答：Ma定义为特征速度与声速的比值，即Ma=U/c，它用来衡量流动的可压缩性，当Ma＜0.3时一般为不可压缩流动，Ma数越大，可压缩性越强。

流体力学（流体动力学）历年真题试卷汇编1(总分：72.00，做题时间：90分钟)一、简答题(总题数：8，分数：16.00)1.(重庆大学2007年考研试题)什么叫流线?在什么情况下，流线和迹线重合?（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(正确答案：流线是指在某一时刻，各点的切线方向与通过该点的流体质点的速度方向重合的空间曲线在定常流动中，流线形状不随时间改变，流线与迹线重合。

)解析：2.(中国石油大学2005年考研试题)简述流线、迹线及其主要区别。

（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(正确答案：把某一质点在连续时间过程内所占据的空间位置量成线，就是迹线，迹线就是流体质点在一段时间内运动的轨迹线，一般用拉格郎日法研究。

流线是某一瞬时在流场中绘出的曲线，在这条曲线上所有质点的速度矢量都和该曲线相切，一般用欧拉法研究。

)解析：3.(中国石油大学2004年考研试题)简述质量力、表面力的作用面及大小。

（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(正确答案：质量力作用于流体每一质点上，大小与作用的流体质量成正比；表面力作用于流体表面上，大小与受作用的流体表面积成正比。

)解析：4.(中国石油大学2006年考研试题)写出平衡流体微分方程、等压面微分方程以及理想流体运动微分方程。

（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________正确答案：(等压面的微分方程： dp=p(Xdx+ydy+Zdz)=0)解析：5.(中国石油大学2005年考研试题)简述流体运动的迁移加速度。

[考研类试卷]流体⼒学（流体静⼒学）历年真题试卷汇编4.doc[考研类试卷]流体⼒学（流体静⼒学）历年真题试卷汇编4⼀、多项选择题下列各题的备选答案中，⾄少有⼀个是符合题意的，请选出所有符合题意的备选答案。

1 (西南交通⼤学2003—2004学年第1学期期末考试试题A卷)下列关于压⼒体的说法中，正确的有( )。

（A）当压⼒体和液体在曲⾯的同侧时，为实压⼒体，P z⽅向向下（B）当压⼒体和液体在曲⾯的同侧时，为虚压⼒体，P z⽅向向上（C）当压⼒体和液体在曲⾯的异侧时，为实压⼒体，P z⽅向向下（D）当压⼒体和液体在曲⾯的异侧时，为虚压⼒体，P z⽅向向上2 (中国农业⼤学2007⼀2008年度秋季学期期末考试试题)判断题：基准⾯可以任意选取。

（A）正确（B）错误3 (西南交通⼤学2003--2004学年第1学期期末考试试题A卷)判断题：在⼯程流体⼒学中，单位质量⼒是指作⽤在单位重量流体上的质量⼒。

（A）正确（B）错误4 (哈尔滨⼯业⼤学2007年秋季学期期末考试试题)推求流体静平衡微分⽅程。

5 (哈尔滨⼯业⼤学2007年秋季学期期末考试试题)说明静⽌流体对曲⾯壁总作⽤⼒的计算⽅法。

6 (南京⼤学2005—2006学年第2学期期末考试试题)质量⼒和⾯⼒的区别是什么?四、单项选择题下列各题的备选答案中，只有⼀个是符合题意的。

7 (西南交通⼤学2003—2004学年第1学期期末考试试题A卷)平衡流体的等压⾯⽅程为( )。

（A）f x⼀f y⼀f z=0（B）f x+f y+f z=0（C）f x dx⼀f y dy⼀f z dz=0（D）f x dx+f y dy+f z dz=08 (西南交通⼤学2003—2004学年第1学期期末考试试题A卷)静⽌液体作⽤在曲⾯上的静⽔总压⼒的⽔平分⼒P x=p c A x=ρgh c A x，式中的( )。

（A）p c为受压⾯形⼼处的绝对压强（B）p c为压⼒中⼼处的相对压强（C）A x为受压曲⾯的⾯积（D）A x为受压曲⾯在铅垂⾯上的投影⾯积9 (中国⽯油⼤学<华东>2004--2005学年第2学期期末考试试题)作⽤在流体的⼒有两⼤类，⼀类是表⾯⼒，另⼀类是( )。

流体力学（流体静力学）历年真题试卷汇编1(总分60,考试时间90分钟)1. 解答题1. (武汉科技大学2008年考研试题)如图2—55所示，某半圆柱面挡水建筑物，半径R=2m，宽度b=2m，距自由液面h=2m的上端A与一挡水板相连，求：(1)曲面下端B的绝对压强和相对压强。

(2)试计算曲面AB所受静水总压力的大小、方向和作用点。

2. (西安建筑科技大学2010年考研试题)如图2—56所示，管路上安装一U形测压管，测得h1=30cm，h2=60cm，已知y为油(γ油=8．354kN／m3)，γ1为水银，求A点的相对压强，绝对压强。

3. (西安建筑科技大学2010年考研试题)如图2—57所示，弧形闸门AB宽b=4m，半径R=2m，中心角θ=45&#176;，OB杆水平。

(1)求AB上静水总压力的大小。

(2)若门重1吨，重力过A点，不计摩擦，求维持闸门平衡需在A点施加的切向力T。

4. (西安建筑科技大学2009年考研试题)如图2—58所示，有一直径d=12cm的圆柱体，其质量m=5kg，在力F=100N的作用下，当淹没深度h=0．5m时，处于静止状态，求测压管中水柱的高度H。

5. (西安建筑科技大学2008年考研试题)如图2—59所示混凝土海堤，靠海一侧为抛物线曲面，z=0．2x2。

水深h=5m，海水密度ρ=1025kg／m3。

试求作用在单位长度海堤上的静水总压力。

2. 填空题填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。

1. (武汉科技大学2008年考研试题)恒定流是各空间点上的运动参数都不随________变化的流动。

2. (武汉科技大学2008年考研试题)处于相对平衡的液体中，等压面与__________力正交。

3. (西安建筑科技大学2010年考研试题)等压面是__________的面，在重力场条件下，等压面是__________面。

4. (武汉大学2007年考研试题)有一水泵装置，其吸水管中某点的绝对压可水头力6m水柱高，当地大气压为一个工程大气压，其相应的真空压强值等于_________水柱高。

硕士学位研究生入学考试试题考试科目：化工原理一、填空（40分）1. 混合式冷凝器处于负压下操作，真空表指示数为700 mmHg。

当地大气压强为760 mmHg。

为使冷凝器内的水能连续排入与大气相通的水池，冷凝器下部的排水管（又称大气腿）高度最少应为（1）米。

2. 空气在内径一定的圆管中稳定流动，若气体质量一定，当气体温度升高时，雷诺准数Re将（2）。

3. 在下面两种情况下，假如流体的流量、管长及相对粗糙度不变，而圆形直管的直径减小为原来的二分之一，则因直管阻力而引起的压降损失为原来的多少倍？A. 直径改变前后流动都为层流：（3）。

B. 直径改变前后流动都为完全湍流：（4）。

4. 当流体在管内流动时，如要测取管截面上流体的速度分布，应选用（5）测量。

5. 离心泵中，（6）是将原动机的能量传递给液体的部件，而（7）则是将动能转变为压力能的部件。

6. 流体通过颗粒床层时，随流速从小到大可能出现的三种状况是（8）、（9）、（10）。

7. 黄铁矿燃烧炉出口的炉气，流量为20000m3/h，用旋风分离器进行分离，除尘效率为95%。

由于减产的原因，炉气流量减为15000 m3/h，但炉气含尘情况不变，此时分离器的除尘效率（11）（提高、降低、不变），其原因是（12）。

8. 当介质阻力忽略不计时，恒压过滤方程描述的是（13）与（14）之间关系的方程，它的图形是一条通过原点的（15）线。

9. 627℃时钢的黑度为0.87，则此温度下对热辐射的反射率为（16）；吸收率为（17）；透过率为（18）；辐射能力为（19）。

10. 在列管换热器中，拟用饱和蒸汽加热空气，则总传热系数K接近（20）的对流传热系数。

11. 在密闭容器内存放某种低浓度水溶液，容器内的压力为P0，溶液温度为t，溶质含量为c (x)，试问：（1）若将N2注入容器中，则体系的相平衡常数m（21）；（2）若将少量溶质A注入容器中，则体系的相平衡常数m（22）。

动力工程工程热物理考研科目之工程流体力学探微随着科技的不断进步和能源需求的日益增长，动力工程工程热物理领域的研究与应用愈发受到重视。

对于有志于深入这一领域的学生而言，考研成为了一个重要的跳板。

其中，工程流体力学作为考研的重要科目，更是考生必须掌握的核心知识。

一、工程流体力学的重要性工程流体力学是研究流体在静止和运动状态下的基本规律以及流体与固体界面间相互作用的科学。

在动力工程工程热物理领域，无论是能源的转换与利用，还是设备的设计与优化，都离不开对流体运动规律的深入理解。

因此，工程流体力学成为了这一领域的基础学科，其重要性不言而喻。

二、考研科目内容概览在考研中，工程流体力学的内容通常包括流体静力学、流体动力学、流体阻力与能量损失、孔口与管嘴出流、有压管道水流、明渠恒定均匀流、渗流力学基础、流体运动中的动量方程与动量矩方程、相似原理与量纲分析、可压缩流体动力学基础等多个方面。

考生需要全面而系统地掌握这些知识点，并能够灵活运用到实际问题的解决中。

三、学习方法与应试技巧1.理论学习与实验相结合：工程流体力学不仅要求考生掌握理论知识，还需要通过实验来加深对流体运动规律的理解。

因此，考生在学习过程中要注重理论与实践的结合，多做实验，多观察，多总结。

2.建立知识体系：工程流体力学涉及的知识点众多，考生需要建立清晰的知识体系，将各个知识点之间的联系梳理清楚，形成完整的知识网络。

3.注重解题技巧：在应试过程中，考生需要掌握一些解题技巧，如如何快速定位问题、如何运用公式进行计算、如何判断答案的合理性等。

这些技巧能够帮助考生在短时间内准确解决问题。

4.多做模拟试题：通过做模拟试题，考生可以检验自己的学习成果，查漏补缺，提高应试能力。

同时，模拟试题还能帮助考生熟悉考试形式，提高应试效率。

四、结语工程流体力学作为动力工程工程热物理考研的重要科目，对于考生而言既是挑战也是机遇。

通过系统的学习和科学的应试技巧，考生不仅能够掌握流体运动的基本规律，还能为未来的研究和应用打下坚实的基础。

2007年华中科技大学研究生入学考试（流体力学）真题试卷(总分：34.00，做题时间：90分钟)一、简答题(总题数：2，分数：4.00)1.简述管道中流动阻力的类型及多发生的位置，说明管道沿层阻力系数λ在层流区、光滑管至粗糙管区与哪些因素有关?在这两区中沿层阻力损失h f与速度v有何躲?（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(正确答案：粘性流体在通道中流动时的能量损失有两类，一是沿程损失，是发生在缓变流整个流程中的能量损失。

二是局部能量损失，是发生在流动状态急剧变化的急变流中的能量损失。

在层流区，λ只与Re有关；在光滑管区，λ也只是Re的涵数，在光滑管至粗糙管的过渡区，λ既与Re有关，又与相对粗糙度有关，与Re无关。

在这两区中h f)解析：2.简述定常流动和非定常流动的区别，结合工程实例说明。

（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(正确答案：流场中流动参数不随时间变化的流动称为定常流动，否则为非定常流动，并且与参考坐标系的选择有关。

例如船在静止的水流中缓慢等速直线行驶，在岸上的人看来(坐标系选在岸上)，船周周围的水流是非定常的。

但在船上的人看来(坐标系选在船上)，船周围的水流则是定常的，这相当于船不动，水以与船同样大小的速度从远处向船流过来。

)解析：二、填空题(总题数：9，分数：18.00)3.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。

（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 解析：4.描述流体运动的方法有两种：一是以流体质为对象的__________法；二是以流动参数的时空分布为对象的__________法。

一、简答题（共50分，1—3每题6分，4—7每题8分）1. 什么是连续介质模型？在流体力学中为什么要建立这一理论模型？2. 什么叫当量直径？为什么要引入当量直径？3. 为什么风吹电线会发出嘘嘘的声音？4. 气体和液体的粘度随温度的变化规律相反，原因是什么？5. 什么是系统？什么是控制体？二者分别有什么特点？6. 试述理想流体微元流束伯努利方程中各项的物理意义和几何意义，并说明方程的适用范围。

7. 以圆管内的流体流动为例，说明流体流动有哪两种典型的流动状态？分别具有什么流动特征？如何加以判别？二、（8分）有一平面流场，其速度分布为x v ky =-，y v kx =，求流线的方程。

三、（10分）如图1所示球形储水容器，下半球固定，上半球用螺栓和下半球固定在一起，球体的直径d =2m ，试求上半球体作用于螺栓上的力。

图1四、（12分）如图2所示，用双U 形管测压计测量两点的压强差，已知h 1=600mm ，h 2=250mm ，h 3=200mm ，h 4=300mm ，h 5=500mm ，ρ1=1000kg/m 3，ρ2=800kg/m 3，ρ3=13598kg/m 3，试确定A 和B 两点的压强差。

图2五、（15分）如图3所示，转轴直径d =0.4m ，轴承长度l =0.8m ，轴与轴承间的缝隙δ=0.2mm ，其中充满动力黏度μ=0.54Pa·s 的润滑油，轴的转速n =300r/min ，求克服油的黏性阻力所消耗的功率。

图3六、（15分）已知水作不可压缩平面流动，流函数2310=+-+xy x y ψ，问是否存在速度势函数？若存在，试求出速度势函数。

七、（20分）如图4所示，连续管系中的90°渐缩弯管放在水平面上，入口直径d 1=15cm ,出口直径d 2=7.5cm ，入口处水的平均流速v 1=2.5m/s ，计示压强p 1e =6.86×104Pa ，若不计阻力损失，试求支撑弯管所需的水平力。