工程流体力学 东南大学2005年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 课程编号422

2005年硕士研究生入学试题考试科目：（413）工程流体力学适用专业：（080701）工程热物理（080702）热能工程（080704）流体机械及工程（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（共60分）1、 简述引入流体连续介质假设的必要性。

（6分）2、 流体质点的加速度在欧拉法中是如何表示的？并写出各项的含义。

（8分）3、 说明流线与迹线的区别和联系。

（6分）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？（8分）5、 流体微团的运动一般可以分解为哪几种形式？如何确定流动是有旋流动？（8分）6、 试从流动的物理过程说明曲面边界层的分离现象。

（8分）7、 写出可压缩流体非定常三维流动微分形式的连续性方程。

若为不可压缩流体的非定常流动，方程取如何形式？（8分）8、 二、计算下列问题（共90分）1、如图所示，轴的直径36.0=d m 满动力粘性系数72.0=μPa ·s 求：(1) 轴面上的总剪切力?=T(2) 克服剪切力所消耗的功率?=P (12 2、离开海平面11~0km 的范围内，h T 0065.0288-=(K)，一架飞机在10000=h 速度。

（10分）3、一辆汽车以120km/h 的速度行驶时，求克服空气阻力所作的功率。

已知汽车垂直于运动方向的投影面积为2m 2，阻力系数为0.3，假设静止空气的密度为ρ=1.2kg/m 3。

（10分）4、某平面不可压缩流动的势函数为22ay bxy ax -+=ϕ，a 、b 为常数，求流函数ψ。

（12分）5、有一水管道系统如图所示，通过管道水流量为1.7L/s ，001308.0=μPa ·s ，管道直径D=50mm ，水的密度为1000kg/m 3，求水流动需要的水头H 值。

（提示：沿程阻力系数由25.0Re 3164.0=λ确定）。

(12分)题5图题6图6、离心风机可采用集流器测量流量，如图所示。

答案：一、选择题1. c,2. b,3. c,4. c,5. a,6. b,7. d,8. d,9. c, 10. c, 11. c, 12. d, 13. d 14.b 15.a 16.a 17.a 18.a 19.c 20.c二、三、1、根据相图，固相从液相中结晶时，成分于液相不同。

因此在结晶过程中固相不断排除溶质原子，导致在液－固液界面液相侧溶质原子积聚。

此时原子的运动路线是固相－界面－液相开始时固相中排除的原子比从界面层向液相排出的原子多，导致界面层上溶质原子浓度升高，此时称之为初瞬态。

当溶质原子在界面层上的浓度高达一定程度时，达到动态平衡，即从固相到界面与从界面到液相的原子流量相同，此时在固液相之间形成了一层溶质原子浓度高于液相的过渡层，称之为边界层。

2、平衡分配叙述是指在平衡凝固时固相与液相中溶质浓度之比，即k0=ρS/ρL;有效分配系数是指在非平衡凝固是，当边界层建立后，边界固相侧溶质浓度和边界层以外的液相区中溶质浓度之比，即上图中k e＝(ρS)i/(ρL)B;3、当k e=k0时出现正常凝固，此时没有边界层；液相内成分完全均匀。

当k e＝1时，铸锭内成分最均匀，当k e=k0时即正常凝固是成分最不均匀。

4、如图虚线所示，当边界层中温度梯度与边界层浓度分布曲线相切时，是成分过冷的临界条件。

若温度分布曲线斜率小于切线斜率时则有成分过冷，反之则没有成分过冷。

四、1、形核功∆G*是指形成一个临界晶胚所需要的能量，这个能量是靠系统能量起伏提供。

L L －γ L －γ+Fe 3C(L d ) γ－Fe 3C Ⅱ γ－P P+ Fe 3C Ⅱ＋L d ’2、 临界半径是指临界晶胚的半径。

临界晶核是指结晶开始时，晶胚的形成与长大需要靠系统能量起伏提供能量；当晶胚长大到一定大小时，能量达到极大值，继续长大系统能量下降，此时的晶胚半径称之为领结半径；3、 形核率是指单位时间和单位体积内形成的晶核数。

东南大学考研专业课工程热力学期末试卷专业课复习资料（最新版）封面1东南大学《工程热力学》课程期末考试试卷一东南大学《工程热力学》课程期末考试试卷一一、是非题（每题 1 分，共 10 分）（对者，错者）1．系统经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故不能与外界交换热量( )2. 气体常数与气体的种类及所处的状态无关。

（）3. 孤立系统熵增原理表明：过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的。

（）4．两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。

（）5．容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。

（）6．对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。

（）7．不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。

（）8．.系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下，不考虑外力场作用，宏观热力性质不随时间而变化的状态。

（）9．.流动功的大小仅取决于系统进出口状态而与经历的过程无关。

（）10．公式 d u = c v d t 适用理想气体的任何过程。

（）二．选择题（每题 2 分，共 10 分）1．不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后，其结果只能是（）。

全部水变成水蒸汽（B）部分水变成水蒸汽（C）部分或全部水变成水蒸汽（D）不能确定2．饱和空气具有下列关系（）。

t ＞ t w ＞t d （B） t ＞ t d ＞ t w（C） t = t d = t w （D） t w = t d ＞t3．卡诺循环的热效率，只与（）有关。

热源与冷源的温差。

（B）热源与冷源的温度。

（C）吸热过程中的吸热量。

（D）循环中对外所做的功 W。

4. 工质熵减少的过程（）。

（A）不能进行（B）可以进行（C）必须伴随自发过程才能进行5．如果热机从热源吸热 100kJ，对外作功 100kJ，则（）。

（A）违反热力学第一定律；（B）违反热力学第二定律；（C）不违反第一、第二定律；（D） A 和 B。

华北水利水电学院2005年攻读硕士学位研究生招生命题考试 工程流体力学试题注意事项：1、答案全部答在答题纸上，写在试卷上无效；2、考试时间180分钟（3个小时），满分150分。

(一)是非题（本大题13小题, 每小题3分, 共39分）（对的填Y，错的填N）1．静止与运动的的液体都能承受切应力。

（）2．雷诺数反映了惯性力与粘滞力的对比关系（）3．总水头损失是总体水流运动克服流体粘性所损耗的全部能量。

（）4．边界层内的液流一定是势流。

（）5．小扰动在超声速气流中的传播范围只能在马赫锥内( )6．明渠中急流的Fr数必大于1。

（）7．真空表明该处压强小于大气压。

（）8．有旋运动的旋转角速度必为零。

（）9．紊流的切应力只与流体的脉动有关。

（）10．圆管层流的水头损失与流速的一次方成正比。

（）11．在管径逐渐扩大的管流中，雷诺数沿程增大。

（）12．若孔口与管嘴的直径相同，作用水头也相同，则孔口流速必大于管嘴的流速（）13．水泵的扬程是指水泵的提水高度。

（）（二）选择题（本大题3小题, 每小题3分, 共9分，唯一性选择）1. 液流沿程水头损失系数与雷诺数 Re 和边壁粗糙度都有关时，表明该液流属()( 1 )层流区；( 2 )紊流光滑区；( 3 )紊流过渡粗糙区；( 4 )紊流粗糙区。

2. 亚声速气流通过收缩喷管，速度最大可达到 ( )。

(1) 超声速； (2) 声速；(3) 亚声速；(4) 两倍音速。

3. 恒定平面流场中的一条流线上，必有 ( )(1) 各点的流函数值相等(2) 各点的流函数值沿程增大(3) 各点的流函数值沿程减小 (4) 不能确定（三）简述题（本大题2小题, 每小题8分, 共16分）1．正激波前后，密度、压强和气流速度有何变化？（8分）2．简述绕流阻力的组成及影响因素。

（8分）第 1 页共 3 页第 2 页共 3 页第 3 页共 3 页。

2003年攻读硕士学位研究生入学考试《交通工程学》考试题一、何为时间平均车速和空间平均车速，各有什么用途？两者有何关系？12’二、何为交通密度，有何用途？主要调查方法有哪些？12’三、何谓交通需求管理？何谓交通系统管理？各有哪些主要策略？16’四、非平衡交通分配方法有哪些？各自的适用条件是什么？10’五、何谓OD 调查？简述主要调查类别及各自的调查方法？16’六、高速公路单向车行道的设计通行能力公式为：PHV W i B D f f f N cvC C ×××××=(试说明各个符号的含义。

14’七、在交通连续流模型中，假定流速与密度之间的关系式为，V K 2)1(bK a V −=试依据两个边界条件，确定系数a 、b 值，并导出速度与流量，以及流量与密度的关系式。

10’八、写出流动观测车法计算交通量、平均行程时间、平均车速的公式，并说明表达式中各自参数的含义。

10’2004一、选择题（每题5分，共30分）1.在交通调查区域中预估到其中几个交通区的交通发生和吸引量将有大量的变化，此外，若干现状还未任何出行的交通区也将有发展，在这种情况下，交通需求预测采用何种交通分布方法较为合适？＿＿a重力模型法b弗雷特法c平均增长率法d均衡增长率法2.某双向两车道公路，2003年5月13日星期二测得日交通量为14770辆/日，五月份月变系数为0.98，星期二的日变系数为0.97，设计小时系数为0.125，方向不均匀系数为0.6，单车道通行能力取800辆/小时，则该公路双向需修成＿＿。

a二车道b四车道c六车道d八车道3.道路交通流中车头时距统计分析可用＿＿来描述。

a二项分布b负指数分布c泊松分布d负二项分布4.一批驾驶员按一试车方案各以同一速度沿道路驾车行驶，分别用雷达测速计和在道路上行驶的行程时间记录，两种方法计算各自的车速及平均车速。

如对所有车辆行驶的速度由车上经校正的示速表表明并不一样，则下列答案正确的是＿＿。

硕士学位研究生入学考试试题（C ）考试科目：工程流体力学适用专业：油气井工程、油气储运工程、油气田开发工程、机械设计及理论、化工过程机械一、简答题（20分，每题4分） ① 欧拉平衡关系式及其适用条件 ② 串、并联管路的主要特点 ③ 系统和控制体的异同点 ④ 什么是压力体？ ⑤ 水击现象及产生的原因二、一矩形闸门两面受到水的压力，右边水深1H ＝5米，左边水深2H ＝3米，闸门与水平面成α＝45°倾斜角，闸门宽度1米，求作用在闸门上的总压力及作用点。

（15分）三、已知某一流场中的速度分量，2t ax u +=，2t ay v --=0=w ，a 为常数，求流线和迹线。

（15分）四、如图所示，单位宽度的平板闸门开启时，上游水位21=h m ，下游水位8.02=h ，求水流作用在闸门上的力R 。

（15分）五、如图所示，运动平板与固定平板间的缝隙为h ＝0.1mm ，中间液体的动力粘度=μ0.1Pa ·s ，上板长L ＝20cm ，宽b ＝20cm 。

上板运动速度为u ＝2.0m/s ，相对压强=1p 0 Pa ，=2p 106 Pa ，求维持平板运动所需的拉力（15分）六、已知平面流动的流速为y x x u 422-+=，y xy v 22--=。

（1）流动是否连续；（2）是否无旋；（3）求驻点位置；（4）求流函数。

（15 分）七、图示一管路系统，CD 管中的水由A 、B 两水池联合供应。

已知8001=L 米、6002=L 米，8000=L 米，2.01=d 米，25.00=d 米，026.01=λ，026.02=λ，025.00=λ，0010=Q 升/秒。

求1Q 、2Q 及2d 。

（10分）。

题四图题五图
五、根据所示的铁碳平衡相图，回答以下问题：
1、写出在1154℃、1148℃、738℃和727℃发生的三相平衡反应的反应式；
2、按亚稳态相图，叙述含碳量为0.4%的Fe－C合金在高于液相先温度平衡冷却到室温时
发生的两相和三相平衡转变（可用热分析曲线表示），并画出室温组织的示意图；
3、计算含碳量为1.5％的Fe－C合金中二次渗碳体的百分数。

（10分）
六、根据下图所示的三元相图的投影图，回答以下问题：（10分）
1、该相图中的四相平衡区在什么范围内？（用字母表示）
2、组成该三元系的三个二元系中是否都有三相平衡反应？若有，则写出每个二元中三相平
衡反应的反应式；
3、写出图中成分为O的合金在平衡冷却过程中发生四相平衡反应的反应式；并说明在四相
平衡反应前合金所在的相区及发生的平衡转变的反应式；
题六图题七图
七、图中所示的含Pb为15％的Sn－Sb－Pb三元相图的垂直截面中，温度为200℃的水平线上发生什么样的平衡反应？写出反应式。

在水平线的上方和下方各有几个三项区？写出每个
三元相图液相面投影图，写出在P和E T两点发生的四相平衡反
若平均晶粒直径为1mm和0.0625mm的纯铁的屈服强度分别为112.7MPa
0.0196mm的纯铁的屈服强度为多少？（8分）
有一低碳钢零件，试分析对其渗C时温度选取930℃和870℃的利弊。

目录1.05年北师大物理类各方向2.05年长光所3.05年东南大学4.05年中科大5.05年南京大学6.05年华中科大7.05年吉林大学（原子所）8.05年四川大学（原子与分子）9.05年北京理工10.05年河北理工11.05年长春理工北京师范大学2005年招收硕士研究生入学考试试题专业:物理类各专业科目代号:459研究方向:各方向考试科目:量子力学[注意]答案写在答题纸上，写在试题上无效。

1.(20分)一个电子被限制在一维谐振子势场中，活动范围求激发电子到第一激发态所需要的能量（用ev表示）（，，）提示：谐振子能量本征函数可以写成2.（30分）一个电子被限制在二维各向同性谐振子势场中（特征频率为）。

（1）写出其哈密顿量，利用一维谐振子能级公式找到此电子的能级公式和简并度。

（2）请推导电子的径向运动方程。

并讨论其在时的渐近解。

提示：极坐标下3．（50分）两个质量为的粒子，被禁闭在特征频率为的一维谐振子势场中，彼此无相互作用（此题中波函数无须写出具体形式）：（1）如果两个粒子无自旋可分辨，写出系统的基态（两个都在自己的基态）和第一激发能级（即一个在基态，另一个在第一激发态）的波函数和能量（注意简并情形）。

（10分）（2）如果两个粒子是不可分辨的无自旋波色子，写出系统的基态和第一激发态的能量和波函数。

如果粒子间互作用势为，计算基态能级到一级微扰项。

（15分）（3分）如果两个粒子是不可分辨的自旋1/2粒子，写出基态能级和波函数（考虑自旋）。

如果粒子间互作用能为，计算基态能量。

（15分）（4）同（3），解除势阱，两个粒子以左一右飞出。

有两个探测器分别（同时）测量它们的y方向自旋角动量。

请问测量结果为两电子自旋反向的几率是多少？（10分）4．（30分）中心力场中电子自旋与轨道角动量存在耦合能。

总角动量，是的共同本征态。

现有一电子处于态，且。

（1）在一基近似下，可用代替，请问电子的能量与态差多少？（2）请计算该电子产生的平均磁矩，并由此计算在z方向均匀磁场B中电子的能量改变多少？（），当，，当，5．（20分）一个定域（空间位置不动）的电子（自旋1/2）处于z方向强磁场中。

《工程流体力学》复习题及参考答案整理人：郭冠中内蒙古科技大学能源与环境学院热能与动力工程09级1班使用专业：热能与动力工程亠、名词解释。

1、雷诺数2、流线37、湿周8、恒定流动12、流场13、无旋流动17、浓差或温差射流18自动模型区1、是非题1.2.3.4.5.6.7.8.9. 、压力体4、牛顿流体5、欧拉法6、拉格朗日法9、附面层10、卡门涡街11、自由紊流射流14、贴附现象15、有旋流动16、自由射流、音速19、稳定流动20、不可压缩流体21、驻点22、O流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。

平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。

附面层分离只能发生在增压减速区。

等温管流摩阻随管长增加而增加，速度和压力都减少。

相对静止状态的等压面一定也是水平面。

平面流只存在流函数，无旋流动存在势函数。

流体的静压是指流体的点静压。

流线和等势线一定正交。

附面层内的流体流动是粘性有旋流动。

10. 亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度增加，压力减小11.12.13.14.15. 相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。

超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度减小，压力增加壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。

相邻两流线的函数值之差，是此两流线间的单宽流量。

附面层外的流体流动时理想无旋流动。

16. 处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。

17. 流体的粘滞性随温度变化而变化，温度升高粘滞性减少；()(((((((((((((((()))))))))))))))) 温度降低粘滞性增大。

18.流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。

三、填空题。

1、1mmHO=2Pa2、描述流体运动的方法有和___________ 。

3、流体的主要力学模型是指 _________________ 、______________ 和不可压缩性4、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时与的对比关系。

5、流量Q和Q，阻抗为S 和S的两管路并联，则并联后总管路的流量Q1 2 1 2为，总阻抗S为。