第五章不可压缩流体的二维流动习题 、判断题 1、速度环量是一个标量,具有正负号。 2、任意曲线上的速度环量与曲线的形状有关。 3、偶极流是点源和点汇的叠加。 ))) 4、在研究紊流边界层的阻力特征时,所谓粗糙区是指粘性底层的实际厚度Δ小于粗糙 高度。 5、紊流边界层的厚度δ与距前缘的距离x成正比,与雷诺数Re成反比 二、选择题 1、流速势函数存在的必要与充分条件是 A平面无旋流动;B理想流体平面流动;C不可压缩流体平面流动:D.无旋流动 2、设流速势函数q=x*y*z,则点B(1,2,1)处的速度u= 3、理想流体的均直流绕流圆柱体的平面流动一定不存在 A.速度势 B流函数; C.速度环量 D绕流阻力 4、物体的绕流阻力与来流的成正比。 A.速度 B压力 C.动压头 D.黏度 5、卡门涡街的脱落频率与来流的成正比。 A.速度 B雷诺数; C圆柱直径;D.黏度 计算题 1、动力粘性系数=0731x,密度P=925k1m3的油以06m!速度平行地流过一块 长为Q.5m,宽为.157的光滑平板,求边界层最大厚度及平板所受阻力 2、两辆迎风面积相同均为A=20m2的汽车,其一为敞蓬老式车,阻力系数CD=0.9;另 辆为良好外形的新式汽车,阻力系数CD2=04。若它们均以80km/h的速度行驶,试比较汽车 为克服气动阻力所付出的功率。已知气温为20°C,空气密度p=120kgm3。 答案: 、1、正确2、错误3、正确4、正确5、错误 1、D2、C3、D4、C5、A 三、1、先计算雷诺数,以判断整个平板处于层流形态。然后用平板层流边界层的近似公式 来求解平板上所受的阻力 边界层的最大厚度为 0.128n 平板所受的阻力为 1.7 2、计算绕流速度、80×1000 222(m/s) 3600
第五章 不可压缩流体的二维流动习题 一、判断题 1、 速度环量是一个标量，具有正负号。 ( ) 2、 任意曲线上的速度环量与曲线的形状有关。 ( ) 3、 偶极流是点源和点汇的叠加。 ( ) 4、 在研究紊流边界层的阻力特征时，所谓粗糙区是指粘性底层的实际厚度Δ小于粗糙 高度。 ( ) 5、 紊流边界层的厚度δ与距前缘的距离 x 成正比 ，与雷诺数 Re 成反比。 ( ) 二、选择题 1、流速势函数存在的必要与充分条件是： A.平面无旋流动； B.理想流体平面流动； C.不可压缩流体平面流动； D.无旋流动 2、设流速势函数 φ=x*y*z,则点 B（1，2，1）处的速度 uB=_______。 A.5 ; B.1 ; C.3 ; D.2 3、理想流体的均直流绕流圆柱体的平面流动一定不存在 A.速度势 ; B.流函数 ; C.速度环量 ; D.绕流阻力 4、物体的绕流阻力与来流的 成正比。 A.速度 ; B.压力 ; C.动压头 ; D.黏度 5、卡门涡街的脱落频率与来流的 成正比。 A.速度 ; B.雷诺数 ; C.圆柱直径 ; D.黏度 三、计算题 1、动力粘性系数 ，密度 的油以 速度平行地流过一块 长为 ，宽为 的光滑平板，求边界层最大厚度及平板所受阻力。 2、两辆迎风面积相同均为 A=2.0m2 的汽车，其一为敞蓬老式车，阻力系数 CD1=0.9；另一 辆为良好外形的新式汽车, 阻力系数 CD2=0.4。若它们均以 80km/h 的速度行驶，试比较汽车 为克服气动阻力所付出的功率。已知气温为 20º C，空气密度 ρ=1.20kg/m3。 答案： 一、1、正确 2、错误 3、正确 4、正确 5、错误 二、1、D 2、C 3、D 4、C 5、A 三、1、先计算雷诺数，以判断整个平板处于层流形态。然后用平板层流边界层的近似公式 来求解平板上所受的阻力。 边界层的最大厚度为 ， 平板所受的阻力为 。 2、计算绕流速度 v= 3600 80 ´1000 =22.22（m/s）
对于老式汽车FD= Cpi pOo2A=09××12×22×2=53323(N 功率为P1=FDV=533.33×2222=1185(kw) 对于新式汽车FD2=CD2p2A=04××1.2×22.22×2=23699N 功率为P2=FD2V=236.99×2222=527(kw) 节省功率ΔP=P1-P2=11.85-5.27=658(KW)
对于老式汽车 FD1= CD1 V A 2 1 2 r ¥ = 1.2 22.22 2 2 1 0.9 2 ´ ´ ´ ´ =533.23(N) 功率为 P1=FD1V=533.33×22.22=11.85(kw) 对于新式汽车 FD2= CD2 V A 2 1 2 r ¥ = 1.2 22.22 2 2 1 0.4 2 ´ ´ ´ ´ =236.99(N) 功率为 P2=FD2V=236.99×22.22=5.27(kw) 节省功率 ΔP=P1-P2=11.85-5.27=6.58(KW)