欧阳道创编 2021.03.06
选择题(单选题)
3.1
时间:2021.03.06 创作:欧阳道 3.2 用欧拉法表示流体质点的加速度a等于:(d) (a)
d2rdt2;(b)
?u?t;(c)
(u??)u;(d)
?u+(u??)u。 ?t3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.7
恒定流是:(b)
(a)流动随时间按一定规律变化;(b)各空间点上的流动参数不随时间变化;(c)各过流断面的速度分布相同;(d)迁移加速度为零。 一维流动限于:(c)
(a)流线是直线;(b)速度分布按直线变化;(c)流动参数是一个空间坐标和时间变量的函数;(d)流动参数不随时间变化的流动。 均匀流是:(b)
(a)当地加速度为零;(b)迁移加速度为零;(c)向心加速度为零;(d)合加速度为零。 无旋流动限于:(c)
(a)流线是直线的流动;(b)迹线是直线的流动;(c)微团无旋转的流动;(d)恒定流动。 变直径管,直径d1=320mm,d2=160mm,流速v1=1.5m/s。v2为:(c)
(a)3m/s;(b)4m/s;(c)6m/s;(d)9m/s。 已知速度场ux=2t+2x+2y,uy=t-y+z,uz=t+x-z。试求点(2,2,1)在t=3时的加速度。
?ux?u?u?u?uxx?uyx?uzx ?t?x?y?z解: ax?欧阳道创编 2021.03.06
欧阳道创编 2021.03.06
ax?3,2,2,1??2??3?3?2?2?2?1?1??34(m/s2) ay?3,2,2,1??1?2?2?2?3(m/s2) az?3,2,2,1??1?3?2?4?1?11(m/s2)
22a?ax?ay?az2?342?32?112?35.86(m/s2)
答:点(2,2,1)在t=3时的加速度a?35.86m/s2。 3.8已知速度场ux=xy2,uy=–y3,uz=xy。试求:(1)点(1,2,3)的加速度;(2)是几维流动;(3)是恒定流还是非恒定流;(4)是均匀流还是非均匀流。 解:(1)ax??ux?u?u?u21?uxx?uyx?uzx?xy4?xy4?0?xy4 ?t?x?y?z3313116ax?1,2,3???1?24?(m/s2)
33132ay?1,2,3???25?(m/s2)
33216ax?1,2,3???1?23?(m/s2)
3322a?ax?ay?az2?13.06(m/s2)
(2)二维运动,空间点的运动仅与x、y坐标有关;
(3)为恒定流动,运动要素与t无关; (4)非均匀流动。
3.9管道收缩段长l=60cm,直径D=20cm,d=10cm,通过流量Q=0.2m3/s,现逐渐关闭调节阀门,使流量成线
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性减小,在20s内流量减为零,试求在关闭阀门的第10s时,管轴线上A点的加速度(假设断面上速度均匀分布)。 解: 解法一
流量函数:Q?t??0.2?0.2t?0.2?1?0.05t? 20x2lxx??d2??1??D1 2l?2l?直径函数:d?x??D1??D1?d2??∴流速方程?02l?:u?x,t??加速度:a?x,t??对
?u?u ?u?t?x44Q?t? 2?d?x??4Q2?10??D1?d2??A点:aA?a?l,10??2??0.01?3??
?d?l???d?l??l???d?l??d2?D10.2?0.1??0.15(m) 22Q?10??0.1(m3/s)
代
4aA???0.152入得:
?4?0.12?0.2?0.1??2?0.01???35.01(m/s) ???3???0.15?0.6???解法二 近似解法
在t?10(s)时,
d?0.15(m)
Q?0.1(m3/s),
∴
?u4??t?d21.78?0.2??4?0.01?????? ?220?d???欧阳道创编 2021.03.06