《空氣動(dòng)力學(xué):2 習(xí)題》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《空氣動(dòng)力學(xué):2 習(xí)題(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
2-1考慮形狀任意的物體。如果沿著物體表面的壓力分布為常值,是證明壓力在屋面上的合力為零。
2-2 考慮如下速度場,其x,y向的速度分量分別為,其中c為常數(shù)。試求流線方程。
2-3考慮如下速度場,其x,y向的速度分量分別為,其中c為常數(shù)。試求流線方程。
2-4 考慮如下流場,其x,y向的速度分量分別為,其中c為常數(shù)。試求流線方程。
2-5 習(xí)題2-2中的流場被稱為點(diǎn)源。對于點(diǎn)源,試計(jì)算:
(a) 單位體積的微元其體積隨時(shí)間的變化率;
(b) 流場的旋度。
2-6 習(xí)題2-3中的流場被稱為點(diǎn)渦,試對點(diǎn)渦計(jì)算:
(a) 單位體積的微元其體積隨時(shí)間的變化率;
(b) 流場的旋度
2、。
提示:2-5、2-6兩題在極坐標(biāo)下求解更方便。
2-7已知一速度場為,試問這一運(yùn)動(dòng)是否是剛體運(yùn)動(dòng)?
2-8 現(xiàn)有二維定常流場分布。那么
(a) 該流場是否可壓縮?
(b) 試求通過(0,0)點(diǎn)和(L,L)之間的體積流量。
2-9闡述流線和流管的概念。并解釋流線和跡線的區(qū)別。
2-10 現(xiàn)有二維定常不可壓流動(dòng)的速度場試求其勢函數(shù)并畫出流譜。
2-11 現(xiàn)有平面流場(k為正的常數(shù))試分析求解流場的以下運(yùn)動(dòng)特性:
流線方程、線變形率、角變形率、旋轉(zhuǎn)角速度,畫出流線圖和相應(yīng)的流體運(yùn)動(dòng)分解示意圖。
2-12已知在拉格朗日觀點(diǎn)下和歐拉觀點(diǎn)下分別有速度函數(shù)
和
試說明各自
3、的物理意義和他們的差異。
2-13試推導(dǎo)一維定常無粘的動(dòng)量方程(不及質(zhì)量力)。
2-14 直角坐標(biāo)系下流暢的速度分布為:,試證過電(1,7)的流線方程為
2-15 設(shè)流場中速度的大小及流線的表達(dá)式為
,
求速度分量的表達(dá)式。
2-16 求2-15中x方向速度分量u的最大變化率及方向。
2-17 試證在柱坐標(biāo)下,速度散度的表達(dá)式為
2-18 在不可壓流動(dòng)中,下列哪些流動(dòng)滿足質(zhì)量守恒定律?
(a)
(b)
(c)
(d)
2-19 流體運(yùn)動(dòng)具有速度
問該流場是否有旋?若無旋,求出其速度勢函數(shù)。
2-20 不可壓縮流體做定常運(yùn)動(dòng),其速度場為
4、其中a為常數(shù)。試求:
(a) 線變形率、角變形率;
(b) 流場是否有旋;
(c) 是否有勢函數(shù)?有的話求出。
2-21 二維流場的勢函數(shù)為,求曲線上的點(diǎn)(2,-1)的切向速度分量。
2-22 設(shè)下面的幾組函數(shù)代表流動(dòng)的三個(gè)分量:
(a) ;
(b) ;
(c) ;
(d) ;
(e) 。
其中k是常數(shù),問哪一組速度分量能代表不可壓流動(dòng)?
2-23 某一流場可描述為。問應(yīng)具有什么樣的形式,流場才能滿足連續(xù)條件?為什么?
2-24 某二維流動(dòng)可描述為
,
使用兩種方法求解下圖的面積上中面積分。
2-25一速度場可用描述,
(a) 求其加速的歐拉描述
(b)
5、 求流線。
2-26考慮一個(gè)簡單的煙囪模型。煙囪外的空氣密度是常數(shù),煙囪內(nèi)的空氣密度也是常數(shù),且。試用、、重力加速度g和煙囪高度h表達(dá)出口速度。
2-27有一水槍噴管如下。入口直徑D=10cm,噴口直徑d=3cm。水以1.5m3/min的流量射入空氣。設(shè)外界空氣為標(biāo)準(zhǔn)大氣。試求連接軟管和噴頭的接縫處需要施加多大的固緊力才能滿足要求。
2-28一架小型飛機(jī)在海平面以180km/h的速度飛行,求駐點(diǎn)處的表壓以及相對流速為60m/s處的表壓。(表壓是指大于大氣壓的部分)
2-29 一個(gè)U形管,其內(nèi)徑是0.5m。氣體以100m/s的速度從管的一端進(jìn)入,從管的另一端流出,流出的速度和流入速度大小相等,但是方向相反。入口和出口的壓強(qiáng)都等于外界大氣壓。試計(jì)算氣流對管的作用力。取空氣密度為1.23Kg/m3。
2-30有一滅火機(jī)的管道如下圖,出水口直徑7.5cm,入水口直徑30cm,流量為3640L/min,進(jìn)水口水壓2×105N/m2。出水口與水平面的夾角為30°。求滅火機(jī)管道受的水的反作用力。