北京科技大学土木与环境工程学院842工程流体力学历年考研真题汇编

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内容简介
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2014年北京科技大学土木与环境工程学院842工程流体力学考研真题
2013年北京科技大学土木与环境工程学院842工程流体力学考研真题
2012年北京科技大学土木与环境工程学院842工程流体力学考研真题
2011年北京科技大学土木与环境工程学院842工程流体力学考研真题
2010年北京科技大学土木与环境工程学院842工程流体力学考研真题
2009年北京科技大学土木与环境工程学院842工程流体力学考研真题
2008年北京科技大学土木与环境工程学院842工程流体力学考研真题
2007年北京科技大学土木与环境工程学院442工程流体力学考研真题
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内容预览
2014年北京科技大学土木与环境工程学院842工程流体力学考研真题
北京科技大学2014年硕士学位研究生入学考试试题
试题编号： 842　 试题名称：　 工程流体力学（共4页）
适用专业：流体力学
说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
一、问答题（45分）
1．说明液体和气体的粘度随温度的变化规律，并解释其原因。（4分）
2．简述研究流体运动的两种方法及其关系。（6分）
3．简述什么是物质导数。物质导数表达式如下:

，对其两部分进行解释。（4分）
4．写出相似准则中弗劳德（Froude）数、欧拉（Euler）数和雷诺（Reynold）数的计算公式，并分别说明这三个相似准则数的物理意义。（6分）
5．管道中的流体流动根据雷诺数的不同可分为哪五个区域？其沿程阻力系数

与雷诺数

和管壁的相对粗糙度

是否有关系？（10分）
6．写出粘性流体伯努利方程式的数学表达式，并简述其物理意义。（10分）
7．层流底层与边界层的定义及关系。（5分）
二、推导题（25分）
1．根据实验观测，管中流动由于沿程摩擦而造成的压强差

与下列因素有关：管路直径

、管中平均速度

、流体密度

、流体动力黏度

、管路长度

、管壁的粗糙度

，试用π定理分析水管中流动的沿程水头损失。（10分）
2．圆管中流体发生层流，取圆管中任意一个圆柱体进行受力分析，所有参数如图1所示。在定常流动中这个圆柱体处于平衡状态，即在y方向上圆柱体两端面上压力和圆柱面上摩擦力的投影和为0。根据受力平衡分析法，推导出圆管层流速度分布公式和管中流量公式即哈根-泊肃叶（Hagen-Poiseuille）公式。（已知流体层流符合牛顿内摩擦定律）（15分）

图1
三、计算题（80分）
1．水池中盛水如图2所示。已知液面压强

，求水中

点，以及池壁

，

点和池底

点所受的静水压强。（10分）

图2
2．如图3所示，A、B为两容器，容器A装的是水，容器B装的是酒精，重度为8 kN/m3，用U形水银压差计测量A、B中心点的压差，已知

m，

m，

m，求其压差。（15分）

图3
3．如图4所示，倾斜闸门AB，宽度B为1m（垂直于图面），A处为铰链轴，整个闸门可绕此轴转动。已知水深H=3m，h=1m，闸门自重及铰链中的摩擦力可略去不计。求升起此闸门时所需垂直向上的力。（20分）

图4
4．两水箱之间的水管内恒定水流如图5所示。水位

，

；管径

，

；两段管长

，

；沿程阻力系数

，

。求管中流量。（取管进口局部阻力系数为0.5，管出口局部阻力系数为1）（20分）


图5
5．恒定水位的大水池中的水经过

的孔口流入直径

的圆形水池中（图6所示）。初始时刻水位差

，求圆形水池中水位上升2 m需多长时间？设孔口流量系数

。（15分）

图6

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