10春船舶专升本班流力第二次课外作业
第二次课外练习题
一，概念类单选题 每题2分,共30分
［ ］1.若一个物理现象可由n个物理量描述,则按布金汉Π定理,可组成①n-2②n-4
③n-3个独立的П数.
［ ］2。不定常惯性力与迁移惯性力之量级比是①St斯特劳哈尔数②σ空泡数③Ne牛顿数。 ［ ］3。在压力占主导的流动中,主П数是①Fr弗劳德数②Eu欧拉数 ③ Re雷诺数。 ［ ］4。由于大气层的非正压性形成大气环流的贸易风在高空①自赤道向北吹②自北极 向南吹③自上向下吹。
［ ］5。静力学基本方程①是N-S方程在相对平衡状态的特殊形式②是在密封的充满液体
的连通器内一点的压强变化可瞬时传递到整个连通器内各个角落的帕斯卡原理的 理论基础③也是静止流体热能守恒方程.
［ ］6。均质液体对曲壁总压力的垂直分量等于①曲壁垂直方向投影面积乘其形心处压强
②曲壁与其水平投影面积、垂直投影面积所围液体的重量 ③与曲壁对应的压力体内液体的重量。
［ ］7。只要满足体积力有势、无粘性、正压的流体，从静止开始沿流场封闭流体线上 流体的流动①速度梯度②速度散度③速度环量必定保持为零。 ［ ］8。速度势函数Ux,对应的流函数为①U(x+y)②Uy③Uxy。
［ ］9。确定运动翼型绕流环量Γ的库塔条件是后驻点与①尾缘②分离③转捩点重合. ［ ］10。色散关系是指不同波长的波以不同的①波速②波数③波群速传播。
［ ］11.在完全粗糙区达西摩擦因子与Re数①的?次方成反比②无关③一次方成反比. ［ ］12.分叉管能量损失的主因是①速度重新分布②增加摩擦③二次流和流动分离.
［ ］13。确定运动翼型绕流环量Γ的库塔条件是后驻点与①分离点②尾缘③转捩点重合. ［ ］14.减小摩擦阻力的主要途径是①使壁面光滑②使表面积最小③保持边界层层流化。 ［ ］15.形状阻力是①物面压强②物面上粘性切应力③外流区压强的x方向投影分量沿物
面积分的结果。
二，计算类单选题 每题4分,共20分
［ ］1.封闭旋转园筒高H=2m,半径R=0.75m,注水高H0=1.5m,液面P0=1000Pa.则液面刚接
触园筒顶部时的ω为①5.91 rad/s②11.82 rad/s③2.96 rad/s.
［ ］2.水面下闸门长4米,宽2米,宽边平行于自由液面,长边与自由液面夹角为30度,当
闸门顶边位于水面,闸门受到的总压力为①235.44②156.95③78.48 kN。
［ ］3.长方形木块长0.6m,宽0.3m高0.3m,重W=318N,浮心距重心①0.06m②0.09m③0.15m. ［ ］4.在岸上观察到浮标每分钟升降10次，深水波高H为1.3m,则波能传播量W为 ①14.7②9.704③5.742kw。
［ ］5. 20℃纯水流经ε=0.25㎜,L=600m,d=250㎜的水管,Q=0.095m3/s, 沿程损失hf约
等于①4.58m②9.16m③13.74m.
三，计算题 每题10分,共50分
1， BP5.2.10 设不可压缩粘性流体沿平板流动时湍流边界层内时均速度 u与离壁面的垂
直距离y，壁面上的切应力τw及流体密度ρ和运动粘性系数ν有关，试用量纲分析法
将这些变量的关系式表达为如下形式：u/u??f(yu?/?)，式中u??提示：取ρ，τw ，g为基本量。 答： 解：
?w/?。
1
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⒉ CP1.5.2 如图示，一水下建筑的密封舱门高l＝２ｍ，宽b＝１ｍ，水面离门框顶边淹深
H?5m，门框顶边装有铰链，求打开舱门所需的力矩M。
提示：求总压力作用点时注意坐标系和原点的选取，求合力矩对顶边铰链取矩。
答： 解：
2222u?xy?yv?x?yx，试问此流场是否存在流函数和速度⒊CP 2.3.1 已知速度场，
势函数？如有，请求之。
答： 解：
2
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⒋已知一深水波周期τ=6s,波高H=1.3m.试求其波长λ、波速c、波群速cg以及波能传播量
w. 提示,单位宽度,单位长度波能传播量的单位为瓦特.
答： 解：
⒌CP3.6.2.一根旧的铁管??0.5mm，长l?60m，直径d?20cm，管内水的流量
Q?0.2m3/s，水的运动粘度取??1.14?10?6m2/s，试求沿程损失hf。
答： 解：
作业发布：11.05.09.，网上提交作业截止：11.05.29. 作业答案发布：11.05.30.
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第二次课外练习题简答案
一，概念类单选题 每题2分,共30分
［3］1.［1］2。［2］3。［1］4。［2］5。［3］6。［3］7。［2］8。 ［1］9。［1］10。［2］11.［3］12.［2］13。［3］14.［1］15.
二，计算类单选题 每题4分,共20分
［1］1.［3］2.［1］3.［2］4.［2］5.
三，计算题 每题10分,共50分 1. 提示：取ρ，τw ，g为基本量。 答：?数关系式为
yuu?f(*) u*?解：物理关系式 u??(?,?w,y,?) 选?,?w,y为基本量
a ?1???bwycu?(ML?3)a(ML?1T?2)bLc(LT?1)
?a?1/2uu??,u*??w/? L:?3a?b?c?1?0?b??1/2?1??w/?u*?T:?2b?1?0?c?0a ?2???bwM:a?b?0yc??(ML?3)a(ML?1T?2)bLc(L2T?1)
?a?1/2???? L:?3a?b?c?2?0?b??1/2?2? yuy?w/?*?c??1T:?2b?1?0? ∴?数关系式为 Π?=f(Π?)，即
M:a?b?0yuu?f(*) u*?⒉ 提示：求总压力作用点时注意坐标系和原点的选取，求合力矩对顶边铰链取矩。
5 答： 1.24?10N?m
解：设y轴垂直向下，原点O在液面上。舱门形心C的淹深
为Ｄ
yc?6m。设总压力作用点
l21yD?yC??yC??6??6.056myC12yC18
总压力
r?2F??ghcA??g(H?yc)A?9806?(5?1)?1?2
?117672N
以顶边铰链为轴，打开舱门所需的力矩为
5 M = F( 0.5 l + 1/18 ) = 117672 ( 1 + 0.056 ) =1.24?10N?m
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10春船舶专升本班流力第二次课外作业
???x3?x2y2?y3?C⒊答：存在流函数：
，不存在速度势函数.
131213解：（1）
????1??v?u?112222?????2x?y?x?2y?x?y?x?y?0?2??x?y?22
???????? 不存在速度势函数。
?u?v??2xy???2xy??0?x?y（2），存在流函数。
??11??v??x2?y2x????(x2?y2x)dx?f(y)??x3?y2x2?f(y)32由?x，
????1?x2y?f?(y)?u?x2y?y2f(y)?y3?C2?3由?y，f(y)?y，
???x3?x2y2?y3?C
得
.
⒋答：λ=56.2m, c=9.37?，cg=4.68?，W=9706.2 w.
解：圆频率ω=2π/τ=1.0472 1/s，波数k=ω2/g=0.1118 1/m,波长λ=2π/k=56.2m 波速c按色散关系计算：c2=g/k=87.75 m2/s2,c=9.37 m/s,
深水中波群速cg=?c=4.68?，波能传播量W=?ρg(H2/4)cg=9706.2w ⒌答：
131213hf?15.51m
V?解：管内平均流速
4Q4?0.2??6.37m/s22?d??0.2 VdRe?
??6.37?0.26?1.12?101.14?10?6
0.5?10?3??0.00250.2 d
?查Moody图，??0.025
lV2606.372hf???0.025???15.51md2g0.22?9.81
作业发布：11.05.09.，上交作业截止：11.05.29. 作业答案发布：11.05.30.
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