不可压缩流体动力学基础习题答案(13 页)Good is good, but better carries it
精益求精,善益求善
不可压缩流体动力学基础1.已知平面流场的速度分布为,
求在点(1,-1)处流体微团的线变形速度,角变形速度和旋转角速度
解:(1)线变形速度:角变形速度:旋转角速度:将点(1,-1)代入可得流体微团的,;;2.已知有旋流动的速度场为,,
试求旋转角速度,角变形速度和涡线方程
解:旋转角速度:角变形速度:由积分得涡线的方程为:,3.已知有旋流动的速度场为,,,式中 c 为常数,试求流场的涡量及涡线方程
解:流场的涡量为:旋转角速度分别为:则涡线的方程为:即可得涡线的方程为:4.求沿封闭曲线,的速度环量
(1),;(2),;(3),
其中 A 为常数
解:(1)由封闭曲线方程可知该曲线时在 z=0 的平面上的圆周线
在 z=0 的平面上速度分布为:,涡量分布为:根据斯托克斯定理得:(2)涡量分布为:根据斯托克斯定理得:(3)由于,则转化为直角坐标为:,则根据斯托克斯定理得:5.试确定下列各流场是否满足不可压缩流体的连续性条件
答:不可压缩流体连续性方程直角坐标: (1)柱面坐标: (2)(1) 代入(1) 满足(2) 代入(1) 满足(3) 代入(1) 不满足(4) 代入(1) 不满足(5) 代入(2) 满足(6) 代入(2) 满足(7) 代入(2) 满足6.已知流场的速度分布为,,
求(3,1,2)点上流体质点的加速度
解:将质点(3,1,2)代入 ax、ay、az中分别得:,,7.已知平面流场的速度分布为,
求时,在(1,1)点上流体质点的加速度
解:当时, 将(1,1)代入得当 t=0 时,将(1,1)代入得:8.设两平板之间的距离为 2h,平板长宽皆为无限大,如图所示
试用粘性流体运动微分方程,求此不可压缩流体恒定流的流速分布