旋涡理论
思考题及练习题
1.一物体在静止不可压缩理想流体中作等速直线运动,则流场为( )。
A )定常不可压缩无旋流场
B )静止,不可压缩理想流场
C )不可压缩有旋流场
D )不可压缩非定常流场
2.斯托克斯定理2s n c v ds w d σ
σΓ==⎰⎰⎰ ,若Γ=0,而ω 不一定为零,这是因为( )。
A )σ不是c 所围的区域 B )流体是有粘性的
C )在σ内n ω的求和为零,而σ内的流场可能有旋
D )σ为复连通域
3.一封闭曲线c ,有n 个强度为Γ的涡线穿过c 所围的区域σ,且每根涡线都与c 所围的区域正交,则绕曲线c 的环量为( )。
A )Γ
B )n Γ
C )σΓ
D )σΓ
4.海姆霍兹第一定理和第三定理表明( )。
A )涡管强度不变
B )涡管强度为常数
C )前者指涡管强度大小沿涡管长度方向不变,后者指涡管强度方向与时间无关。
D )前者指某瞬时涡管强度大小与所取截面位置无关,后者指涡管强度大小与时间无关。
5.涡量与旋转角速度( )。
A )与旋转角速度相等
B )两倍于旋转角速度
C )等于涡管的涡通量
D )等于涡管的强度
6.B-S 定理只适用于( )
A )理想流体
B )不可压缩流体
C )粘性流体
D )理想流体或粘性流体
7.为什么涡线不能在流场中终止,只能终止在固体边界,或者流体边界,或者首尾相接形成涡环。
8.对于无旋流场,存在速度势,是否存在环量Γ?为什么?
9.流体周线与流线有何差别?
10.涡线所诱导的速度场都是无旋场吗?为什么?
11.若流场不是静止的,具有均匀速度V ,毕奥——沙伐尔诱导速度场的计算公式所计算出的速度是否包含有均匀速度V ?
12.圆柱形涡,在r < R 和r >R 两个流场中,压力和速度分布如何?
13.已知平面流动的速度分布为:
222u x y x v xy y =-+=--
证明沿曲线222R x y =+的速度环量和流量均为零。
14.不可压缩流体作平面均匀流动,
(1)流动均匀,大小为U,计算沿路径ABCD
(2)若速度分布不是均匀的,而是 u x y v y =--= 计算沿路径ABCD 的速度环量。
图5-3
15.不可压缩平面涡量场,在半径为R 的圆形域内,涡通量为 J,已知在半径为r 处的流体速度为v θ,试证r 处的流体速度为2J v r θπ=。