当前位置:文档之家› 高等流体力学-习题集

高等流体力学-习题集

解:
由题可得速度场 ,则由 得 ,解微分方程得 ,即为流体质点运动的拉格朗日表达式,其中 为任意常数。
则 ,
得速度的拉格朗日表达式为:
得加速度的拉格朗日表达式为:
4、已知质点的位置表示如下:
求:(1)速度的欧拉表示;
(2)加速度的欧拉表示及拉格朗日表示,并分别求 及 的值;
(3)过点 的流线及 在 这一质点的迹线;
由迹线微分方程为 ,将 代入得质点轨迹方程为
(4)散度
旋度
涡线微分方程为 ,又因为 ,涡线微分方程转化为 ,即
涡线方程为
(5)速度梯度 = ,
∴应变率张量
∴旋转张量
5、已知拉格朗日描述为
(1)问运动是否定常,是否是不可压缩流体,是否为无旋流场;
(2)求t=1时在点(1,1,1)的加速度;
(3)求过点(1,1,1)的流线。
解:
6、已知 ,求
(1)速度的拉格朗日描述;
(2)质点加速度;
(3)散度及旋度;运动是否有旋;流体是否不可压;
(4)迹线及流线。
解:
(1)由 ,又由 得 ,由 得 。再由初始条件 得 ,则速度的拉格朗日描述为
(2)质点加速度为
(3)散度
(4)散度、旋度及涡线;
(5)应变率张量及旋转张量。
解:
(1)由 得
由题得 ,则速度的欧拉表示为
(2)加速度分量为 ,
则加速度的欧拉表示为 ;
则加速度的拉格朗日表示为 ;
当 时,
(3)流线微分方程式为 ,因为 所以,流线微分方程转化为 ,消去中间变量积分得 ,又因为 ,当 时,得到 =0, ,即过点(1,0,0)的流线为
高等流体力学
1、流体的运动用
表示,求速度的拉格朗日描述与欧拉描述。
解:由题可知速度分量为:
则速度的拉格朗日描述:
速度的欧拉描述:
2、速度场由 给出,当 时求质点 的速度及加速度。
解:
由 可得速度分量式为:
则当t=1时,质点 的速度为: ;
加速度为
,即加速度为:
3、速度场由 给出,求速度及加速度的拉格朗日表示。
相关主题