流體力學參考答案(20xx年整理)-文庫吧在線文庫
【正文】 知，且已知處，試求流場中的表達式。試求斷面平均速度。解：A點的流速 設(shè)用一附有水銀壓差計的文丘里管測定傾斜管內(nèi)水流的流量。不計水頭損失。解：雷諾數(shù)，流速，所以，層流沿程阻力損失為： 潤滑油在圓管中作層流運動，已知管徑d=1cm，管長l=5m，流量Q=80cm3/s，沿程損失hf=30m(油柱)，試求油的運動粘度ν。假定輸油管及縫隙中均為層流，忽略軸的影響，試確定下述兩種情況下的泄漏量。C時，水的運動粘性系數(shù)ν=106m2/s，相對粗糙度為（1）流量為60L／s時，雷諾數(shù)，紊流光滑管區(qū)（2）流量為250L／s時，雷諾數(shù)，紊流粗糙管過渡區(qū) 設(shè)有兩條材料不同而直徑均為l00mm的水管，一為鋼管 ()，另一為舊生鐵管()，兩條水管各通過流量為20L／s。并與用莫迪圖查得值進行比較。解：由于，所以，令，得此時局部阻力損失最小，一次擴大時，所以為兩次擴大局部阻力損失較小。彎管的局部水頭損失系數(shù)ζ值，可采用如圖所示的裝置。解：管徑突擴時，管徑突縮時設(shè)水在粗管中的流速為，則在細管中的流速為由解得，所以流量細管中雷諾數(shù)為，紊流粗管中雷諾數(shù)為，紊流 測定一90176。試求孔口收縮斷面上的流速及流量。 題7. 6圖 如下圖所示,虹吸管將A池中的水輸入B池,已知管長,直徑,兩池的水面高差,最大超高,進口阻力系數(shù)ξen=，出口阻力系數(shù)ξex=，轉(zhuǎn)彎的阻力系數(shù)ξb=，沿程阻力系數(shù)λ=，求流量Q及管道C點的真空度。彎頭。解：由于模型幾何比尺，黏性為主導的兩種相似的流動中，雷諾數(shù)相等重力為主導的兩種相似的流動中，弗勞德數(shù)相等兩式聯(lián)立解得 直徑為的水管中，流速為，水溫為20℃，某段壓降為。 第9章 明渠流和堰流 有一矩形斷面的混泥土明渠，養(yǎng)護情況一般，斷面寬度，底坡，當水深時，問按曼寧公式所算出的斷面平均流速為多少？解：水力半徑 有一段順直的梯形斷面土渠，平日管理養(yǎng)護一般，渠道的底坡，底寬，斷面的邊坡系數(shù)，當水深時，按曼寧公式計算該渠道能通過多少流量？解：水力半徑流速，流量 一路基排水溝要求通過流量為，溝底坡度為水溝斷面采用梯形，并用小片石干砌護面（），邊坡系數(shù)為1；試按水力最優(yōu)條件決定此排水溝的斷面尺寸。 梯形渠道的水深。試決定此明渠的斷面尺寸。當速度為3時，阻力為14N。題7. 7圖 有一鑄鐵輸水管，上游端接蓄水池，管末端裝閥門控制流量，管長l=500m，管徑D=150mm，管壁厚σ＝15mm，管中流速v0=3m／s，由于管中出現(xiàn)事故，要求在0. 5s內(nèi)閥門關(guān)閉完畢，求此時產(chǎn)生的水擊壓強。圓彎頭兩個，ζ彎=。 解：高度為z處長方形斷面面積根據(jù)已有公式 第7章 管路計算，一水平布置的串聯(lián)管道將水池中的水注人大氣中，管道為鋼管，已知d1＝75mm，l1＝24m；d2＝50mm，l2＝15m。 解：泄流量 如圖所示，蓄水池長L=10m，寬b=5m，在薄壁外開一d=40cm的小孔。解：列伯努利方程其中流速彎管的局部水頭損失系數(shù)為 有一梯形斷面渠道，已知底寬b=10m，均勻流水深h=3m，邊坡系數(shù)m=1，土壤的粗糙系數(shù)n=，通過的流量Q=36m3／s。的緩彎(轉(zhuǎn)彎半徑R為1m)。當水頭H=，試求此時的流量，井繪出水管的總水頭線和測壓管水頭線。C，／s，／／s時，沿程水頭損失各是多少?解：20176。解：建立直角坐標系Oxy，Ox軸垂直于斜板向上，Oy軸沿斜板向下已知沿斜面流動恒定，可知，即在x方向上，重力分量=粘性摩擦力在y處，取微元體，則液膜兩側(cè)分別與固壁和大氣接觸，其邊界條件可表述為，代入上式得積分常數(shù)，于是得板面流動的切應力和速度分布為，平均流速為 第6章 圓管紊流和孔嘴流 有一水管，直徑為305mm，水溫為10176。解：由，軸向載荷得泵供油壓力為由得所以軸和軸承之間的間隙為 直徑d=25mm的油缸中有長度l=150mm的柱塞，兩端作用的壓力差為196kN/m2，油液的動力粘度μ=，求縫隙中的泄漏量：（1）柱塞有4個a=3mm,b=；（2）沒有溝槽，但柱塞和缸壁間的環(huán)形通道面積與上述4個溝槽的總面積相同時。如用這管道輸送同樣質(zhì)量的石油，已知石油的密度ρ=850kg/m3，運動粘性系數(shù)ν=，試確定石油的流態(tài)。解：噴嘴出口速度在豎直方向的分速度為水流到達最高點的時間為水平距離x為當時，x取最大值 流體從長的狹縫流出，沖擊一斜放的光滑平板，如圖所示，試求流量分配及作用在平板上的力。解：由于a,b,c,d四個送風口完全相同，則流斷面1233的流量分別為：，由，得四個送風口的流速為由得，斷面11流速由得，斷面22流速斷面33流速 第4章 流體動力學基礎(chǔ) 重度γoil=，沿直徑d=150mm輸油管路流動，現(xiàn)測得其重量流量QG=490kN/h，問它的體積流量QV及平均流速v各為若干？解：體積流量,平均流速 如圖所示，水流過長直圓管的A、B兩斷面，A處的壓頭比B處大45m，試問：(1)水的流動方向？(2)水頭損失？設(shè)流動不可壓，一維定常流，H=50m。解：（1），由于，滿足連續(xù)方程；由于，無旋（2） ①； ②積分式①得 ③將式③對x求偏導，并令其等于，即，可以判定f’(x)=0,f(x)=c即流函數(shù)為： 不可壓縮流場的流函數(shù)為（1）證明流動有勢，并求速度勢函數(shù)。解：將，帶入流線微分方程得t被看成常數(shù)，則積分上式得t=to時通過（xo,yo）點，得于是流線方程為 試證明下列不可壓縮流體運動中，哪些滿足連續(xù)方程，哪些不滿足連續(xù)方程？（1）。容器直徑為D。 （a） （b） 如圖示，
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