【正文】 68Pa ② 30cmH2O＝ cmH2O? h＝ 30/= 題 22 題 23 22. 水銀壓力計(jì)裝置如圖。同時(shí)，壓氣管的另一支引入油罐底以上 ，壓氣后，當(dāng)液面有氣逸出時(shí)，根據(jù) U形管內(nèi)油面高差 h＝ H 為多少？ 解： p－ γ 甘油 Δ h＝ p－ γ 汽油 （ ） H＝ γ 甘油 Δ h/γ 汽油 += += 27. 為測定油品重度，用如下裝置，經(jīng)過 1 管或 2 管輸入氣體，直至罐內(nèi)油面出現(xiàn)氣泡為止。 （ 1） 容器以 6m/s2的勻加速度垂直上升時(shí)； （ 2） 容器以 6m/s2的勻加速度垂直下降時(shí)； （ 3） 自由下落時(shí)； 8 （ 4） 容器以 15m/s2的勻加速度下降時(shí)； 解：如圖建立直角坐標(biāo)系，則在 dp＝ ρ(Xdx+Ydy+Zdz)中有： X＝ 0， Y＝ 0， Z＝－ g－ a 所以， dp＝ (g+a) ρdz 積分上式： p＝ (g+a) ρz+C 代 入邊界條件： z＝ 0 時(shí)， p＝ 0（表壓） 得 C＝ 0 所以： p＝ (g+a) ρz ，令－ z＝ H 得： p＝ (g+a) ρH （ 1） 容器以 6m/s2的勻加速度垂直上升時(shí)： a＝ 6m/s2 p＝ (g+a)ρH＝（ +6） 1000 1＝ 15800Pa＝ （ 2） 容器以 6m/s2的勻加速度垂直下降時(shí)： a＝－ 6m/s2 p＝ (g+a)ρH＝（ － 6） 1000 1＝ 3800Pa＝ （ 3）自由下落時(shí)： a＝－ m/s2 p＝ (g+a)ρH＝（ ） 1000 1＝ 0 （ 4）容器以 15m/s2的勻加速度下降時(shí)： a＝－ 15 m/s2 p＝ (g+a)ρH＝（ － 15） 1000 1＝ 5200Pa＝ 216. 在一直徑 D＝ 300mm、高 H＝ 500mm 的圓柱形容器中注入水至高度 h1＝ 300mm，然后使容器繞其垂直軸旋轉(zhuǎn)。距底 米處裝有閘門橫軸，閘門可繞軸旋轉(zhuǎn)。實(shí)心鋼球直徑 D=150 毫米，材料相對密度 ，安裝在一個(gè)直徑 d=100mm 的閥座上。 （ 2） xyuyuxyuzyx ???? ,31, 32 4322 ?????????????????????? xyxyxyyyxyzuuyuuxuutua xzxyxxxx ? ? 5232 ?????????????????????? yyyxyzuuyuuxuutua yzyyyxyy 332 ?????????????????????? xyxyxyyxyzuuyuuxuutua zzzyzxzz 32 已知平面流動的速度分布規(guī)律為 ? ? ? ? jyx xBiyx yBu ??? 2222 22 ???? ?? 解： ? ? ? ?2222 2,2 yx xBuyx yBu yx ???? ?? 流線微分方程：yx udyudx? 代入得：? ? ? ?2222 22 yx xBdyyxyB dx??? ?? Cyxy dyx dxxdyydx ??????? 220 33 用直徑 200mm 的管子輸送相對密度 的汽油，使流速不超過 ，問每小時(shí)最多輸送多少噸？ 解： htskgVAQM /????????? ?? 34 油管輸送相對密度 的煤油，設(shè)計(jì)輸送量為 50t/h，限制流速不超過 ，需多大管徑？ 解：VMdAVAQM ???? ????? 42 15 mmmVMd 36 00/10 005044 ????? ???? ?? 35 一離心泵吸入管直徑 150mm，排出管直徑 100mm，若限制吸入管流速不超過 ，求流量及排出管流速各為多少？ 解： smVAQ / 32 ????? smVddA AVV / 22 ?????????????????? 吸排吸排吸吸排 ＝ 36 自水箱接出一個(gè)水龍頭，龍頭前有壓力表。容器 A 中液面的表壓力為 大氣壓，容器 B 中液面的表壓力為 大氣壓。 解： KWNN ???? 泵軸泵 ? 泵的揚(yáng)程： H=z2z1+h12=29+hw=30mH2O smdQVsmHNHN/ / 100072223??????????????泵泵 ＝ 對 1－ 2－ 2 兩液面列伯努利方程： 19 K P aPagVpgVp222020222???????????????????????????????????? 315 圖示一管路系統(tǒng)，欲維持其出口流速為 20m/s，問需多少功率的水泵？設(shè)全管路的水頭損失為 2m，泵的效率為 80%，若壓水管路的水頭損失為 ，則壓力表上的讀數(shù)為多少？ 解： smAVQ / 33222 ??????? 泵的揚(yáng)程： H=z2z1+hw+gV222 =20+2+ ? = WNNWQHN 8 0 0 3??????? ?泵泵軸泵＝＝?? 對 1－ 3－ 3 兩液面列伯努利方程： K P aPahgVHpsmVddVhgVpHww521/52021210002123222323123??????????????????????????????????????????????????????? 另： 對 3－ 2－ 2 兩液面列伯努利方程： K P aPapggphgVpgVpw3903 9 0 3 6 5209 8 0 02200192502192022222322223???????????????????????????? ???? 316 圖示離心泵以 20m3/h 的流量將相對密度 的油品從地下罐送到山上洞庫油罐。設(shè)彎頭在同一 水平面上，摩擦力不計(jì)，求彎頭所受推力為多少牛頓？ 解： PaatpsmAQVsmAQVmDAmDABBBAABBAA52222//1 9 6 2 441 9 6 2 44??????????????????? 對 A、 B 列伯努利方程： NApPNApPPapgVpgVpBBBAAAABBAA 7 8 3 5 0 7 8 3 5 02020522522??????????????????????????????? 由動量方程： x： ? ? NRVVQRPP xABxBA 30623c o sc o s ?????? ??? y： ? ? NRVQRP yByB i ns i n ????? ??? NRRR yx 15 6 922 ??? 22 320 消防隊(duì)員利用消火唧筒熄滅火焰，消火唧筒口徑 d＝ 1cm，水龍帶端部口徑 D＝ 5cm，從消火唧筒射出的流速 V＝ 20m/s，求消防隊(duì)員用手握住消火唧筒所需的力 R（ 設(shè)唧筒水頭損失為 1m 水柱）？ 解： smVDdVsmAVQ// 22133222?????????????????????? ? 對 1－ 2－ 2 列伯努利方程： whgVgVp ??? 2222211? Pahg VVp w 2221221 ????????? ????????????? ??? ? NApP 2111 ????? 動量方程： ? ? NR VVQPR )(3121 ????????????? 消防隊(duì)員所需力為 381N，方向向左。試用因次分析方法中的π定理確定各物理量間的無因次關(guān)系式。 (長度： ，航速： ) 解： 幾何相似： 201400 2 ????? llmnA AA ??? mLLLL lnmmnl ????? ?? Frn=Frm , 2222?????? gVggLVgLVFr mmmnn ∴ smVm / ??? 410 充分發(fā)展了的粘性流體層流，沿平板下流時(shí)，厚度 δ 為常數(shù)，且0???xp ，重力加速度 g。 C時(shí)： gVdLgVdLhVdf 2Re642 0 . 2121411????? ??? ??? 層流， t2＝ 40176。輸送的油品為相對密度 ，每 晝夜輸送量 5500t，管線終點(diǎn)標(biāo)高為 27m，起點(diǎn)標(biāo)高為 52m，油泵保持在 15大氣壓，終點(diǎn)壓強(qiáng)為 2大氣壓。 解： smsmhtQ / 3600/1000200/200 33 ????? smDQAQV / 22 ?????? ? 105010502Re0 . 2 5 Re323244?????????????????????LhimgVDLhVDff ???＝水力光滑區(qū)， 由伯努利方程： ? ?? ? ? ?atM P aPahzzppphpzpzff2211??????????????????????? 52 沿直徑 200mm，長 3km 的無縫鋼管（ Δ ＝ ）輸送相對密度 的原油。 解： Q1＝ 流量減少數(shù)為 10% 56 圖示一串聯(lián)管路，管徑、管長、沿程水力摩阻系數(shù)和流量分別標(biāo)于圖中，試按長管計(jì)算所需的水頭 H 為多少？ 解： smsLQ /?? smdQV / 22111 ????? ? smsLQ /?? smdQV / 22222 ????? ? mhhHmgVdLhmgVdLhffff222122222222211111????????????????? 35 57 圖示一輸水管路，總流量 Q＝ 100L/s，各段管徑、長度及程水力摩阻系數(shù)分別標(biāo)于圖中，試確定流量 Q Q2及 AB 間的水頭損失為多少？ 解： gdQdLgdQdLgdQdLhhhh BfAfff242424 222233322222222211111321????????????????????????????? ??????? ）（即 2122222221422422421Q???????????? 又 ?? Q ＝ （ 2） 由（ 1）、（ 2）得 Q1＝ ＝ Q2＝ m3/s＝ mh BfA 42 2 ???? ????? 58 圖示一管路系統(tǒng)， CD 管中的水由 A、 B 兩水池聯(lián)合供應(yīng)。 解： mhHHh vv ????? smgHAQ / 320 ???????? ? 519 儲水槽頂部通大氣，如圖所示。 解： 查表得 , 321 ??? ??? 由題： Q＝ Q1＝ Q2＝ Q3?？卓?A 為薄壁孔口，孔口 B 為圓邊孔口，其水面高 H0＝ 10m。求 Q Q2及 d2 解： 按長管計(jì)算 smsLQ /?? smdQV D / 2200 ????? ? mgVdLh f 2200000 ?????? ? A～ D 伯努利方 程： mhhh fff 101 ???????? B～ D 伯努利方程： mhhh fff 202 ???????