工程流體力學(xué)1-5章習(xí)題解答(編輯修改稿)
2025-02-06 02:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ?? ??? 00 20m a x 2])(1[rA r drrruudAQ ? smru / 34220m a x ??????? ?? 斷面平均流速： smurrurQv /22 m a x2020m a x20 ???? ??? 36． 利用皮托管原理測(cè)量輸水管中的流量如圖所示 。 已知輸水管直徑 d=200mm，測(cè)得水銀差壓計(jì)讀書(shū)hp=60mm，若此時(shí)斷面平均流速 v=，這里 umax 為皮托管前管軸上未受擾動(dòng)水流的流速，問(wèn)輸水管中的流量 Q 為多大？ （ ） [解 ] gpgugp AA ?? ?? 22? ppAA hhgpgpgu )1(22 ??????????? smhgu pA / 0 ??????? smvdQ / 322 ?????? ?? 37． 圖示管路由兩根不同直徑的管子與一漸變連接管組成。已知 dA=200mm， dB=400mm， A 點(diǎn)相對(duì)壓強(qiáng)pA=， B 點(diǎn)相對(duì)壓強(qiáng) pB=， B 點(diǎn)的斷面平均流速 vB=1m/s， A、 B 兩點(diǎn)高差△ z=。試判斷流動(dòng)方向，并計(jì)算兩斷面間的水頭損失 hw。 [解 ] BBAA vdvd 22 44 ?? ?? smvddv BABA /41)202200( 222 ????? 假定流動(dòng)方向?yàn)?A→ B，則根據(jù)伯努利方程 wBBBBAAAA hgvgpzgvgpz ?????? 2222 ???? 其中 zzz AB ??? ，取 ?? BA ?? zgvvg pph BABAw ??????? 2 22? 149807 3920228600 22 ?? ???? ?? m 故 假定正確。 38． 有一漸變輸水管段，與水平面的傾角為 45186。，如圖所示。已知管徑 d1=200mm， d2=100mm，兩斷面的間距 l=2m。若 11 斷面處的流速 v1=2m/s，水銀差壓計(jì)讀數(shù) hp=20cm，試判別流動(dòng)方向，并計(jì)算兩斷面間的水頭損失 hw和壓強(qiáng)差 p1p2。 [解 ] 222121 44 vdvd ?? ?? smvddv /82)100200( 2122212 ????? 假定流動(dòng)方向?yàn)?1→ 2，則根據(jù)伯努利方程 whgvgplgvgp ????? 245s i n222222111 ???? ? 其中pp hhlg pp )1(45s i n21 ?????? ??? ?，取 ???? 2221 ???? ???????? mg vvhh pw 故假定不正確，流動(dòng)方向?yàn)?2→ 1。 由 pp hhlg pp )1(45s i n21 ?????? ??? ? 得 )45s (21 ?lhgpp p ??? ? k P )45s i (9 8 0 7 ????? ? 39． 試證明變截面管道中的連續(xù)性微分方程為 0)(1 ?????? suAAt ?? ，這里 s 為沿程坐標(biāo)。 [證明 ] 取一微段 ds，單位時(shí)間沿 s 方向流進(jìn)、流出控制體的流體質(zhì)量差△ ms為 )()()21)(21)(21()21)(21)(21(略去高階項(xiàng)suAdssAAdssuudssdssAAdssuudssm s??????????????????????????????因密度變化引起質(zhì)量差為 Adstm ???? ?? 由于 ?mms ??? 0)(1)(?????????????suAAtdssuAAdst???? 310． 為了測(cè)量石油管道的流量，安裝文丘里流量計(jì)，管道直徑 d1=200mm，流量計(jì)喉管直徑 d2=100mm，石油密度 ρ =850kg/m3，流量計(jì)流量系數(shù) μ=?，F(xiàn)測(cè)得水銀壓差計(jì)讀數(shù) hp=150mm。問(wèn)此時(shí)管中流量 Q 多大？ [解 ] 根據(jù)文丘里流量計(jì)公式得 1) ( 1)(244242121????????ddgdK? sLsmhKq pV/) ()1(3 ?????????? ??? 311． 離心式通風(fēng)機(jī)用集流器 A 從大氣中吸入空氣。直徑 d=200mm 處，接一根細(xì)玻璃管，管的下端插入水槽中。已知管中的水上升 H=150mm，求每秒鐘吸入的空氣量 Q。空氣的密度 ρ 為 。 [解 ] ghpppghp aa 水水 ?? ????? 22 smhgvhgvgvghpgpgvpgp aaa/ 2g2g00022222222??????????????????氣水氣水氣水氣氣氣????????? smvdq V / 3222 ????? ? 312． 已知圖示水平管路中的流量 qV=，直徑 d1=50mm， d2=25mm，壓力表讀數(shù)為 9807Pa，若水頭損失忽略不計(jì)，試求連接于該管收縮斷面上的水管可將水從容器內(nèi)吸上的高度 h。 [解 ] smdqvsmdqvvdvdqVVV/ / 2322223211222121?? ?????? ????????????? OmHggpg vvg ppgvvgpppgvppgvgpaaa222121222212221222211 98072 2)(2g020?????????????????????????? OmHg pphpghp aa 222 ?????? ?? 313． 水平方向射流，流量 Q=36L/s，流速 v=30m/s，受垂直于射流軸線方向的平板的阻擋，截去流量 Q1=12 L/s，并引起射流其余部分偏轉(zhuǎn)，不計(jì)射流在平板上的阻力 ，試求射流的偏轉(zhuǎn)角及對(duì)平板的作用力。 （ 30176。；） [解 ] 取射流分成三股的地方為控制體，取 x 軸向右為正向，取 y 軸向上為正向，列水平即 x 方向的動(dòng)量方程，可得： 022 c o s vqvqF VV ??? ???? y 方向的動(dòng)量方程： ???????????30 i ns i ns i n000221111221122??????vvvqvqvqvqvqvqVVVVVV 不計(jì)重力影響的 伯努利方程 ： Cvp ?? 221 ? 控制體的過(guò)流截面的壓強(qiáng)都等于當(dāng)?shù)卮髿鈮?pa，因此， v0=v1=v2 NFNFF3010361000c o s3010241000 33?????????????????? ?? ? 314． 如圖（俯視圖）所示，水自噴 嘴射向一與其交角成 60186。的光滑平板。若噴嘴出口直徑 d=25mm，噴射流量 Q=， ，試求射流沿平板的分流流量 Q Q2以及射流對(duì)平板的作用力 F。假定水頭損失可忽略不計(jì)。 [解 ] v0=v1=v2 smdQv / 2320 ?? ???? ?? x 方向的動(dòng)量方程： sLsLvvQvQ//60c o s60c o s)(0212222102211????????????????????? ??? y 方向的動(dòng)量方程： NQvF vQF i n )60s i n(0 0 0 ????? ????? ?? 315． 圖示嵌入支座內(nèi)的一段輸水管，其直徑從 d1=1500mm 變化到 d2=1000mm。若管道通過(guò)流量 qV=時(shí)，支座前截面形心處的相對(duì)壓強(qiáng)為 392kPa，試求漸變段支座所受的軸向力 F。不計(jì)水頭損失。 [解 ] 由連續(xù)性方程： smdqvsmdqvvdvdqVVV/ 4422222211222121?????????????????； 伯努利方程 ： k P avvppgvpgvgp 2g020223222112222211??????????????????? 動(dòng)量 方程 ： kNFFFvvqdpFdpvvqFFFVVpp 0 6 2 2 9 2 7 2 1)(4410392)(44)(2323122222111221????????????????????????????????????? 316．
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1