流體力學(xué)參考答案(20xx年整理)(編輯修改稿)
2025-07-17 07:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 防隊員將水龍頭噴嘴轉(zhuǎn)至某一角度q 使水股由最高點降落時射到樓墻上A點，該點高出地平面H = 26m，噴嘴出口比地面高h = ，噴嘴出口流速v0 = 25m/s，忽略空氣阻力，試求噴嘴出口距邊墻的最大水平距離x（即水平距離OC）。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。（按理想流體計），不計水流重力，已知v0，A0，q 。 解：建立直角坐標系Oxy，Ox軸沿光滑平板斜向上，Oy軸垂直于平板斜向左上列質(zhì)量守恒方程：，即 ①同時，取00，11和22截面間的控制體，列方向的動量守恒方程（因忽略摩擦力，所以）：即 ②通過式①和②可得到 ，對控制體，列方向的動量守恒方程：即作用在平板上的力為： 如圖所示,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。解：取A池液面為位置水頭零位，對面1—2—2列Bernoulli方程 （）取B端為位置水頭零位，對面2—3—3列Bernoulli方程聯(lián)立解得：，流量C點的真空度為73560Pa 水流通過水平變截面直角彎管，已知進口dA=25cm，pA=180KPa，QA=／s，出口dB=20cm，求水流對彎管壁的作用力。不計水頭損失。解：進口端流速為，進口端流速為列Bernoulli方程，得水流對彎管壁的作用力的分力所以水流對彎管壁的作用力為 流量m3/s的水流過的收縮彎管水平放置，彎管進口直徑，壓力，彎管出口直徑。設(shè)流動定常，無摩擦，求水流對彎管壁的作用力？解：建立直角坐標系Oxy，Ox軸水平向右，Oy軸豎直向上，對面1—2—2列Bernoulli方程 ，得水流對彎管壁x、y方向的作用力分別為：水流對彎管壁的作用力為 射流沖擊一葉片如圖所示，已知：d=10cm, ,求當葉片固定不動時，葉片所受到的沖擊力為多少？ (10分)解：建立直角坐標系Oxy，Ox軸水平向右，Oy軸豎直向上，并取進口與出口之間的部分為控制體對于射流沖擊問題，忽略阻力損失和重力影響意味著射流和折轉(zhuǎn)流各斷面處流速相等，即。射流的質(zhì)量流量為 因葉片對稱，則由控制體y方向上動量守恒方程，并考慮到質(zhì)量守恒方程可得即： 假設(shè)葉片對水的作用力大小Fx，方向沿x軸負方向，再建立控制體x方向上的動量守恒方程式可得整理可得，x方向水對葉片的沖擊力Fx為 第5章 圓管層流和縫隙流 管道直徑d=100mm，輸送水的流量為10kg/s，如水溫為50C，試確定管內(nèi)水流的流態(tài)。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：50C時，水的運動粘性系數(shù)ν=106m2/s，水的雷諾數(shù)Re為：，紊流石油：，層流 有一梯形斷面的排水溝，底寬b=70cm，斷面的邊坡為1：，當水深h=40cm，斷面平均流速u=，水溫100C，試判別此時的水流形態(tài)。如果水深和水溫都保持不變，問斷面平均流速減到多少才是層流？解：100C時，水的運動粘性系數(shù)ν=106m2/s水力直徑為，層流和紊流都可能存在水流為層流時，故 設(shè)圓管直徑d=200mm，管長l=1000m，輸送石油流量Q=40L/s，運動粘度ν=，試求沿程損失hf 。解：沿程損失為 在長度l=10000m，直徑d=，其重量流量Q=，運動粘性系數(shù)ν=25cm2/s，判斷其流態(tài)并求其沿程阻力損失。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。解：由于流速為，沿程損失故 阻尼活塞直徑d=20mm，在F=40N的正壓力作用下運動，活塞與缸體的間隙為δ=，缸體長l=70mm，油液粘度μ=，試求：活塞下降的速度。解：壓力差為由同心環(huán)形縫隙流流量公式，所以 直徑Do=30mm的圓盤，其中心有一直徑d1=5mm的小孔，圓盤與平板的間距為=1mm，由小孔注入ρ=9000kg/m3，μ=，p1=105Pa的液壓油，求通過間隙的流量Q，并求出壓力沿半徑的變化規(guī)律。解：此題為平行圓盤縫隙徑向流中的放射流動問題，根據(jù)流量公式得由，帶入時得，即 如圖所示的強制潤滑的軸承，軸徑12cm，軸向載荷F=5104N，中央凹部的直徑是4cm，若用油泵通入Q=103m3/s的油液時，泵供油壓力應(yīng)為多大？軸和軸承之間的間隙應(yīng)是多少？（設(shè)μ=102 ）。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。 當圓盤轉(zhuǎn)數(shù)n=400r／min時，試確定圓盤的摩擦力矩M，已知腔體間隙h=，油的粘度為μ=，圓盤尺寸為d=20mm，D=110mm。 (設(shè)流體只隨圓盤作圓周運動)。解：在r處取增量，則所以 圖示的滑動軸承工作原理圖，動力粘度μ=，從壓力為po=105Pa的主管徑lo=，do=6mm的輸油管流向軸承中部的環(huán)形油槽，油槽寬度b=10mm，軸承長度L=120mm，軸徑d=90mm，軸承內(nèi)徑D=。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
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