工程流體力學(xué)(水力學(xué))聞德第五章實際流體動力學(xué)基礎(chǔ)課后答案(編輯修改稿)
2025-07-23 09:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 損失系數(shù)ζj4 ＝（所給局部損失系數(shù)都是對局部損失后的斷面平均速度而言）。試求水箱中所需水頭H，并繪出總水頭線和測壓管水頭線。解：對斷面0－0，3－3寫總流伯努利方程，得 （1） （2） （3）將有關(guān)已知值代入（3）、（2）式，得H=速度水頭：，損失水頭： ，校核：總水頭線和測壓管水頭線分別如圖中實線和虛線所示。5—17 設(shè)水流在寬明渠中流過閘門（二維流動），如圖所示。已知H ＝2m，h ＝，若不計能量損失，試求單寬（b ＝1m）流量q，并繪出總水頭線和測壓管水頭線。解：由伯努利方程得 （1）由連續(xù)性方程得 （2）聯(lián)立解（1）（2）式得 ，＝，＝ m/s＝q＝A1＝21 m3/s＝ m3/s，總水頭線，測壓管水頭線分別如圖中虛線，實線所示。5—18 水箱中的水通過一鉛垂?jié)u擴管滿流向下泄去，如圖所示。已知高程▽3 ＝0，▽2＝，▽1 ＝，直徑d2 ＝50mm，d3 ＝80mm，水箱水面面積很大，能量損失略去不計，試求真空表M的讀數(shù)。若d3不變，為使真空表讀數(shù)為零，試求d2應(yīng)為多大。真空表裝在▽ ＝。解：，對3斷面列能量方程 103為使P2=0，再對3斷面列能量方程，=因d2d3，所以應(yīng)改為漸縮形鉛垂管，才能使真空表讀數(shù)為零。5－19 設(shè)水流從水箱經(jīng)過鉛垂圓管流入大氣，如圖所示。已知管徑d =常數(shù)，H =常數(shù)10m，水箱水面面積很大，能量損失略去不計，試求管內(nèi)不同h處的流速和壓強變化情況，繪出總水頭線和測壓管水頭線，并指出管中出現(xiàn)負(fù)壓（真空）的管段。解：（1）由總流連續(xù)方程可知，管內(nèi)不同h處的流速不變。管內(nèi)流速可由總流伯努利方程求得。對過流斷面0－0、1－1寫伯努利方程可得 ，（2）對過流斷面2－0－0寫總流伯努利方程可得 因為Hh，所以 得負(fù)值的相對壓強值，出現(xiàn)真空。管內(nèi)不同h處的真空度hv變化規(guī)律如圖點劃線所示。（3）對軸繪出的總水頭線和測壓管水頭線，分別如圖中實線和虛線所示。5－20 設(shè)有一水泵管路系統(tǒng)，如圖所示。已知流量Q =101m3/h，管徑d =150mm，管路的總水頭損失hw12 =，水泵效率η ＝％，上下兩水面高差h =102m，試求水泵的揚程和功率P。解：5－21 高層樓房煤氣立管布置，如圖所示。B、C兩個供煤氣點各供應(yīng)Q =。假設(shè)煤氣的密度ρ =，管徑d =50mm，壓強損失AB段用計算，BC段用計算，假定C點要求保持余壓為300Pa，試求A點酒精（ρs =103kg/m3）液面應(yīng)有的高差h?？諝饷芏圈補 =。解：，對過流斷面A、C寫氣體伯努利方程可得 h==45mm5－22 礦井豎井和橫向坑道相連，如圖所示。豎井高為200m，坑道長為300m，坑道和豎井內(nèi)氣溫保持恒定t =15℃，密度ρ ＝，坑外氣溫在早晨為5℃，ρa ＝，中午為20℃，ρa ＝，試問早晨、中午的氣流方向和氣流速度的大小。假定總的損失為。解：設(shè)早晨氣流經(jīng)坑道流出豎井，則，設(shè)中午氣流經(jīng)豎井流出坑道，則，上述假設(shè)符合流動方向。5－23 鍋爐省煤器的進口處測得煙氣負(fù)壓h1 =，出口負(fù)壓h2 =20mmH2O，如圖所示。如爐外空氣密度ρa ＝，煙氣的平均密度ρ＝，兩測壓斷面高差H =5m，試求煙氣通過省煤器
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