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1-4章習(xí)題解答-資料下載頁

2024-10-26 12:54本頁面

【導(dǎo)讀】1-1.20℃的水,當(dāng)溫度升至80℃時,其體積增加多少?[解]溫度變化前后質(zhì)量守恒,即2211VV???1-2.當(dāng)空氣溫度從0℃增加至20℃時,運動粘度?減少10%,問此時動力粘度?多少(百分?jǐn)?shù))?1-3.有一矩形斷面的寬渠道,其水流速度分布為??密度和動力粘度,h為水深。時渠底(y=0)處的切應(yīng)力。1-4.一底面積為45×50cm2,高為1cm的木塊,質(zhì)量為5kg,沿涂有潤滑油的斜面向下作等速運動,木塊。運動速度u=1m/s,油層厚1cm,斜坡角(見圖示),求油的粘度。沿y方向的分布圖。2-1.一密閉盛水容器如圖所示,U形測壓計液面高于容器內(nèi)液面h=,求容器液面的相對壓強(qiáng)。2-2.密閉水箱,壓力表測得壓強(qiáng)為4900Pa。壓力表中心比A點高,A點在液面下。2-4.水管A、B兩點高差h1=,U形壓差計中水銀液面高差h2=。緣A處設(shè)有轉(zhuǎn)軸,忽略閘門自重及門軸摩擦力。=60°的自動開啟式矩形閘門,當(dāng)閘門左側(cè)水深h1=2m,右側(cè)水深h2=. 時,閘門自動開啟,試求鉸鏈至水閘下端的距離x。

  

【正文】 0186。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以及射流對平板的作用力 F。假定水頭損失可忽略不計。 [解 ] v0=v1=v2 smdQv /0 7 2 2320 ?? ???? ?? x 方向的動量方程: sLsLvvQvQ//60c o s60c o s)(0212222102211????????????????????? ??? y 方向的動量方程: NQvF vQF 9 6 960s in )60s in(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。若管道通過流量 qV=時,支座前截面形心處的相對壓強(qiáng)為 392kPa,試求漸變段支座所受的軸向力 F。不計水頭損失。 [解 ] 由連續(xù)性方程: smdqvsmdqvvdvdqVVV/ 4422222211222121?????????????????; 伯努利方程 : k P avvppgvpgvgp 2g020223222112222211??????????????????? 動量 方程 : kNFFFvvqdpFdpvvqFFFVVpp 0 6 2 2 9 2 7 2 1)(4410392)(44)(2323122222111221????????????????????????????????????? 316. 在水平放置的輸水管道中,有一個轉(zhuǎn)角 045?? 的變直徑彎頭如圖所示,已知上游管道直徑mmd 6001 ? , 下游管道直徑 mmd 3002 ? , 流量 ? m3/s, 壓強(qiáng) kPap 1401 ? , 求水流對這段彎頭的作用力,不計損失。 [解 ] ( 1)用連續(xù)性方程計算 Av 和 Bv 1 2214 4 0 42 5 .v πd π?? ? ??m/s; 2 2224 4 0 425 . π d π .?? ? ??m/s ( 2) 用能量方程式計算 2p 21 2vg?m; 22 2vg?m 221221 1 4 0 9 8 1 0 . 1 1 5 1 . 8 4 9 1 2 2 . 9 822vvp p g . ( )gg? ??? ? ? ? ? ? ? ????? kN/m2 ( 3) 將流段 12 做為隔離體取出 , 建立圖示坐標(biāo)系,彎管對流體的作用力 R 的分力為 YX RR和 , 列出 yx和 兩個坐標(biāo)方向的動量方程式,得 22 2 2c o s 4 5 ( c o s 4 5 0 )4 yp d F Q v? ?? ? ? ? ? ? 221 1 2 2 2 1c o s 4 5 ( c o s 4 5 )44 xp d p d F Q v v?? ?? ? ? ? ? ? 將本題中的數(shù)據(jù)代入: 221 1 2 2 2 1c o s 4 5 ( c o s 4 5 )44xVF p d p d q v v?? ?? ? ? ? ? ?= 22 2 2c os 45 c os 454yVF p d q v? ?? ? ? ?= kN 22xyF F F? ? ? 10ta n 1 3 .8 3yxFF? ??? 水流對彎管的作用力 F 大小與 F 相等,方向與 F 相反 。 317. 帶胸墻的閘孔泄流如圖所示。已知孔寬 B=3m,孔高 h=2m,閘前水深 H=,泄流量 qV=45m3/s,閘前水平,試求水流作用在閘孔胸墻上的水平推力 F,并與按靜壓分布計算的結(jié)果進(jìn)行比較。 [解 ] 由連續(xù)性方程: smvsmBHqvB h vB H vqVV/ 45/ 45 2121??????????; 動量 方程 : )()(451000)(21)(2121)()(22122212211221???????????????????????????????????????kNFFFvvqBghBgHFvvqFFFvvqFFFVVppVpp????? 按靜壓強(qiáng)分布計算 kNFkNBhHgF )()(21 22 ???????????? ? 318. 如圖所示,在河道上修筑一大壩。已知壩址河段斷面近似為矩形,單寬流量 qV=14m3/s,上游水深 h1=5m,試驗求下游水深 h2及水流作用在單寬壩上的水平力 F。假定摩擦阻力與水頭損失可忽略不計。 [解 ] 由連續(xù)性方程: 2211221114/514hvsmBhqvvBhvBhqVV???????; 由 伯努利 方程: mhhhvhhgvgvhgvh)5()14()(2202022222212122222211???????????????? 由動量方程: kNFFFhhgvvqFvvqFghghvvqFFFVVVpp)(21)14(141000)(21)()(2121)(222221121222211221??????????????????????????????????????????
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