許賢良_陳慶光等編著流體力學(xué)課后詳解-資料下載頁
2025-06-23 21:12本頁面
【正文】 直徑較大，取流量系數(shù)Cd= 水經(jīng)容器側(cè)壁上的薄壁小孔口自由出流。已知小孔中心到水面的高度，孔口直徑，容器中水面上的相對(duì)壓強(qiáng)，若取流速系數(shù)，流量系數(shù)。試求孔口收縮斷面上的流速及流量。 解：流速，流量 如圖所示，泄水池側(cè)壁孔口處外加一管嘴，作用水頭H=4m，通過的流量為5m3／s，確定管嘴的直徑d。解：由得 如圖所示，油槽車的油槽長為L，直徑為D，油槽底部設(shè)卸油孔，孔口面積為A，流量系數(shù)為μ。試求該車充滿后所需的卸空時(shí)間。 解：高度為z處長方形斷面面積根據(jù)已有公式 第7章 管路計(jì)算，一水平布置的串聯(lián)管道將水池中的水注人大氣中，管道為鋼管，已知d1＝75mm，l1＝24m；d2＝50mm，l2＝15m。 鑄鐵并聯(lián)管路如圖所示，已知d1＝d2＝200mm，l1＝l3＝500m；d2＝150mm，l2＝250m，求A、B間的水頭損失及各管的流量。 題7. 4圖 如圖所示，長串聯(lián)管路AC、CB與串聯(lián)管路AD、DB并聯(lián)，已知總流量Q＝／s，管道為鋼管，管徑dAC=dAD=50mm，dCB＝dDB＝l00mm，管長lAC=lAD=10m，lCB＝lDB＝5m，求A、B間的水頭損失。 一枝狀管網(wǎng)如圖所示，知點(diǎn)5較水塔地面高2m，其他供水點(diǎn)與水塔地面標(biāo)高相同，各點(diǎn)要求自由水頭H0為8m，管長l1~2=200m，l2~3＝350m，l1~4＝300m，l4~5=200m，l0~1＝400m，管道采用鑄鐵管，試設(shè)計(jì)水塔高度。 題7. 6圖 如下圖所示,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(jìn)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(diǎn)的真空度。 離心式水泵的吸水管路如圖所示。已知d=100mm，l=8m，沿程阻力系數(shù)λ=，Q=20L/s，泵進(jìn)口處最大允許真空度為pv=。此管路中有濾水網(wǎng)一個(gè)，局部阻力系數(shù)ζ網(wǎng)=，90176。圓彎頭兩個(gè)，ζ彎=。問允許安裝高度Hs為若干？解：列水面與泵進(jìn)口伯努利方程，由于，所以 有一臺(tái)水泵以Q=240m3/h的流量輸送50℃的水至水位高度為24m的水箱中去，如圖所示。吸水管全長為15m，沿程阻力系數(shù)λ=，有兩個(gè)90176。彎頭，ζ彎1=，排水管全長62m，沿程阻力系數(shù)λ=，有兩個(gè)45176。彎頭。ζ彎2=，吸、排水管的管徑均為d=263mm。試求：。水泵的輸出功率。題7. 7圖 有一鑄鐵輸水管，上游端接蓄水池，管末端裝閥門控制流量，管長l=500m，管徑D=150mm，管壁厚σ＝15mm，管中流速v0=3m／s，由于管中出現(xiàn)事故，要求在0. 5s內(nèi)閥門關(guān)閉完畢，求此時(shí)產(chǎn)生的水擊壓強(qiáng)。解：壓力波在鑄鐵管中傳播速度，直接水擊，水擊壓強(qiáng)為 同7. 8題，設(shè)關(guān)閉閥門的時(shí)間為2s，求此時(shí)的水擊壓強(qiáng)。解：，間接水擊，水擊壓強(qiáng)為 第8章 相似理論 直徑為的光滑風(fēng)管，平均流速為，現(xiàn)用直徑為的光滑水管進(jìn)行模型實(shí)驗(yàn)，為了動(dòng)力相似，水管中的流速應(yīng)為多大？若在水管中測(cè)得壓差為水柱，則在原型風(fēng)管中將產(chǎn)生多大的壓差？設(shè)水和空氣的溫度均為℃。解：℃時(shí)，水和空氣的運(yùn)動(dòng)黏度為，由雷諾數(shù)相等：得由歐拉數(shù)相等：得 油的運(yùn)動(dòng)黏滯系數(shù)為，用于黏滯阻力和重力都起作用的現(xiàn)象中，若模型幾何比尺，求模型液體所應(yīng)有的黏滯系數(shù)值。解：由于模型幾何比尺，黏性為主導(dǎo)的兩種相似的流動(dòng)中，雷諾數(shù)相等重力為主導(dǎo)的兩種相似的流動(dòng)中，弗勞德數(shù)相等兩式聯(lián)立解得 直徑為的水管中，流速為，水溫為20℃，某段壓降為?，F(xiàn)用幾何比尺為3的小型風(fēng)管做模型實(shí)驗(yàn)，空氣的溫度也為20℃，兩管流動(dòng)均為水力光滑。求：（1）模型中的風(fēng)速；（2）模型相應(yīng)管段的壓降。解：（1）由雷諾數(shù)相等得（2）由歐拉數(shù)相等得 ,，在溫度為20℃的水內(nèi)拖拽。當(dāng)速度為3時(shí)，阻力為14N。計(jì)算相似板的尺寸，它在速度為18，、溫度為溫為15℃的空氣流中形成動(dòng)力相似條件，它的阻力估計(jì)為若干？解：水和空氣的運(yùn)動(dòng)黏度分別為，由雷諾數(shù)相等得幾何比例尺由得 球形固體顆粒在流體中的自由沉降速度與顆粒的直徑、密度以及流體的密度、動(dòng)力黏滯系數(shù)、重力加速度有關(guān)，試用定理確定自由沉降速度關(guān)系式 流體的壓強(qiáng)降是速度，密度，線性尺度，重力加速度，黏滯系數(shù)，表面張力及體積彈性模量的函數(shù)。即 取作為基本物理量。試?yán)昧烤V分析法，將上述函數(shù)寫為無量綱式。 第9章 明渠流和堰流 有一矩形斷面的混泥土明渠，養(yǎng)護(hù)情況一般，斷面寬度，底坡，當(dāng)水深時(shí)，問按曼寧公式所算出的斷面平均流速為多少？解：水力半徑 有一段順直的梯形斷面土渠，平日管理養(yǎng)護(hù)一般，渠道的底坡，底寬，斷面的邊坡系數(shù)，當(dāng)水深時(shí)，按曼寧公式計(jì)算該渠道能通過多少流量？解：水力半徑流速，流量 一路基排水溝要求通過流量為，溝底坡度為水溝斷面采用梯形，并用小片石干砌護(hù)面（），邊坡系數(shù)為1；試按水力最優(yōu)條件決定此排水溝的斷面尺寸。解：流量模數(shù)計(jì)算時(shí)的斷面面積，底寬和水力半徑， （最優(yōu)條件） 有一梯形渠道，在土層開挖，設(shè)計(jì)流量。按水力最優(yōu)條件設(shè)計(jì)斷面尺寸。 有一梯形斷面明渠，已知若允許流速。試決定此明渠的斷面尺寸。 有一矩形斷面渠道，底坡，渠道用粗糙石塊干砌護(hù)面，通過流量，在保證正常水深的情況下，聞此渠道的底寬需多少？ 已知梯形排水渠道，底寬，水深，邊坡系數(shù)，粗糙系數(shù)，底坡，求渠中通過的流量。 設(shè)計(jì)流量的矩形渠道，采用一般混泥土護(hù)面，按水力最優(yōu)斷面設(shè)計(jì)渠寬和水深。 已知，求梯形最優(yōu)斷面尺寸及坡底。 梯形渠道的水深。試求斷面平均流速和底坡。38
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