中國石油大學(xué)工程流體力學(xué)例題等-閱讀頁
2025-04-08 06:03本頁面
【正文】 ）； 相似原理，牛頓數(shù)及三個(gè)相似準(zhǔn)數(shù)； 圓管層流分析結(jié)果； 水力光滑管與水力粗糙管。三、 實(shí)驗(yàn)【必做】 流動(dòng)狀態(tài)實(shí)驗(yàn)； 沿程水頭損失實(shí)驗(yàn)。四、 思考與練習(xí)流動(dòng)阻力產(chǎn)生的原因及分類。常用的相似準(zhǔn)數(shù)有哪些？公式和物理意義？圓管層流速度分布公式、沿程水頭損失的計(jì)算公式及其他相關(guān)公式。P141第四章習(xí)題41464749*410411417423*選做第五章 壓力管路的水力計(jì)算（共10學(xué)時(shí)，課堂教學(xué)10學(xué)時(shí)）一、 核心知識(shí)點(diǎn)長管水力計(jì)算，短管水力計(jì)算，串并聯(lián)管路和分支管路，孔口和管嘴出流，水擊現(xiàn)象?！菊莆铡?第一類長管問題的水力計(jì)算； 串聯(lián)和并聯(lián)管路的水力計(jì)算； 短管的水力計(jì)算； 孔口和管嘴泄流計(jì)算； 水擊現(xiàn)象及產(chǎn)生原因。三、 實(shí)驗(yàn)【演示】 孔口管嘴演示實(shí)驗(yàn)； 水擊演示實(shí)驗(yàn)。何謂管路綜合阻力系數(shù)？何謂作用水頭？如何確定綜合阻力系數(shù)？孔口和管嘴各有何特點(diǎn)？有什么區(qū)別？流量系數(shù)、流速系數(shù)、收縮系數(shù)的 物理意義如何？它們之間成怎樣的關(guān)系？水擊現(xiàn)象產(chǎn)生的物理原因是什么？P167第五章習(xí)題5152565758518519520第六章 非牛頓流體運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)（共6學(xué)時(shí)，課堂教學(xué)6學(xué)時(shí)）一、 核心知識(shí)點(diǎn)非牛頓流體及其流變方程，非牛頓流體運(yùn)動(dòng)的研究方法，塑性流體的流動(dòng)規(guī)律，冪律流體的流動(dòng)規(guī)律?！菊莆铡?非牛頓流體運(yùn)動(dòng)的研究方法； 塑性流體的流動(dòng)規(guī)律； 冪律流體的流動(dòng)規(guī)律。三、 實(shí)驗(yàn)無。解：例2：當(dāng)壓強(qiáng)增加5104Pa時(shí)，%，求該液體的彈性系數(shù)。解：分析：水箱處于頂蓋封閉狀態(tài)，當(dāng)加速時(shí)，液面不變化，但由于慣性力而引起的液體內(nèi)部壓力分布規(guī)律不變，等壓面仍為一傾斜平面，符合等壓面與x軸方向之間的夾角 例2：（1）裝滿液體容器在頂蓋中心處開口的相對(duì)平衡分析：容器內(nèi)液體雖然借離心慣性力向外甩，但由于受容器頂限制，液面并不能形成旋轉(zhuǎn)拋物面，但內(nèi)部壓強(qiáng)分布規(guī)律不變：利用邊界條件：r＝0，z＝0時(shí)，p＝0作用于頂蓋上的壓強(qiáng)：（表壓）（2）裝滿液體容器在頂蓋邊緣處開口的相對(duì)平衡壓強(qiáng)分布規(guī)律： 邊緣A、B處：r＝R，z＝0，p＝0 作用于頂蓋上的壓強(qiáng)：例3：已知：r1，r2，Δh求：ω0解： （1） （2）因?yàn)? 所以 例4已知：一圓柱形容器，直徑D＝，完全充滿水，頂蓋上在r0＝，敞開測壓管中的水位a＝，問此容器繞其立軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速n多大時(shí)，頂蓋所受的靜水總壓力為零？已知：D＝，r0＝，a＝求：n解：據(jù)公式 坐標(biāo)如圖，則 ，代入上式積分： （*）由題意條件，在A點(diǎn)處：r＝r0，z＝0，p＝γa則 所以 所以 當(dāng)z＝0時(shí)： 它是一旋轉(zhuǎn)拋物方程：蓋板上靜壓強(qiáng)沿徑向按半徑的二次方增長。解：水平分力：→ 垂直分力：↑ 第三章 流體運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)例1：已知： 求：t＝0 時(shí)，A（－1，1）點(diǎn)流線的方程。已知h1＝，h2＝，h3＝，求噴水出口流速，及水流噴射高度h（不計(jì)水頭損失）。水頭損失不計(jì)。解： 以圓盤為基準(zhǔn)面，列1－2－2兩斷面的能量方程： ①列1－3點(diǎn)的能量方程： ②據(jù)連續(xù)性方程： ③③代入①式： （忽略δ/2）V2＝, V1=V1代入②式： 所以： 例2－4: 流動(dòng)吸力圖示為一抽水裝置，利用噴射水流在吼道斷面上造成的負(fù)壓，可將M容器中的積水抽出。彎管輸送水 d1＝150mm，d2＝75mm p1＝105Pa，Q＝求：水流對(duì)彎管的作用力大小和方向（不計(jì)水頭損失）分析： 1－1： p1（√）， V1（可求）， z1（√） 2－2： p2（？）， V2（可求）， z2（√）解：取122兩斷面列伯努利方程所以，對(duì)選取的控制體列動(dòng)量方程：x方向：y方向：所以，所以，水流對(duì)彎管壁的作用力為F的反作用力F`，大小相等，方向相反。 有關(guān)，用量綱分析法導(dǎo)出此關(guān)系的一般表達(dá)式。Δ。例5如圖所示，水在壓強(qiáng)作用下從密封的下水箱沿豎直管道流入上水箱中，已知h＝50cm，H＝3m，管道直徑D＝25mm，λ＝，各局部阻力系數(shù)分別為ζ1＝，ζ2＝，ζ3＝，管中流速V＝1m/s，求：下水箱的液面壓強(qiáng)。第五章 壓力管路的水力計(jì)算例1某水罐1液面高度位于地平面以上z1＝60m，通過分支管把水引向高于地平面z2＝30m和z3＝15m的水罐2和水罐3，假設(shè)l1=l2=l3=2500m, d1=d2=d3=, 各管的沿程阻力系數(shù)均為λ＝。解：取122兩液面列伯努利方程：所以， （1）取133兩液面列伯努利方程：所以， （2）又 240。 例2水從封閉水箱上部直徑d1=30mm的孔口流至下部，然后經(jīng)d2=20mm的圓柱行管嘴排向大氣中，流動(dòng)恒定后，水深h1=2m，h2=3m，求流量Q和下水箱水面上的壓強(qiáng)p2，設(shè)為穩(wěn)定流。 （1）在吸水行程的起點(diǎn)。解：設(shè)w為曲柄運(yùn)動(dòng)的角速度，則柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的直線加速度為，于是相應(yīng)地在管路中產(chǎn)生的流體運(yùn)動(dòng)
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