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1、-20-材料工程基础作业教材：第一次：流体静力学1-4由于视图原因，本题可能有两种解释方法，解法一：解法二：如图-20-1-34：解或者可直接写：补充作业：用复式U型压差计测输水管路中孔板元件前后A,B两点的压差，倒置U型管段上方指示剂为空气，中间U形管段为水，水和空气的密度分别为1000Kg/m3和1.2Kg/m3，在某一流量下测得R1=Z1-Z2=0.32m,R2=Z3-Z4=0.5m。试计算A,B两点的压差。解法一：-20-解法二：补充作业：如图：复式U形测压计h=0.2m,h1=0.1m,h2=0.12m,h3=0.13m,U形管工
2、作液体为汞（g2=133416N/m3）被测流体为水（g1=9810N/m2)求：A点的相对压力。-20-解：1-34：解1-35解：Z1=Z2=0-20-1-38解：取1-1截面为基准面，列1-1~2-2截面间的伯努利方程：1-1截面为基准面，列1-1~3-3截面间的伯努利方程：第二次交：流体动力学1-39解以A断面的管轴为基准面，A、B点所在的过流断面为截面计算各断面的单位能量-20-所以，水流由A流向B1-40解：列水池液面0-0和水泵入口S-S过流断面的伯努利方程：∵在水池液面处：1-41解：取2-2截面的中心线为基准面，列1~1和
3、2~2过流断面间的伯努利方程：-20-补充二：一压缩空气罐与文丘里式的引射光管相连，d1,d2,h均为已知，问气罐的压强P0多大方才能将B池的水抽出。解:选取空气罐为断面0-0，文丘里管的喉部为1-1截面,出口管为2-2过流断面,如图:建立1~1和2~2断面间的伯努利方程有:由连续性方程知:使水刚好能抽上来压强必须满足:P1+r水h=0(3)列0~0和2~2过流断面间的伯努利方程:代入方程（4）可得:-20-第四章：流体阻力和能量损失4-8油在管中以v＝1m／s的速度流动．油的密度ρ＝920kg／m3，管长L＝3m，d＝25mm水银压差计测
4、得h＝9cm，试求(1)油在管中的流态?(2)油的运动粘滞系数γ?〔3)若保持相同的平均流速反向运动，压差计的读数有何变化？解：（1）设为层流列管内1～1与2～2截面间的伯努利方程：校验是否为层流：故为层流（2）若倒流，则下端压强大于上端压强，h仍为9cm4-9油的流量Q＝77cm3／s，流过直径d＝6mm的细管，在L＝2m长的管段两端接水银压差计，读数h＝30cm，油的密度ρ＝900kg／m3，求油的μ和γ值。解：-20-设为层流，则验证：故为层流4-30（流体力学泵与风机）水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管道。已知d1=150mm
5、,d2=75mm,L=50mm,管道的当量粗糙度K=0.6mm,水温为20℃.若管道的出口流速v2=2m/s，求水位H.解：-20-补充二：流速由v1变到v2的突然扩大管，如分为两次扩大，中间流速v取何值时局部损失最小？此时水头损失为多少？并与一次扩大时比较解：局部阻力损失为：-20-补充作业五：用水银比压计量测管中水流，过流断面中点流速u如图。测得A点的比压机读数△h=60mm汞柱。求（1）该店的流速u(2)若管中流体是密度为0.8g/cm3的油，△h仍不变，该点流速为若干，不计损失。解：列通过B、A点的过流断面的能量守恒方程：当管中通过
6、水时：当管中通油时：-20-P1201-42解：（1）0℃：取1~1截面为基准面，则：1~1截面的几何压头2~2截面的几何压头3~3截面的几何压头（2）1~1截面能量的总和为：2~2截面能量的总和为：3~3截面能量的总和为：（3）三种情况的总能量相等。1~1截面和2~2截面相比，由于容器截面不变，则1~1与2~2截面的流速相等，所以：动压头不变；2~2截面的几何压头完全转化为1~1截面的静压头1~1截面和3~3截面相比：动压头不变，1~1截面的静压头完全转化为3~3截面的几何压头。图略1-43：条件不全，学生不做。若改成以下题中的条件，可按
7、下答案解答热空气在10m高的垂直等直径的管道中流动，管内充满平均温度为200℃的热空气，外界空气的平均温度为20℃,气体运动过程的摩擦阻力为12Pa，试计算：（1）热空气自下而上运动时，截面2—2处测得静压为85Pa，1—1截面静压头为多少？并将两截面间的能量转换关系绘制成图。（2）热空气自上而下运动时，截面1—1处测得静压为120Pa，2—2截面静压头为多少？并将两截面间的能量转换关系绘制成图。（3）解：（1）热空气自下而上运动，选取１－１为基准面，位置坐标向下为正．由二流体伯努利方程-20-（2）热空气自上而下，选取１－１为基准面，位置
8、坐标向下为正．由二流体伯努利（3）转换图略1-44解：（1）20℃水的运动粘度管内水的流态为湍流。（2）当输送润滑油时管内油的流态为层流1-47解：-20-∵注：管段3的沿程阻力
