工程流体力学习题课.pptx

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1、习题课工程流体力学第1-3章某输水管安装的文丘利流量计，当其汞-水压差计上读数Δh=4cm，通过的流量为2L/s，分析当汞水压差计读数Δh=9cm，通过流量为（）L/s。答案：3.1已知流场的速度分布，该流场属于（）元流动，其在（3，1，2）点的加速度表达式。答案：三；2边长为1m的封闭立方形箱子，一半充水，另一半充油，油的比重为0.75，当箱子以0.5g加速度竖直向上时，底部与顶部的压强差为Pa。答案：12862.53已知液体中流速沿y方向分布如图(a)、(b)所示，假设图(a)流速梯度呈现线性变化规律，试根据牛顿内摩擦定律

2、，定性绘出切应力沿y方向的分布图。4当压强增加5×104Pa时，某种液体的密度增长0.02%，求该液体的弹性系数。5已知：一圆柱形容器，直径D＝1.2m，完全充满水，顶盖上在r0＝0.43m处开一小孔，当此容器绕其立轴以转速n旋转时，敞口测压管中的水位a＝0.5m，顶盖所受的静水总压力为零。求n。已知：D＝1.2m，r0＝0.43m，a＝0.5m求：n67、闸门宽1.2m，铰在A点，压力表G的读数-14700Pa，在右侧箱中装有油，其重度γ0＝8.33KN/m3，问在B点加多大的水平力才能使闸门AB平衡？7解：把p0折算成水柱

3、高：相当于液面下移1.5m，如图示虚构液面则左侧：压力中心距A点：3.11－2＝1.11m右侧：设在B点加水平力F使闸门AB平衡，对A点取矩∑MA＝0即一示压水箱的横剖面如图所示，压力表的读数为0.14个工程大气压，圆柱体长L＝1.2m，半径R＝0.6m。求：使圆柱体保持如图所示位置所需的各分力（圆柱体重量不计）。8水平分力：→垂直分力：↑有一压力贮油箱其宽度（垂直于纸面方向）b=2m，箱内油深h1=1.9m，相对密度为0.8，油下面水的深度h2=0.4m，箱底有一U型管水银测压计，其读数Δh=0.5m，试求作用在半径R=1m

4、的圆柱面AB上的总压力的大小和方向。练习：一弯管水平放置，已知：d1=d2=200mm，管轴线在同一水平面内，管中通过流量Q=0.1m3/s，1-1断面压强p1=19.6kN/m2，l-1、2-2断面间的水头损失为1m，求水流对弯管的作用力。9连续性方程：列l-1、2-2断面间能量方程：得，p2=9.8kN/m2控制体，受力分析如图：，列x方向动量方程：解得：R=1.56kN即水流对弯管的作用力大小为1.56KN，方向水平向右。液体的粘性主要来自于液体（）（a）分子热运动；（b）分子间内聚力；（c）易变形性；（d）抗拒变形的能

5、力。解：（b）液体的黏性主要由分子内聚力决定。a如图所示，容器内表压p0>0，液体密度为ρ，试定性绘出封闭容器侧壁AB上的压强分布，并注明大小。b已知半径为R圆管中的流速分布为,式中c为常数。试求管中的切应力τ与r的关系。c【解】根据牛顿内摩擦定律则容器中装有水和空气，求A、B、C和D各点的表压？d油罐内装有相对密度为0.7的汽油，为测定油面高度，利用连通器原理，把U形管内装上相对密度为1.26的甘油，一端接通油罐顶部空间，一端接压气管。同时，压力管的另一支引入油罐底以上的0.4m处，压气后，当液面有气逸出时，根据U形管内油面

6、高度差△h=0.7m来计算油罐内的油深H=?e【解】选取U形管中甘油最低液面为等压面，由气体各点压力相等，可知油罐底以上0.4m处的油压即为压力管中气体压力，则图示一个直径为1.2m的钢球安装在一直径为1m的阀座上，管内外水面的高度如图所示。试求球体所受到的浮力。【解】分析如图所示f水车长3m，宽1.5m，高1.8m，盛水深1.2m，见图2-2。试问为使水不溢出，加速度a的允许值是多少。【解】根据自由夜面（即等压面方程）g某一平面流动的速度分量为ux=-4y，uy=4x。求流线方程。【解】由流线微分方程h用直径200mm的管输

7、送相对密度为0.7的汽油，使流速不超过1.2m/s，问每秒最多输送多少kg？【解】由流量公式可知i管路阀门关闭时，压力表读数为49.8kPa，阀门打开后，读数降为9.8kPa。设从管路进口至装表处的水头损失为流速水头的2倍，求管路中的平均流速。【解】当管路阀门关闭时，由压力表度数可确定管路轴线到自有液面的高度H当管路打开时，列1－1和2－2断面的伯努利方程，则j一变直径的管段AB，直径dA=0.2m，dB＝0.4m，高差1.0m，用压力表测得pA=70kPa，pB=40kPa，用流量计测得流量Q=0.2m3/s。试判断水在管段

8、中流动的方向。k在斜管微压计中，加压后无水酒精（比重为0.793）的液面较未加压时的液面变化为y=12cm。试求所加的压强p为多大。设容器及斜管的断面分别为A和a，解：加压后容器的液面下降l泄水管路如附图所示，已知d1=125mm，d2=100mm,d3=75mm,汞比压力计