流体力学第二章习题集解答

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1、第2章流体静力学2.1大气压计的读数为100.66kPa(755mmHg)，水面以下7.6m深处的绝对压力为多少？知：求：水下h处绝对压力P解：2.2烟囱高H=20m，烟气温度ts=300℃，压力为ps，确定引起火炉中烟气自动流通的压力差。烟气的密度可按下式计算：p=（1.25-0.0027ts）kg/m3，空气ρ=1.29kg/m3。解：把代入得压力差，把，，，分别代入上式可得2.3已知大气压力为98.1kN/m2。求以水柱高度表示时：（1）绝对压力为117.2kN/m2时的相对压力；（2）绝对压力为68.5kN/m2时的真空值各为多少

2、？解：（1）相对压力：pa=p-p大气=117.72-98.1=19.62KN/以水柱高度来表示：h=pa/=19.62*/（9.807*）=2.0m（2）真空值：以水柱高度来表示：h=pa/=29.6*/（9.807*）=3.0m2.4如图所示的密封容器中盛有水和水银，若A点的绝对压力为300kPa，表面的空气压力为180kPa，则水高度为多少？压力表B的读数是多少？解：水的密度1000kg/m3，水银密度13600kg/m3A点的绝对压力为：300=180+10009.8h+136009.80.8求得：h=1.36m压力表B的读数2.

3、5如图所示，在盛有油和水的圆柱形容器的盖上加载F=5788N已知h1=50cm，h2=30cm，d=0.4cm，油密度ρ油=800kg/m3水银密度ρHg=13600kg/m3，求U型管中水银柱的高度差H。解：盖上压强2.6如右图所示为一密闭水箱，当U形管测压计的读数为12cm时，试确定压力表的读数。解：容器内真空压强：压力表的读数2.7如图所示，一密闭容器内盛有油和水，并装有水银测压管，已知油层h1=30cm，h2=50cm，h=40cm，油的密度ρ油=800kg/m3，水银密度ρHg=13600kg/m3求油面上的相对压力。解：设油面

4、的绝对压力为p在水和汞接触面上有如下压力平衡关系：则油面的相对压力2.8如图所示，容器A中液体的密度ρA=856.6kg/m3，容器B中液体的密度ρB=1254.3kg/m3，U形差压机中的液体为水银。如果B中的压力为200KPa，求A中的压力。解：设水银U形管两边的水银面分别为1、2，则有2.9U形管测压计与气体容器K相连，如图所示已知h=500mm，H=2m。求U形管中水银面的高度差△H为多少？解：设K中真空压强为P，大气压为Pa，依题意得得2.10试按复式测压计的读数算出锅炉中水面上蒸汽的绝对压力p。已知：H=3m，h1=1.4m，

5、h2=2.5m，h3=1.2m，h4=2.3m，水银密度ρ=13600kg/m3。解：如图所示标出分界面1、2和3，根据等压面条件，分界面为等压面。3点的绝对压力为：P3=Pa+rHgg(h4-h3)2点的绝对压力为：P2=P3-rH2Og(h2-h3)1点的绝对压力为：P1=P2+rHgg(h2-h1)蒸汽的绝对压力为：P=P1-rH2Og(H-h1)整理上式得：P=Pa+rHgg(h4-h3+h2-h1)-rg(H-h1)将数据代入上式得：P=10132.5+13600×9.8×（2.3-1.2+2.5-1.4）-1000×9.8×（

6、3-1.4）=361004.44Pa2.11如图所示，试确定A与B两点的压力差；已知：h1=500mm，h2=200mm，h3=150mm，h4=400mm。酒精的密度ρ1=800kg/m，水银的密度ρHg=13600kg/m3水的密度ρ=1000kg/m3.解：如图，可写处各个液面分界面的压强表达式：联立方程，代入数据解得=553702.12用倾斜微压计来测量通风管道中的A,B两点的压力差△p,如图所示。（1）若微压计中的工作液体是水，倾斜角α=45°，L=20cm，求压力差△p为多少？（2）若倾斜微压计内为酒精（ρ=800kg/m3）

7、，α=30°，风管A，B的压力差同（1）时，L值应为多少？解：（1）（2）2.13有运水车以30km/h的速度行驶，车上装有长L=3.0m，高h=1.0m，宽b=2.0m的水箱。该车因遇到特殊情况开始减速，经100m后完全停下，此时，箱内一端的水面恰到水箱的上缘。若考虑均匀制动，求水箱的盛水量。解：设水车做匀减速运动的加速度为a，初速度Vo=(30*103)/3600=8.3m/s由运动学公式式中，当则a=-0.347m/s²，其中负号表示加速度的方向与车的行驶方向相反。设运动容器中流体静止时液面距离边缘为xm，则根据静力学公式有：x/1

8、.5=a/g求出：x=0.053m则h=1-0.053=0.947m水体积：V=2*3*h=6x0.947=5.682m³则水箱内的盛水量为：m=ρV=1000x5.682㎏=5682㎏2.1