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《流体力学龙天渝课后答案解析第三章一元流体动力学基础》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、WORD格式可编辑第三章一元流体动力学基础1.直径为150mm的给水管道,输水量为,试求断面平均流速。解:由流量公式 注意:得:2.断面为300mm×400mm的矩形风道,风量为2700m3/h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm×400mm,求该断面的平均流速解:由流量公式 得:由连续性方程知得:3.水从水箱流经直径d1=10cm,d2=5cm,d3=2.5cm的管道流入大气中.当出口流速10m/时,求(1)容积流量及质量流量;(2)及管段的流速解:(1)由质量流量(2)由连续性方程:得:4.设计输水量为的给水管道,流速限制在∽之间。试确定管道直径,根据所选直径求流
2、速。直径应是的倍数。解:将∽代入得∽∵直径是的倍数,所以取代入得5.圆形风道,流量是10000m3/h,,流速不超过20m/s。试设计直径,根据所定直径求流速。直径规定为50mm的倍数。解:将代入得:取代入得:6.在直径为d圆形风道断面上,用下法选定五个点,以测局部风速。设想用和管轴同心但不同半径的圆周,将全部断面分为中间是圆,其他是圆环的五个面积相等的部分。测点即位于等分此部分面积的圆周上,这样测得的流速代表相应断面的平均流速。(1)试计算各测点到管心的距离,表为直径的倍数。(2)若各点流速为,空气密度为,求质量流量。专业技术资料分享WORD格式可编辑解:(1)由题设得测点到管
3、心的距离依次为……∵∴f同理 (2)7.某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为25m/s,密度为2.62kg/m3.干管前段直径为50mm,接出直径40mm支管后,干管后段直径改为45mm。如果支管末端密度降为2.30kg/m,干管后段末端密度降为2.24kg/m,但两管质量流量相同,求两管终端流速。解:由题意可得得:8.空气流速由超音速过渡到亚超音速时,要经过冲击波。如果在冲击波前,风道中流速为660m/s,密度为1kg/m。冲击波后速度降至250m/s。求冲击波后的密度。解:又面积相等9.管道由不同直径的两管前后相连接组成,小管直径=0.2m,大管直径=0.4m。水在管中流动时,A点
4、压强=70kpa,B点压强=40kpa。B点流速=1m/s。试判断水在管中流动方向。并计算水流经过两断面间的水头损失。解:设水流方向由连续性方程知:得:由能量方程知:专业技术资料分享WORD格式可编辑得:∴水流方向10.油沿管线流动,A断面流速为2m/s,不记损失,求开口C管中的液面高度。解:由连续性方程知:得:由能量方程得:其中:代入数据解得:11.水沿管线下流,若压力计的读数相同,求需要的小管直径,不计损失。解:由连续性方程:由能量方程得+3=得面积12.用水银比压计量测管中水流,过流断面中点流速。如图,测得A点的比压计读数=60mm汞柱。(1)求该点的流速,(2)若管中流体
5、密度为0.8g/cm3的油,不变,该点流速为若干,不计损失。解:设水银容重为(1)==3.85m/s(2)==4.31m/s13.水由图中喷嘴流出,管嘴出口=75mm,不考虑损失,计算H值以m计,p值计。专业技术资料分享WORD格式可编辑解:由连续性方程得:由1—2断面列能量方程:由断面压强公式:列水箱水面至喷口处方程:得:列压力表至喷口处方程:得14.计算管线流量,管出口d=50mm,求出A,B,C,D各点的压强,不计水头损失解:对出口D,由连续性方程知又得:由AD列能量方程得:同理可得:15.水由管中铅直流出,求流量及测压计读数.水流无损失专业技术资料分享WORD格式可编辑解
6、:设水容重为,水银容重为由连续性方程由能量方程知解得:列管口到水银测压计出口的方程:得:汞柱16.同一水箱上下两孔口出流,求证:在射流交点处,h1y1=h2y2解:=,,∵∴17.一压缩空气罐与文丘里式的引射管连接均为已知,问气罐压强多大方才能将B池水抽空出。解:设水的密度为,专业技术资料分享WORD格式可编辑得:18.如图,闸门关闭时的压力表读数为49kPa,闸门打开后,压力表读数为0.98kPa,由管进口到闸门的水头损失为1m,求管中的平均流速。解:由能量方程得又 得:19.由断面为0.2m2和0.1m2的两根管子所组成的水平输水管系从水箱流入大气中:(1)若不计损失(A)
7、求断面流速v1和v2.(B)绘总水头线及测压管水头线;(C)求进口A点的压强。(2)计算损失:第一段为4,第二段为3.(A)求断面流速v1和v2.(B)绘总水头线及测压管水头线;(C)根据水头线求各段中间的压强,不计局部损失。解:(1),又得:由能量方程专业技术资料分享WORD格式可编辑得:(2)由能量方程,得:,由图,p是梯形中位线是三角形中位线20.高层楼房煤气立管B,C两个供气点各供应Q=0.02m3/s的煤气量。假设煤气的密度为0.6kg/m3,管径为50mm,压强损失A