流体流动习题.ppt

《流体流动习题.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章流体流动习题课(第一次)例题1、在直立煤气管的底部测压管中测得水柱高度h1为120mm，在H为24m高处测压管中测得水柱高度h2为138mm，管外空气平均密度为1.289kg/m3，求管中静止煤气的密度。水水煤气管H11/22/例2:如图所示的虹吸管，若在5处将其割断，只保留左臂，是否仍起虹吸作用？又：虹吸管吸入口的深度和出口位置的高低对虹吸速度影响如何？大气压强为101.3kPa(设流动阻力可以忽略)。答：由柏努利方程计算得之(表压)（详细计算过程见1-79），说明截面具有一定的真空度。如

2、果在此处将虹吸管割断，由于大气压强的作用，水将不能流出，即虹吸管不在起虹吸作用。由该例知，虹吸速度,说明虹吸速度仅与容器的水面、与虹吸管出口的垂直距离有关，与吸入口的深度无关。出口位置越低（即z1的绝对值越大），u随之增大；反之，z1绝对值越小，u亦随之减小。当，即虹吸管出口与容器中的水面在同一水面上时，,即虹吸管不再起虹吸作用。例3为了确定容器中石油产品的液面，采用如附图所示的装置。压缩空气用调节阀1调节流量，使其流量控制得很小，只要在鼓泡观察器2内有气泡缓慢逸出即可。因此，气体通过吹气管4的流

3、动阻力可忽略不计。吹气管内压力用U管压差计3来测量。压差计读数R的大小，反映贮罐5内液面高度。指示液为汞。1、分别由a管或由b管输送空气时，压差计读数分别为R1或R2，试推导R1、R2分别同Z1、Z2的关系。2、当（Z1－Z2）＝1.5m，R1＝0.15m，R2＝0.06m时，试求石油产品的密度ρP及Z1。解（1）在本例附图所示的流程中，由于空气通往石油产品时，鼓泡速度很慢，可以当作静止流体处理。因此可以从压差计读数R1，求出液面高度Z1，即（a）（b）（2）将式（a）减去式（b）并经整理得例4:

4、容器中的水静止不动。为了测量A、B两水平面的压差，安装一U形管压差计。图示这种测量方法是否可行？为什么？汞图1-2附图AB11’hHR水答：取1—1为等压面。由可知：由可知：图1-2附图AB11’hHR水R等于零，即压差计无读数，所以图示这种测量方法不可行。分析：为什么压差计的读数为零？事实上A、B两个截面间确有压差存在，即h高的水柱所引起的压强。问题出在这种测量方法上，是由于导管内充满了被测流体的缘故。连接A平面测压口的导管中的水在下行过程中，位能不断地转化为静压能。此时，U型管压差计所测得的并

5、非单独压差，而是包括位能影响在内的“虚拟压强”之差。当该导管中的水引至B平面时，B—B’已为等压强面，再往下便可得到无数个等压面。压差计两侧的压强相等，R当然等于零。这个结论很重要，在以后的讨论中常遇到。【例5】用离心泵把20oC的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定，各部分相对位置如本题附图所示。管路的直径均为，在操作条件下，泵入口处真空度的读数为，水流经吸入管与排出管的能量损失可分别按与计算，排出管口通大气，试求水泵的有效功率。已知:20oC水,直径均为求:Ne解题分析：Ne=Wews列柏

6、努利方程（2）截面的选择:这有三处截面可以选取：贮槽液面1-1、泵入口处2-2、出水口处3-3。（3）根据题意进行组合,求出相应数值求解过程：在贮槽液面1-1截面和泵入口处2-2截面，以1-1为基准面列柏努力方程。在1-1截面和出水口内侧3-3截面列柏努力方程点评：此题重点是复习柏努利方程的截面选取问题。在有多个截面选择时，如何根据所求问题，选取合适截面。其次了轴功率的计算公式。例6气体从如图所示的管道中通过。管道内径D为100mm，收缩段管内径d为50mm，气体的密度为1.2kg/m3,容器中水

7、面与管中心线间的距离H为150mm。忽略流动阻力。求：1、当上游截面1-1的U管压差计读数R=25mmHg时，开始将水从水池中吸入水平管。求此时的气体流率vs2、当气体流率vs为0.15m3/s时，上游截面1-1的U管压差计读数R=15mmHg，求此时联接在2-2截面上的小管可将水自容器内吸上的高度3、如用阀门调节流率，当流率加大或减小时，讨论小管中水面的变化情况解1、气体流率vs取上下游截面1-1和2-2，如图所示，以管中心线为基准线，列柏努利方程第二次习题课1、流体在阻力平方区流动，若其他条件

8、不变，其压降随着管子的相对粗糙度增加而_____，随着流体的密度增大而_____。答案：增加：增大分析：在阻力区，只与相对粗糙度有关，且随其增大而增大。范宁公式2、直管阻力不只发生在流体内部,而且发生在紧贴管壁的流体层与管壁之间（）答案：×分析：因为紧贴管壁的流体层和管壁之间并无相对滑动，不存在阻力问题，所以直管阻力只发生在流体内部。3、在图示的管路系统中装有一球心阀和一压强表，高位槽内液面恒定且高出管路出口8m，压强表轴心距管中心线的距离h=0.3m，假定压强表及连管中充满液体。