《流体力学作业》PPT课件.ppt

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1、作业解答1流体静力学1.7作业解答2一元流体动力学2.5如图所示，水从水箱经直径为d1=10cm、d2=5cm、d3=2.5cm的管道流入大气中。当出口流速为10m/s时，求（1）流量及质量流量；（2）d1及d2管段的流速。解：（1）流量及质量流量（2）v1及v22.7某蒸汽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，接出直径为40mm支管后，干管后段直径改为45mm。如果支管末端密度降低至2.30kg/m3，干管后段末端密度降至2.24kg/m3，但两管质量流量相

2、等，求两管末端流速。123解：2.8一变直径的管段AB，直径dA=0.2m，dB=0.4m，高差△h=1.5m。今测得pA=30kN/m2，pB=40kN/m2，B处断面平均流速vB=1.5m/s。试判断水在管中的流动方向，并求水流经两断面间的水头损失。00解：方法一。找到基准面解：方法二。找到基准面假设A流向B，则可列方程代入数据得能量损失不能为负值，则假设错误，应该是B流向A，能量损失为2.9水管直径50mm，末端阀门关闭时，压力表读数为21kN/m2。阀门打开后读值降至5.5kN/m2，如不计水头

3、损失，求通过的流量。解：找到基准面0-0，当阀门打开时，水流动，此时，从1-1到2-2列能量方程001122z1式中则00112.13已知离心泵出水量Q=30L/s，吸水管直径d=150mm，水泵轴线高于水面Hg=7m，不计损失，求入口处断面的真空压强。解：找到基准面0-0，从0-0到1-1列能量方程代入方程得到2.15为一水平风管，空气自断面1-1流向断面2-2，已知断面1-1的压强p1=150mmH2O，v1=15m/s，断面2-2的压强p2=140mmH2O，v2=10m/s，空气密度ρ=1.29

4、kg/m3，求两断面的压强损失。解：以水平轴线为基准面，从1-1到2-2列方程作业解答3流动阻力与能量损失3.6某管道直径带d=50mm，通过温度为10℃燃料油，燃油的运动粘滞系数ν=5.16×10-6m2/s，试求保持层流状态的最大流量Qmax。解：要保持层流，需Re≤2000，即3.7水流经变断面管道，已知小管径为d1，大管径为d2，d2/d1=2。试问哪个断面的雷诺数大？两断面雷诺数的比值Re1/Re2是多少？解：3.8一矩形断面小排水沟，水深h=15cm，底宽b=20cm，流速v=0.15m/s

5、，水温为15℃，试判别其流态。解：水温为15℃时，运动粘度ν=1.139×10-6m2/s所以，流动为紊流3.9铸铁管管径d=300mm，通过流量Q=50L/s。试用舍维列夫公式求沿程阻力系数λ及每千米长的沿程水头损失。解：管中水流处于紊流过渡区。根据舍维列夫公式3.10长度10m，直径d=50mm的水管，在流动处于粗糙区，测得流量为4L/s，沿程水头损失为1.2m，水温为20℃，求该种管材的Δ值。解：已知流动处于粗糙区，则根据希弗林逊公式，3.12如图，矩形风道的断面尺寸为1200mm×600mm，风

6、道内空气的温度为45℃，流量为42000m3/h，今用酒精微压计测风道水平段AB两点的压差，微压计读值a=7.5mm，已知α=30°，lAB=12m，酒精的密度ρ=860kg/m3，试求风道的沿程阻力系数。解：温度为45℃时，查表，采用内插法，得空气密度ρ=1.111kg/m3A-B列方程3.13为测定90°弯头的局部阻力系数ζ，可采用如图所示的装置。已知AB段的管长l=10m，管径d=50mm，λ=0.03。实测数据为（1）两断面测压管水头差Δh=0.629m；(2)经两分钟流入量水箱的水量为m3。求

7、弯头的局部阻力系数ζ。解：列A-B断面能量方程3.15如图所示，为测定阀门的局部阻力系数，在阀门的上下游装了三个测压管，其间距，l1=1m，l2=2m。若管道直径d=50mm，流速v=3m/s，测压管水头差Δh1=250mm，Δh2=850mm，试求阀门的局部阻力系数ζ。解：作业解答4工程中常见的各类流动4.10如图4.37所示。水箱侧壁开一圆形薄壁孔口，直径d=5cm，水面恒定，孔口中心到水面的高度H=4.0m。已知孔口的流速系数0.98，收缩系数ε=0.62，求孔口出流收缩断面的流速vc、流量Q和水

8、头损失hw。【解】或者4.11有一水箱水面保持恒定，箱壁上开一孔口，孔口中心距水面的高度5m，孔口直径d=10mm。（1）如箱壁厚度δ=3mm，求通过孔口的流速和流量；（2）如果箱壁厚度δ=40mm，求通过孔口的流速和流量。【解】（1）δ=3mm，属于孔口自由出流（2）δ=40mm，属于管嘴自由出流4.12水从A水箱通过直径为10cm的孔口流入B水箱，流量系数为0.62。舌上有水箱的水面高程H1=3m保持不变。（1）B水箱中无水时，求通过孔