流体力学例题及答案.ppt

《流体力学例题及答案.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、hppadh水银D例D=60mm,d=5mm,h=200mm求:杯口气压的真空度解:p=pa-g(h+h)hD2/4=hd2/4所以pa-p=g(1+(d/D)2)h=136009.8(1+(1/12)2)0.2pa-p=26939(N/m2)d2d12121例管道中水的质量流量为Qm=300kg/s,若d1=300mm,d2=200mm,求流量和过流断面1-1,2-2的平均流速解:例：三通管道平均速度为：求：解：定常水流解：利用伯努利方程0-2，利用连续方程，求得利用伯努利方程0-1截面：控制体喷嘴喷嘴流体动量方程x方向：喷嘴受水流拉力为：1713N（牛顿）（

2、喷嘴作用水流的力）例：求管道（高速射流）喷嘴的拉力F理想、不可压流体已知：3．水流对溢流坝的作用力例求水流对溢流坝坝体的作用力。解1--1截面上压强合力：2--2截面的压强合力：对控制体内流体列出动量方程连续性方程伯努利方程消去V1,V2后得到例一铅直矩形闸门，已知h1=1m，h2=2m，宽b=1.5m，求总压力及其作用点。解byCyDCDh1h2BAF例求射流对斜置平板(单位厚度)的作用力F。设：流量为Q，速度为V，来流方向与板的夹角为。解取控制体如图。因射流处于大气之中，射流中压强都近似等于大气压。又由伯努利方程知:V1=V2=V。x方向动量方程：y方向动量方程：例输送润滑油的

3、管子直径d=8mm，管长l=15m，如图所示。油的运动粘度v=15×10-6m2/s，流量qv=12cm3/s，求油箱的水头（不计局部损失）。解:层流层流截面1-1与2-2列Bernurli方程油箱面积特别大，V1=0由三段不同直径的管道串联而成的管路。H321连续性方程：对水箱自由面和管道出口截面运用伯努利方程：管路流量系数例用水泵将水从低水池抽至高水池，两池水面高度差H=10m，吸水管长l=20m，压力水管长L=1000m，管径同为d=0.5m，沿程水头损失系数λ=0.022，不计局部损失。如果设计流量Q=0.2m3/s，并要求水泵进水口断面2-2的真空压强不超过44kP

4、a，求水泵的安装高度h和水泵功率P。解:平均速度：在面1-1和面2-2运用伯努利方程Ll321hH123设所需水泵的扬程为Hp，对两水池自由液面应用伯努利方程：例一维等熵空气气流某点流动参数为：u=150m/s，T=288K,p=1.3105Pa，求此气流的滞止参数p0、0、T0和c0。解空气，，所以2．临界状态当气流速度u等于当地声速c，即Ma=1时，气流处于临界状态。临界状态下的参数又称为临界参数，以下标“*”号表示，如临界压强、临界密度、临界温度和临界声速分别被表示为p*、*、T*、u*和c*。能量方程u*=c*解管内为亚声速流，出口压强等于背压：利用喉部和出口的质量流量

5、相等的条件确定喉部面积A1，所以首先要计算出口截面的参数。例空气在缩放管内流动，气流的滞止参数为p0=106Pa，T0=350K，出口截面积Ae=10cm2，背压为pb=9.3105Pa。如果要求喉部的马赫数达到Ma1=0.6，试求喉部面积A1。确定喷管喉部气流参数及喉部截面积：例给定速度场,,，分析流体质点的运动轨迹，并判断流动是否有旋。只有方向的速度分量不等于零。流体质点的运动轨迹是一族以坐标z轴为心的圆。解将速度转换到柱坐标后可以被表示为无旋流动计算出旋转角速度，类固涡例设速度分布为u=-6y，v=8x，求绕圆x2+y2=1的速度环量。在圆x2+y2=1上,其速度环量为解例

6、测出龙卷风旋转角速度为=2.5rad/s，风区最大风速为vmax=50m/s。求出整个龙卷风区域的风速分布。I是龙卷风的旋涡强度。解龙卷风可以被看成是一股垂直于地面的旋转流体，它的中心部分(涡核区)以等角速度绕自身轴旋转，并带动周围流体绕其转动，其流动是无旋的。在涡核区内rR，流体速度分布为由两个区域的速度表达式可以看出，最大速度发生在涡核区的外缘，即r=R处。由涡核区速度表达式得龙卷风的旋涡强度等于沿r=R圆周的速度环量涡核外速度为龙卷风区域的风速分布理想、正压流体在有势质量力作用下，沿任意封闭流体线的速度环量不随时间变化。证明理想流体的运动方程

7、为对于正压流体：对于有势质量力：定理得证开尔文定理点涡在z0点例y=0是一无限长固壁，在y=h处有一强度为的点涡。求固壁y=0上的速度。解hyx-在y=0：例求高25m，直径1m的圆柱形烟囱在10kg/h均匀风载作用的弯矩(=1.23kg/m3,=1.7810-5kg/ms)。解A=ld由阻力系数得到弯矩FD例超声速空气气流中正激波前参数：p1=105Pa，T1=283K，V1=500m/s。求激波后气流参数p2、T2和V2。解首先求出波前气流