流体力学计算题练习.doc

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1、练习题hpap0h1h2r1r2r31.如右图所示，在一密闭容器中，上部装有密度r1=0.8×103kg/m3的油，下部为密度r2=103kg/m3的水，已知h1=0.4m，h2=0.2m。测压管中水银柱的读数h=0.5m，水银的密度为r1=13.6×103kg/m3。求密闭容器中油液面上的压强p0。2.图示为一水暖系统，为了防止水温升高时体积膨胀将水管胀裂，在系统顶部设一膨胀水箱，使水有膨胀的余地。若系统水的总体积为8m3，加温前后温差为50℃，在其温度围水的膨胀系数为βT＝9×10－41/℃，求膨胀水箱的最小容积。3.当温度不变

2、，压强从0.20MPa增加到10MPa时，某种液体的体积减小0.49%，求该液体的体积模量。4.两个充满空气的封闭容器互相隔开，左边压力表M的读数为100kPa，右边真空计V的读数为3.5mH2O，试求连接两容器的水银压差计中h的读值。5.已知流体运动的速度场为：，试求t=2时过点处的流线方程。6.如图所示，水在压强作用下从密封的下水箱沿竖直管道流入上水箱中，已知h＝50cm，H＝3m，管道直径D＝25mm，λ＝0.02，各局部阻力系数分别为ζ1＝0.5，ζ2＝5.0，ζ3＝1.0，求：为维持稳定的管中流速V＝1m/s，下水箱的液面

3、压强应保持在多少Pa?hABAhB7.右图为毕托管示意图。液体自左向右流动，直管和直角弯管直接插入管道的液体中，弯管开口迎着流动方向。测得A点的液柱高度为hA=170mm，B点的液柱高度为hB=230mm，已知液体的密度为r=990kg/m3，忽略阻力损失，试计算管液体的流速uA。H8.如右图所示为一壁厚可以忽略的大容器，在其下部开一直径为d=12mm的小孔口，水自孔口流出后进入另一液面比大容器液面低H=1.2m的容器中，两容器的水位始终保持不变。试计算水的出流流量和孔口处的流速。Hld9.如图所示为一壁厚可以忽略的大容器，为了便于

4、出流，在容器壁上开一圆孔并在外面焊接一段等径圆管，容器自由液面及孔口出口皆与大气相通，而且可以保证容器的水位不变。已知孔口直径为d=12mm，焊接的圆管长度l=40mm。容器自由液面相对于孔口中心线的高度为H=1.2m，试计算水的出流流量和出口流速。10.用长l=300m、径d=200mm的铸铁管输送密度r=880kg/m3的油液，测得质量流量qm=8.80×104kg/h。设冬季油液的运动粘度n1=109.2×10-6m2/s，夏季运动粘度n2=35.5×10-6m2/s，试确定冬、夏季输油管路以油柱高度表示的水头损失hl。[注：

5、若流动状态为湍流，可取l=0.04]11、一恒定有压均匀管流，已知管径d=20mm，管长l=20m，管中水流流速u=0.12m/s，水温t=10℃时水的运动粘度n=1.306×10-6m2/s，求沿程阻力损失12、如图，已知压力表测得密闭容器的压力读数为5千帕，其他数据如图中所示，求未知液体的密度（已知水和水银的密度分别为1吨/立方米和13.6吨/立方米）。13.液体由水箱经中间有收缩截面（截面积为）的管子定常出流，为出口面积，是出口在水箱液面下的深度，问要吸上深为的同种液体，应为多少（不计损失）？14.已知流体运动的速度场为：，试

6、求t=2时过点处的流线方程。15.一压缩空气罐与文丘里式的引射管连接，d1,d2,h均为已知，问气罐压力p0多大方才能将B池水抽出。16.用水银压差计测量水管中的点速度u，如读数Δh＝60mm，求该点流速。17.如图所示输水管经三通管分流。已知管径分别为d1=200mm、d2=100mm和d3=150mm,断面平均流速分别是v1=2m/s和v2=1.5m/s，试求断面平均流速v3.18.图示一串联管路，管径、管长、沿程水力摩阻系数和流量分别标于图中，试按长管计算所需的水头H为多少？19.如图所示，用真空计B测得封闭水箱液面上的真空度

7、为0.98kPa，若敞口油箱的液面低于水箱液面的高度H=1.5m，油柱高h1=5.6m，水银柱高h2=0.2m，求油的密度。1.解：以水银柱下面为等压面，列平衡方程：则：2.解：已知V＝8m3，Δt＝50℃，βT＝9×10－41/℃。(1)由(1－11)式，得膨胀水箱的最小容积为3.解：因：故：等温压缩系数：则体积模量：4.解：已知pm1=100kPa，pv2=3.5mH2O。根据题意可知，5.解：，推得：6.解：以下水箱液面为基准面，列两液面的伯努利方程：沿程水头损失：局部水头损失：总水头损失：所以，得：hABAhB7.解：以管道

8、中心线为零势能面，列伯努利方程：又知：，代入得：则：H8.解：显然是薄壁小孔口淹没出流。其流量：对于厚壁孔口，Cr=0.60（取0.60~0.62皆可）代入数据，得：于是，孔口流速为：Hld9.解：本题中l／d=40／12=3.33，