流体静力学 习题ppt课件.ppt

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1、“恒定流与非恒定流”，“均匀流与非均匀流”，“渐变流与急变流“等三个概念是如何定义？它们之间有什么联系？渐变流具有什么重要的性质？题目恒定流：如果在流场中任何空间点上所有运动要素都不随时间而改变，这种流称为恒定流，其数学表达式非恒定流：如果在流场中任何空间点上有任何一运动要素是随时间而变化的，这种流动称为非恒定流。答：1均匀流：当水流的流线为相互平行的直线时，该水流称为均匀流。非均匀流：当水流的流线不是相互平行的直线时，该水流称为非均匀流。渐变流：当水流的流线不是相互平行，但几乎近于平行直线时，这种流动称为渐变流。急变流：当水流流线之间的夹角很大或者流线曲率半径很

2、小时，这种流动称为急变流。2联系：恒定流和非恒定流中均可以是均匀流或非均匀流，非均匀流中又包括渐变流和急变流。渐变流具有的重要性质为：过水断面上的压强近似服从静压分布：3题目在水轮机的垂直锥形尾水管中（如图），已知1-1断面的直径为0.6m,平均流速v1为6m/s,出口断面2-2的直径为0.9m,两断面间的水头损失hw为试求当z为5m时1-1断面处的真空度。334解：由连续原理得2-2断面的平均速度以液面为基准面，列2-2断面和3-3断面的能量方程（不计出口断面的水头损失）解题步骤335以2-2断面为基准面，列1-1断面和2-2断面的能量方程，则1-1断面的真空度

3、为解题步骤6题目一文丘里流量计若测得当Q为5时，水管与喉部之间测压管高差为11cm，当Q为5.7时，为14cm，已知水管直径D为10.4cm,喉道直径为6.4cm，求该文丘里流量计的流量系数。解：根据文丘里流量公式7取两次的平均得8题目为将水库中的水引至堤外灌溉，安装了一根直径d为15cm的虹吸管（如图），当不计水头损失时，通过虹吸管的流量Q为多少？在虹吸管顶部S点处压强为多少？9设出口流入大气，故进口水库流速很小可视解：取管道出口断面水平面为基准面，写1-1断面进口水面(进口水面)，2-2断面的能量方程：解题步骤10又取水池水面为基准面写1-1断面与过S点断面的

4、能量方程则通过管道量解题步骤11S点的绝对压强高度为5米水柱高绝对压强因真空高度故虹吸管S点的真空高度为5水柱高。相对压强S点的相对压强高度为-5米水柱高移项得解题步骤12题目在一管路上测得过水断面1-1的测压管高度　　为1.5m,过水面积A1为0.05m2,2-2断面的过水断面面积A2为0.02m2，两断面间水头损失hw为　　　，流量Q为20L/s,试求2-2断面的测压管高度，已知z1为2.5m,z2为2.6m.13解：由连续原理求得由1-1，2-2的能量方程可求得解题步骤14解题步骤15水自相对压强为P0=0.25个工程大气压的密闭容器沿一断面变化的管道流出，

5、管轴线与水平线成角，其终端为圆锥形管咀。设H=15m，如不计能量损失，试求管中能过流量，并给制制总水头线和测压管水头线。各段的管径d1=125mm，d2=150mm，d3=100mm，d4=75mm，管段总长度l=l1+l2+l3+l4=4+6+5+0.3=15.3m.题目16解：（1）求管中通过的流量Q如图所示mph5.29800245000===g又以管道出口中心所在的水平面N-N为基准面，对0-0和4-4断面列能量方程式：解题步骤17则（2）绘制总水头线和测压管水头线（a）计算各管段的流速水头由连续性方程式知：解题步骤18又又解题步骤19（b）计算各段的测压

6、管水头如图所示，以N-N为基准面，由0-0断面分别对1-1、2-2及3-3断面列能量方程，分别得：解题步骤20（c）绘制总水头和测压管水头线根据各管段的测压管水头值，在图中点绘出测压管水头线H、G、L。在各管段的测压管水头线上加上相应管段的流速水头值，连接成水头线E1L。因不计水头损失故总水头线是通过测压液面的一条水平线。解题步骤21答：[Q=0.098m3/s]解题步骤22题目有一直径缓慢变化的锥形水管（如图1所示），断面1-1处直径，中心点A的相对压强为7.2，断面2-2处直径，中心点B的相对压强为6.1，断面平均流速，A、B两点高差为1米。试判别管中水流方向

7、，并求1、2两断面间的水头损失。23解题步骤解：首先利用连续性方程求断面1-1的平均流速。因水管直径变化缓慢，断面1-1及2-2水流可近似看作渐变流，以过A点水平面为基准面分别计算两断面的总能量。两断面的水头分别为24解题步骤因所以管中水流应从A流向B水头损失25题目有一沿铅垂放置的弯管如图3所示，弯头转角为90°，起始断面1-1与终止断面2-2间的轴线长度L为3.14m，两断面中心高差Δz为2m，已知断面1-1中心处动水压强为117.6，两断面之间水头损失为0.1m，管径d为0.2m。试求当管中通过流量Q为0.06时，水流对弯头的作用力。26解题步骤（2）求断面

8、2-2中心