《流體力學》第四章作業(yè)答案

1、4丄管道由不同直徑的兩管前后相連接組成，小管直徑乙=0.2m ,大管直徑=0.4 mo水在亍中流動時，A點壓強pA =70kN/ nr, B點壓強刃=40kN/nr。B點流速）=1 m/s試判 斷水在管中流動方向。并計算水流經(jīng)過兩斷面間的水頭損失。解：設水流方向AB由連續(xù)性方程知：vr4 = vbAbz 一 ？ 得：vA - Am/sK*由能量方程知：0+仝+比二蟲+21+Z+務 y-得：力 = 2.824/ 0水流方向A B44用水銀比壓計量測管中水流，過流斷面中點流速。如圖，測得A點的比壓計讀數(shù) 力=60mm汞柱。求該點的流速，（2）若管中流體密度為0 8g/cm3的油，力不變,該點流 速

2、為若干，不計損失。2解：設水銀容覓為/4.8同一水箱上下兩孔I I出流，求證:在射流交點處,hiyi=h2y2心、=/2y2rT1lmm 23m4.11水從立管下端泄出，立管直徑為= SOmm、射流沖擊一水半放置的半徑A= 的圓盤，若水層離開盤邊的厚度/=lmm求：流量0及汞比壓計的讀數(shù)4乩水頭損 失不計。分析：1-1:pi ( =0),Vi (?),z/ ( V)2-2：p: ( =0),V： (?),zj ( V)3 3：P3( ?),Vs (=0),zy（ V）（駐點）15m可對任何兩點列方程。13.6x9800每點都有一個未知數(shù)，解：以圓盤為基準而，列1一1、2-2兩斷而的能量方程:3

3、 + 0 + 笛=2+0 +蘭 2g 2 2g列1一1、3點的能量方程：3 + 0 +亙=0 + 邑+0 2g Y據(jù)連續(xù)性方程：=2刖 = 2叔化-=76.4, / s1(忽略6/2)代入式：V:=8. 74m/s, V產(chǎn)4. 196m/s = 3 + 巫=3.898刃V】代入式：r 2g 所以.O 4 =屣冬=8.23Z/s必+廠15 =仏力A / Pi+7 153.898x9800 + 1.5x9800 八力=_= 0.396ZHg4.14煙囪直徑d=lm O通過煙氣量G=176.2kg6 ,煙氣密度p =0.7kgm周圍（體的密度pa 1.2kg/m煙氣壓強損失px =0.035 y計算

4、，要保證底 idg部（1斷面）負壓不小于1 Omm00煙囪高度至少為務少？求召/2高度上的斥強.繪煙 囪全高程1-M-2的壓強分布。計算時1-1斷面流速很低，忽略不計。解:（7= pvA 得：r= 9.1/s由能量方程得:+ + (Z./- IH =o + + 0.035 p2LaZ7） W： 一7水力 + （1.2一07）鳳刀一0） = 0.7+ 0.7x0.035 2 2d得：77 32.6m乂斷面1一1至M斷面的能呈方程得：C 1/、 Py2 0.035 ,71+0 + 亍(兒-=幾+今+- pHv2 1 h即：一 /水力 + (1.2 07)g( 一 0) = p力 + 0.7 + -

5、(0.7 x 0.035)得：幾=-63.5幾-y 水力=-10x9.807 = -98.07(1.2 - 0.7)葩=159.8幾總能量=159.8-98.07 = 617幾 7力=三角形中位線（負值）=一+（159.8-61.7 + 29） = -63.5幾 4.252由連續(xù)件方秤又山們勞利方用Q = U|h| = l)2h2(2)O2孰（心比山也7）謁122 n（ + h 24.28【解】以噴嘴與管連接處截面到出口截面 及其間管壁作為控制體，并設噴嘴對水 的作用力為F,則水流對每個螺栓的作 用力大小為匸F/4,且方向相反。 由連續(xù)性方程，可知v嚴（；卜嚴16兒 4C=JxxO.lxJ.l

6、Sx/ 55 775X10 CH.WXI01 V8.943kN44蔽面處在漸變流中.爪強服從靜樂分札 對于該控制體來迄 其控 制ifti 1-1受列店方水體的總用力為|pgh;方向fl左向右.冋理, 擰制向2-2空到的總斥力為|pgh=2設壩體對水沆的件用力為Fo動G方科為-F + *pg（hf _h；）=pQ（U2 -uj（ I）30.徑為di=700inin的管道在支承水平面上分支為d尸500的兩支管.A-A斷面壓強為 70V/ w2,管道流量0=0.6,/，兩支管流呈相等：（1）不計水頭損失，求支墩受水平 推力。（2）水頭損失為支管流速水頭的5倍，求支墩受水平推力。不考慮螺栓連接的作用。解：設受水平推力為R，管道流速和支管流速分別為片，v2,壓強為，p2(1) pv4x + pg、= 2(廠禺 + p0“2)cos3O +t?A. = = 0.385/r , A. = 0.196,4、=2 = 56mls , v2 = 1.53/j*2、能最方程P + p- = Pl + p耳得：p