xt工程流體力學3習題綜述

1、習題3.8 第三章 流體動力學 作業(yè)如圖3.32所示，管路AB在B點分為BC、BD兩支，已知dA=45cm，dB=30cm，dC=20cm，dD=15cm，vA=2m/s，vC=4m/s。試求vB，vD。解根據(jù)連續(xù)性方程，BBAAAvAvsmddvAAvvBAABAAB/5 . 4103010452424222DDCCBBAvAvAv又根據(jù)ABCDsmddvdvAAvAvvDCCBBDCCBBD/89.10101510)204305 . 4(42422222習題3.13 設一附有液體差壓計的畢托管測定某風管中的空氣流速，如圖所示，已知差壓計的讀數(shù)h=150mmH2O，空氣密度a=1.2kg/m

2、3,水的密度=1000kg/m3，若不計能量損失，畢托管校正系數(shù)c=1，試求空氣流速u0解smhgcpgcvhhpaaaa/47.49101502 . 12 . 110008 . 921-22-3wwapgcghcv22習題3.14 如圖所示，油從鉛直圓管向下流出，管直徑d0=10cm，管口處的速度為v=1.4m/s，試求管口下方H=1.5m處的速度和油柱的直徑。解gvpzgvpz2222222111選取1-1和2-2過流斷面，建立伯努利方程：（不計能量損失，取 ）式中，z1=H，z2=0，,21appp1221smvgHv/6 . 54 . 15 . 18 . 92222122211AvAv

3、由連續(xù)性方程，1cmmdvvd505. 010106 . 54 . 120212習題3.15 如圖為一漸擴型的供水管段，已知：d=15cm，D=30cm，pA=68.6kPa， pB=58.8kPa，h=1m，vB=0.5m/s，求A點的速度vA及AB段的水頭損失，并判斷水的流向（設=1）。解：BBAAAvAv由連續(xù)性方程smdDAAvvABBA/25 . 022設流向為由A到B，以A斷面為基準，列兩斷面伯努利方程：lBBBAAAhgvpzgvpz2222有：lh8 . 925 . 098001088. 50 . 18 . 92298001086. 602424OmHhl219. 0方向由A向

4、B習題3.16 設有一漸變管與水平面的傾角為45，如圖所示，1-1斷面的管徑d1=200mm，2-2斷面的管徑d2=100mm，兩斷面間距l(xiāng)=2m，若重度為8820N/m3的油通過該管段，在1-1斷面處的流速v1=2m/s，水銀測壓計中的液位差h=20cm，試求(1)1-1斷面與2-2斷面之間的能量損失h1；（2）判斷流動方向；（3）1-1斷面與2-2斷面之間的壓強差。解：列1-1，2-2斷面的能量方程：lhgvpzgvpz222222221111則：lhgvvpzpz221222211）（）（?。?21oilhpzpz）（）（2211oillhgvvh22122又根據(jù)連續(xù)性方程，moilhp

5、hoiloilMoiloiloil822. 2102088208820133280)(2smddvv/8)(22112(1)moilhgvvhoill239. 0822. 28 . 92282222122(2) 因取1-1向2-2斷面流動時，計算所得能量損失為負值，因此流動方向為2-2向1-1斷面流動。(3) 由oilhpzpz）（）（2211PaPahzzppoiloil412211074. 352.37361)822. 245sin2(8820)(如圖3.45所示，水平管路中安裝一只文丘里水表，已知：D=50mm，d=25mm，p1=7.84kPa,水的流量Q=2.7L/s，問hv為多少毫

6、米汞柱？（不計損失）習題3.20 解：建立1-1， 2 -2斷面, 能量方程：gvpzgvpz22222221118 . 925 . 5980008 . 92375. 198001084. 702223psmAQv/375. 105. 04107 . 22311由連續(xù)性方程：smAAvv/5 . 52550375. 1222112vpPap69.63392mmHghv59.4710506. 769.63393hkdQ421143. 1110208 . 921244241ddgk解：由文丘里流量公式moilhhoiloilHg25. 215. 085085013600為了測量石油管道的流量，安裝

7、一文丘里流量計，如圖3.45所示。管道直徑d1=20cm，文丘里喉管直徑d2=10cm，石油密度 文丘里流量系數(shù) 現(xiàn)測得水銀壓差計讀數(shù)h=15cm問此時石油的流量是多大？3/850mkg98. 0習題3.21 smhkdQ/0527. 025. 2143. 142 . 014. 398. 043221解以下方液面作為基準，選取1-1和2-2過流斷面，建立伯努利方程:式中，z1=0，z2=102，,21appp021 vv設有一水泵管路系統(tǒng)，如圖所示，已知流量Q=1000m3/h，管徑d=150mm，管路的總水頭損失hl1-2=25.4mH2O，水泵效率=80%，上下水面高度差102m。試求水泵

8、的揚程H和功率N。習題3.25 21222222111122lhgvpzHgvpzOmHhzHl22124 .1274 .25102kWQHNpp54.43360608 . 04 .12710009800hmQ/10003如圖所示在水平面上的45彎管，入口直徑d1=600mm，出口直徑d2=300mm，入口壓強p1=40kPa，流量Q=0.425m3/s，忽略摩擦阻力，試求水對彎管的作用力。習題3.26 )45cos(T-12xx1vvQPPFxx2解：流體1-1，2-2斷面受到水流的壓力P1，P2，在x、y軸方向分力分別為P1x， P2x， P1y， P2y，彎管對流體的作用力T，與液流對彎

9、管的作用力F方向相反。其在x、y軸方向分力分別為Tx，Ty，由于水平放置，重力和支撐力平衡。1-1斷面受到壓力：列x軸方向動量方程：kNdpApP31.116 . 04104042321111x1列1-1、2-2斷面間的伯努利方程：gvpgvp22222211）（gvgvpp22222112smvddv/013. 6122212kNPPvvQ2x.998-101.152-1031.11)503. 122013. 6(425. 01000-)45cos(-T33x112求得：2-2斷面平均流速：平均流速：smdQv/503. 16 . 04425. 042211kNApP152. 1223 . 041005.2345cos2322x2Pa10305. 2169601040243222112）（vvppkN959.2KN152.122013.6425.01000P45sinTKN152.1223.041005.2345sinP-T2y22322y22yQvApPFyyy列y軸方向動量方程：得：KN46. 9959. 299. 8F2