工程流體力學(xué)習(xí)題

1、工程流體力學(xué)習(xí)題第一章 流體的主要物理性質(zhì)1-1、已知某種物質(zhì)的密度=2.94g/cm3，試求它的相對(duì)密度d?！?.94】1-2、當(dāng)壓強(qiáng)增量為50000Pa時(shí)，某種液體的密度增長(zhǎng)0.02%，試求該液體的體積模量?！?.5108Pa】1-3、絕對(duì)壓強(qiáng)為3.923105Pa的空氣的等溫體積模量和等熵體積模量各等于多少？【3.923105 Pa，5.492105 Pa】1-4、充滿石油的油槽內(nèi)的壓強(qiáng)為4.9033105Pa,今由槽中排出石油40kg，使槽內(nèi)壓強(qiáng)降到9.8067104Pa，設(shè)石油的體積模量K1.32109 Pa。試求油槽的體積?！?53 m3】1-5、設(shè)水在60時(shí)的密度為=983kg/

2、m3。求該溫度時(shí)水的運(yùn)動(dòng)粘度?！?.44710-6s】1-6、借恩氏粘度計(jì)測(cè)得石油的粘度為8.5oE,如石油的密度為=850kg/m3,試求石油的動(dòng)力粘度。【0.05218Pas】1-7、一平板距離另一固定平板0.5mm,兩板間充滿液體，上板在每平方米上有2N的力作用下以0.25m/s的速度移動(dòng)，試求該液體的粘度。【0.004Pas】1-8、設(shè)空氣在0時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度0=13.210-6m2/s,密度0=1.29kg/m3。試求在150時(shí)空氣的動(dòng)力粘度?！?3.6210-6Pas】第二章 流體靜力學(xué)2-1、如圖2-36所示，U形管壓差計(jì)水銀面高度差H=15cm.求充滿水的A，B兩容器內(nèi)的壓強(qiáng)差?！?/p>

3、18533Pa】22、 如圖2-37所示，U形管壓差計(jì)與容器A連接，已知h1=0.25m,h2=1.61m,h3=1m。求容器A中水的絕對(duì)壓強(qiáng)和真空?！?3310Pa,68015Pa】2-3、如圖2-38所示，在盛有油和水的圓柱形容器的蓋上加載荷F=5788N，已h1=30cm,h2=50cm,d=0.4m,油的密度oi=800kg/m3，水銀的密度=13600 kg/m3，求U形管中水銀柱的高度差H?！?.4m】2-4、如圖2-39所示，兩根盛有水銀的U形測(cè)壓管與盛有水的密封容器連接。若上面測(cè)壓管的水銀液面距自由液面深h1=60cm,水銀柱高h(yuǎn)2=25cm，下面測(cè)壓管的水銀柱高h(yuǎn)3=30cm

4、，=13600 kg/m3，試求下面測(cè)壓管水銀面距自由液面的深度h4。 【1.28m】2-5、如圖2-40所示，一封閉容器內(nèi)盛有油和水，油層厚h1=30cm,油的密度oi=800kg/m3,盛有水銀的U形測(cè)壓管的液面距水面的深度h=50cm,水銀柱的高度低于油面h=40cm。試求油面上的計(jì)示壓強(qiáng)?！?6088Pa】2-6、試按復(fù)式水銀測(cè)壓計(jì)（圖243）的讀數(shù)算出鍋爐中水面上蒸汽的絕對(duì)壓強(qiáng)p。已知：H=3m,h1=1.4m, h2=2.5m,h3=1.2m,h4=2.3m,水銀的密度=13600kg/m3。【366284Pa】2-7、 如圖2-44所示,直線行使的汽車上放置一內(nèi)裝液體的U形管，長(zhǎng)

5、l=500mm。試確定當(dāng)汽車以加速度a=0.5m/s2形式時(shí)兩直管中的液面高度差?！?.55cm】2-8、 如圖2-51所示，圓柱形容器的直徑d=600mm，高H=500mm，盛水至h=400mm，余下的容積盛滿密度=800 kg/m3的油，容器頂蓋中心有一小孔與大氣相通。若此容器繞其主軸旋轉(zhuǎn)，問(wèn)轉(zhuǎn)速n多大時(shí)油面開始接觸到底板？求此時(shí)頂蓋和底板上的最大和最小計(jì)示壓強(qiáng)提示：油水分界面為等壓面。【157 r/min,11270Pa,0;16173Pa,3922Pa】2-9、如圖2-52所示，求斜壁上圓形閘門上的總壓力及壓力中心。已知閘門直徑d=0.5m, a=1m,=60o?！?083N,1.26

6、3m】2-10、如圖2-57所示為一扇形閘門，寬度B=1m，=45o.水頭H=3m。求水對(duì)閘門的作用力的大小及方向。【45570N,75o30】2-11、如圖2-58所示為一扇形閘門，半徑R=7.5m，擋著深度h=4.8m的水，其圓心角=43o，旋轉(zhuǎn)軸距渠底H=5.8m，閘門的水平投影CB=a=2.7m，閘門寬度B=6.4m，試求作用在閘門上的總壓力的大小和壓力中心?！?94603N,4.41m】2-12、如圖2-59所示為一直徑d=2m,長(zhǎng)l=1m的圓柱體，放置于=60o的斜面上，左側(cè)受水壓力，圓柱與斜面接觸點(diǎn)A到水面的深度h=1m。求此圓柱體所受的靜水總壓力?！?4135N】2-13、 如

7、圖2-60所示，盛有水的容器底部有圓孔口，用空心金屬球體封閉，該球體的重力W=2.452N，半徑r=4cm，孔口直徑d=5cm，水深H=20cm。試求提起該球體所需之最小力F?！?.762N】第三章 流體流動(dòng)的基本方程3-1、已知流場(chǎng)的速度分布為（1）問(wèn)屬幾維流動(dòng)？（2）求（x,y,z）=（1,2,3）點(diǎn)的加速度。【二維流動(dòng)；】3-2、已知流場(chǎng)的速度分布為（1）問(wèn)屬幾維流動(dòng)？（2）求（x,y,z）=（3,1,2）點(diǎn)的加速度?！救S流動(dòng)；】3-3、 已知流場(chǎng)的速度分布為（1）問(wèn)屬幾維流動(dòng)？（2）求（x,y,z）=（2,2,3）點(diǎn)的加速度。【三維流動(dòng)；】3-4、有一輸油管道，在內(nèi)徑為20cm的截面

8、上的流速是2m/s，求另一內(nèi)徑為5cm的截面上的流速以及管道內(nèi)的質(zhì)量流量。已知油的相對(duì)密度為0.85?！?2 m/s;53.4/s】3-5、在一內(nèi)徑為5cm的管道中，流動(dòng)空氣的質(zhì)量流量為0.5/s，在某一截面上壓強(qiáng)為5105Pa，溫度為100。求在該截面上的氣流平均速度。【54.5 m/s】3-6、如圖3-26所示直立圓管管徑為10mm，一端裝有直徑為5mm的噴嘴，噴嘴中心離圓管的截面的高度為3.6m，從噴嘴排入大氣的水流的出口速度為18 m/s。不計(jì)摩擦損失，計(jì)算截面處所需要的計(jì)示壓強(qiáng)?！?.87105Pa】3-7、忽略損失，求圖3-27所示文丘里管內(nèi)的流量?！?.0361 m3/s】3-8

9、、如圖3-28所示為一文丘里管和壓強(qiáng)計(jì)，試推導(dǎo)體積流量和壓強(qiáng)計(jì)讀數(shù)之間的關(guān)系式。 【】3-9、按圖3-29所示的條件求當(dāng)d=30cm時(shí)的流速?！?.085 m/s】3-10、輸水管中水的計(jì)示壓強(qiáng)為6.865105Pa，假設(shè)法蘭盤接頭之間的填料破損，形成一個(gè)面積A=2mm3的穿孔，求該輸水管一晝夜所漏損的水量。 【6.4m3】3-11、如圖3-30所示，敞口水池中的水沿一截面變化的管道排出，質(zhì)量流量q=14/s。若d1=100mm,d2=75mm,d3=50mm,不計(jì)損失。求所需的水頭H以及第二管段中央M點(diǎn)的壓強(qiáng)，并繪制測(cè)壓管水頭線。 【2.59m,2.04104 Pa】3-12、如圖3-31所

10、示，水從井A利用虹吸管引到井B中，設(shè)已知體積流量qv= 100m3/h，H1=3m,z=6m,不計(jì)虹吸管中的水頭損失。試求虹吸管的管徑d及上端管中的負(fù)計(jì)示壓強(qiáng)值p。 【0.068m,5.89104Pa 】3-12、送風(fēng)管道的截面積A1=1m2,體積流量qv1=108000 m3/h，靜壓p1=0.267N/cm2，風(fēng)溫t1=28。管道經(jīng)過(guò)一段路程以及彎管，大小節(jié)收縮段等管子件后，截面積A2=0.64m2，靜壓p2=0.133N/cm2，風(fēng)溫t2=24。當(dāng)?shù)販y(cè)得的大氣壓p=101325 Pa，求截面A2處的質(zhì)量流量qm2，體積流量qv2以及兩個(gè)截面上的平均流速1、2。 【36.11 /s;29,

11、99 m3/s;46,86 m/s;30 m/s】3-13、 如圖3-32所示，水沿漸縮管道垂直向上流動(dòng)，已知d1=30cm，d2=20cm,計(jì)示壓強(qiáng)p1=19.6N/cm2,p2=9.81 N/cm2,h=2m。若不計(jì)摩擦損失，試計(jì)算其流量。 【0.439m3/s】3-14、如圖3-33所示，離心式水泵借一內(nèi)徑d=150mm的吸水管以q=60m3/h的流量從一敞口水槽中吸水，并將水送至壓力水箱。設(shè)裝在水泵與吸水管接頭上的真空計(jì)指示出負(fù)壓值為39997Pa。水力損失不計(jì)，試求水泵的吸水高度H。 【4.02m】3-15、如圖3-35所示，相對(duì)密度為0.83的油水平射向直立的平板，已知。=20m/

12、s，求支撐平板所需的力F。 【652N】3-16、如圖3-36所示，一股射流以速度水平射到傾斜光滑平板上，體積流量為q。求沿板面向兩側(cè)的分流流量qv1與qv2的表達(dá)式，以及流體對(duì)板面的作用力。忽略流體撞擊的損失和重力影響，射流的壓強(qiáng)分布在分流前后都沒(méi)有變化?！尽?-17、水泵葉輪的內(nèi)徑d1=20cm，外徑d2=40cm，葉片寬度b=4cm，水在葉輪入口處沿徑向流入，在出口處與徑向成30o角的方向流出，質(zhì)量流量qm=81.58/s。試求水在葉輪入口與出口處的流速1與（圖3-39）。 【3.25m/s;1.875 m/s】3-18、圖3-40中的風(fēng)機(jī)葉輪的內(nèi)徑d1=12.5cm，外徑d2=30cm

13、，葉片寬度b=2.5cm，轉(zhuǎn)速n=1725r/min，體積流量qv=372m3/h?？諝庠谌~片入口處沿徑向流入，絕對(duì)壓強(qiáng)p1=9.7104 Pa，氣溫t1=20，葉片出口方向與葉輪外緣切線方向的夾角2=30o。假設(shè)流體是理想不可壓縮流體：（1）畫出入口處的速度圖，并計(jì)算葉片的入口角1；（2）畫出出口處的速度圖，并計(jì)算出口速度2；（3）求所需的扭矩Mz。【43o;20m/s;0.348Nm】第四章 旋渦理論和勢(shì)流理論4-1試導(dǎo)出用基本量綱L，T，M表示的體積流量qv，質(zhì)量流量qm，角速度，力矩M。功W，功率P的量綱。4-2如圖4-8所示，用模型研究溢流堰的流動(dòng)，采用長(zhǎng)度比例尺k=1/20.（1）

14、已知原型堰上水頭h=3m，試求模型的堰上水頭。（2）測(cè)得模型上的流量qv=0.19m3/s，試求原型上的流量。（3）測(cè)得模型堰頂?shù)挠?jì)示壓強(qiáng)p= -1960Pa，試求原型堰頂?shù)挠?jì)示壓強(qiáng)?！?.15m,399.9m3/s,-39200Pa】4-3有一內(nèi)徑d=200mm的圓管，輸送運(yùn)動(dòng)粘度=4.010-5m2/s 的油，其流量qv=.012m3/s。若用內(nèi)徑d=50mm的圓管并分別用20o的水和20o的空氣做模型試驗(yàn)，試求流動(dòng)相似時(shí)模型管內(nèi)應(yīng)有的流量?！?.55310-4m3/s,1.13910-2m3/s】4-4將一高層建筑物的幾何相似模型放在開口風(fēng)洞中吹風(fēng)，風(fēng)速為=10m/s，測(cè)得模型迎風(fēng)面點(diǎn)1

15、處的計(jì)示壓強(qiáng)pe=980Pa，背風(fēng)面點(diǎn)2處的計(jì)示壓強(qiáng)pe2= -49 Pa。試求建筑物在=30m/s強(qiáng)風(fēng)作用下對(duì)應(yīng)點(diǎn)的計(jì)示壓強(qiáng)?！?820Pa,-441 Pa】4-5長(zhǎng)度比例尺k=1/40的船模，當(dāng)牽引速度=0.54m/s時(shí)，測(cè)得波阻Fw=1.1N。如不計(jì)粘性影響，試求遠(yuǎn)型船的速度。波阻及消耗的功率?！?.415m/s,70400N,240.4kW】4-6長(zhǎng)度比例尺k=1/225的模型水庫(kù)，開閘后完全放空庫(kù)水的時(shí)間是4min。試求原型水庫(kù)放空庫(kù)水的時(shí)間?！?0min】4-7新設(shè)計(jì)的汽車高1.5m ，最大行駛速度為108km/h ，擬在風(fēng)洞中進(jìn)行模型試驗(yàn)。已知風(fēng)洞試驗(yàn)段的最大風(fēng)速為45m/s ，

16、試求模型的高度。在該風(fēng)速下測(cè)得模型的風(fēng)阻力為1500N，試求原型在最大行駛速度時(shí)的風(fēng)阻。【1.0m,1500N】4-8在管道內(nèi)以=20m/s的速度輸送密度=1.86/m3 ，運(yùn)動(dòng)粘度=1.310-5m2/s的天然氣，為了預(yù)測(cè)沿管道的壓強(qiáng)降，采用水模型試驗(yàn)。取長(zhǎng)度比例尺k=1/10 ，已知水的密度=998/m3，運(yùn)動(dòng)粘度=1.00710m2/s。為保證流動(dòng)相似，模型內(nèi)水的流速應(yīng)等于多少？已經(jīng)測(cè)得模型每0.1m管長(zhǎng)的壓降p=1000Pa，天然氣管道每米的壓強(qiáng)降等于多少？【15.49m/s,3.106Pa】4-9煙氣在600的熱處理爐中的流動(dòng)情況擬用水模來(lái)進(jìn)行研究。已知煙氣的運(yùn)動(dòng)粘度=9.010-5

17、m2/s，長(zhǎng)度比例尺k=1/10，水溫為10，試求速度比例尺?！?.1453】4-10某飛機(jī)的機(jī)翼弦長(zhǎng)b=1500mm，在氣壓Pa=105Pa，氣溫t=10的大氣中以=180km/h的速度飛行，擬在風(fēng)洞中用模型試驗(yàn)測(cè)定翼型阻力，采用長(zhǎng)度比例尺k=1/3。（a）如果用開口風(fēng)洞，已知試驗(yàn)段的氣壓pa=101325Pa，氣溫t=25，試驗(yàn)段的風(fēng)速應(yīng)等于多少？這樣的試驗(yàn)有什么問(wèn)題？（b）如果用壓力風(fēng)洞，試驗(yàn)段的氣壓pa=1MPa，氣溫t=30，=1.85410-5Pas,試驗(yàn)段的風(fēng)速應(yīng)等于多少？【165m/s;16.17m/s】4-11低壓軸流風(fēng)機(jī)的葉輪直徑d=0.4m，轉(zhuǎn)速n=1400r/min，流

18、量qv=1.39m3/s，全壓Pte=128Pa，效率=70%，空氣密度=1.20/m3，問(wèn)消耗的功率P等于多少？在保證流動(dòng)相似和假定風(fēng)機(jī)效率不變的情況下，試確定作下列三種變動(dòng)情況下的qv、pte和P 值：n變?yōu)?800r/min; 風(fēng)機(jī)相似放大，d變?yōu)?.8m; 變?yōu)?.29/m3?！?54W2.78m3/s,512 Pa,2033.4 W; 11.12 m3/s,512 Pa,8133.5 W; 1.393 m3/s,137.6 Pa,273.2W】4-12流體通過(guò)水平毛細(xì)管的流量qv與管徑d，動(dòng)力粘度，壓強(qiáng)梯度p/l有關(guān)，試導(dǎo)出流量的表達(dá)式?！尽?-13薄壁孔口出流的流速與孔口直徑d，孔

19、口上水頭H，流體密度，動(dòng)力粘度，表面張力，重力加速度g有關(guān)的表達(dá)式。試導(dǎo)出孔口出流速度的表達(dá)式。【】4-14小球在不可壓縮粘性流體中運(yùn)動(dòng)的阻力Fd與小球的直徑d，等速運(yùn)動(dòng)的速度，流體密度，動(dòng)力粘度有關(guān)，試導(dǎo)出阻力的表達(dá)式?！尽?-15通過(guò)圖4-9所示三角形堰的流量qv與堰上水頭H，槽口的半頂角，重力加速度g，液體的密度，動(dòng)力粘度，表面張力有關(guān)。試導(dǎo)出流量的表達(dá)式。【】4-16流體通過(guò)孔板流量計(jì)的流量qv與孔板前后的壓差p，管道的內(nèi)徑d1，管內(nèi)流速，孔板的孔徑d,流體的密度，動(dòng)力粘度有關(guān)。試導(dǎo)出流量的表達(dá)式。【】4-17水輪機(jī)的功率P與葉輪直徑d，葉片寬度b，轉(zhuǎn)速n，有效水頭H，水的密度，動(dòng)力粘

20、度，重力加速度g有關(guān)。試導(dǎo)出水輪機(jī)功率的表達(dá)式。【】5-1噴水泉的噴嘴為一截頭圓錐體，其長(zhǎng)度l=0.5m，兩端的直徑d1=40mm，d2=20mm,豎直裝置。若把計(jì)示壓強(qiáng)p1e=9.807104Pa的水引入噴嘴，而噴嘴的能量損失hw=1.6m（水柱）。如不計(jì)空氣阻力，試求噴出的流量qv和射流的上升高度H?！?.004m3/s,8.44m】5-2輸油管的直徑d=150mm，長(zhǎng)l=5000mm，出口端比入口端高h(yuǎn)=10m，輸送油的流量qm=15489kg/h，油的密度=859.4kg/m3，入口端的油壓pi=49104Pa，沿程損失系數(shù)=0.03，求出口端的油壓pe?！?.712105Pa】5-3

21、離心式水泵把車間中的凝結(jié)qv50m3/h的流量吸送到鍋爐房，水溫t=60，水泵吸水管的直徑d=100mm，總長(zhǎng)l=6m，具有兩個(gè)彎曲半徑R=200mm的90o彎曲處和一進(jìn)水閥。進(jìn)水閥的損失系數(shù)=2.5，沿程損失系數(shù)=0.028。按照規(guī)定的條件，水泵進(jìn)口處的壓強(qiáng)應(yīng)比飽和壓強(qiáng)高1.96104Pa，水在60時(shí)的飽和壓強(qiáng)ps=1.96104Pa（絕對(duì)）。設(shè)大氣壓強(qiáng)pa=1.013105Pa 。試求水泵在水面以上的最大容許安裝高度h?！?.566m】5-4沿直徑d=200mm的管道輸送潤(rùn)滑油，流量qm=9000kg/h，潤(rùn)滑油的密度=900kg/m3，運(yùn)動(dòng)粘度冬季為=0.0001092m2/s，夏季為=

22、0.0000355 m2/s。試分別判斷冬夏兩季潤(rùn)滑油在管中的流動(dòng)狀態(tài)?！綬e:162,496】5-5圖5-53所示為蒸汽輪機(jī)的凝汽器，它具有400條管徑d=20mm的黃銅管，在這些管子中循環(huán)地留著冷卻水。求溫度10的冷卻水的流量，在這個(gè)流量下管中形成穩(wěn)定的紊流運(yùn)動(dòng)（R=33000），以保證更迅速地散熱。【135.6kg/s】5-6半徑為ro的管中的流動(dòng)是層流，流速恰好等于管內(nèi)平均流速的地方與管軸之間的距離r等于多少？【0.707ro】5-7試推求圓管中層流的動(dòng)量修正系數(shù)?！?/3】5-8欲使雷諾數(shù)Re=3.5105的鍍鋅鐵管的流動(dòng)是水力光滑的，管子的直徑至少要等于多少？【0.311m】5-9

23、在直徑為30cm的水平管道上用水作沿程損失實(shí)驗(yàn)，在相距120m的兩點(diǎn)用水銀差壓計(jì)（上面為水）測(cè)得的水銀柱高度差為33cm，已知流量為0.23m3/s，問(wèn)沿程損失系數(shù)等于多少？【0.0193】5-10當(dāng)Re=105時(shí)，直徑多大的鍍鋅鐵管的沿程損失系數(shù)與30cm直徑鑄鐵管的相同？【0.242】5-11運(yùn)動(dòng)粘度= 410-5m2/s的流體在直徑d=1cm的管內(nèi)以=4m/s的速度流動(dòng)，求每米管長(zhǎng)上的沿程損失.【5.22m流體柱/m】。5-12水管直徑d=250mm，長(zhǎng)度l=300m，絕對(duì)粗糙度=0.25mm，已知流量qv=95L/s，運(yùn)動(dòng)粘度=0.000001m2/s，求沿程損失為多少米水柱？【4.5

24、82m水柱】5-13加熱爐消耗qm=0.4cm3/s的重油，重油的密度=880kg/m3，運(yùn)動(dòng)粘度=0.000025m2/s。如圖5-54所示，壓力油箱位于噴油器軸線以上h=8m處，而輸油管的直徑d=25mm，長(zhǎng)度l=30m。求在噴油器前重油的計(jì)示壓強(qiáng)？【62504Pa】5-14發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的用量qv=0.4cm3/s，油從壓力油箱經(jīng)一輸油管供給（圖5-55），輸油管的直徑d=6mm，長(zhǎng)度l=5m。油的密度=820kg/m3，運(yùn)動(dòng)粘度=0.000015 m2/s。設(shè)輸油管終端壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，求壓力油箱所需的位置高度H?！?.09621m】5-1515的空氣流過(guò)直徑d=1.25m，長(zhǎng)度l=20

25、0m 。絕對(duì)粗糙度=1mm的管道，已知沿程損失hf=8cm（水柱），試求空氣的流量qv?！?5.24m3/s】5-16一直徑d=12mm，長(zhǎng)度l=15m的低碳鋼管，用來(lái)排出油箱中的油。已知油面比管道出口高出H=2m，油的粘度=0.01Pas，密度=815.8kg/m3，求油的流量?！?4.29mL/s】5-17密度=860 kg/m3，運(yùn)動(dòng)粘度=510-6m2/s的輕柴xxx油通過(guò)管道從一油池被輸送到儲(chǔ)油庫(kù)內(nèi)。鑄鐵管長(zhǎng)l=150m，絕對(duì)粗糙度=0.45mm，要求流量qm=105kg/h，出油端比吸入端高H=25m。假設(shè)油泵能夠產(chǎn)生的壓強(qiáng)pi=3.43105Pa，只計(jì)算沿程損失，試求必需的管道直

26、徑?！?.1111m】5-18用新鑄鐵管輸送25的水，流量qv=300L/s，在l=1000m長(zhǎng)的管道上沿程損失為hf=2m（水柱），試求必須的管道直徑?！?.5757m】5-19已知油的密度=800 kg/m3，粘度=0.069Pas，在圖5-56所示連接兩容器的光滑管中流動(dòng)，已知H=3m。當(dāng)計(jì)及沿程和局部損失時(shí)，管內(nèi)的流量為多少？【0.2559 m3/s】5-20假設(shè)在5-19題的管道中安裝一閥門，當(dāng)調(diào)整閥門使得管內(nèi)流量減少到原流量的一半時(shí)，問(wèn)閥門的局部損失系數(shù)等于多少？按該管道換算的等值長(zhǎng)度le等于多少？【12.89,109m】5-21如圖5-57所示，流量qv=15m3/h的水（=0.

27、00000151m2/s）在一90o彎管中流動(dòng)，其管徑d=50mm，管壁絕對(duì)粗糙度=0.2mm。設(shè)水銀壓差計(jì)連接點(diǎn)之間的距離l=0.8m，差壓計(jì)中水銀面高度差h=20mm，求彎管的損失系數(shù)?！?.618】5-22如圖5-58所示為一突然擴(kuò)大的管道，其管徑由d1=50mm突然擴(kuò)大到d2=100mm，管中通過(guò)流量qv=16m3/h的水。在截面改變處插入一下差壓計(jì)，其中充以四氯化碳（=1600 kg/m3），讀得的液面高度差h=173mm。試求管徑擴(kuò)大處的損失系數(shù)，并把求得的結(jié)果與按理論計(jì)算的結(jié)果相比較?！?.5404,理論值0.5625】5-23自鼓風(fēng)機(jī)站供給高爐車間的空氣量qv=120000m3

28、/h，空氣溫度t=20，運(yùn)動(dòng)粘度=0.0000157 m2/s。輸氣管總長(zhǎng)l=120m，其上有五個(gè)彎曲半徑R1=2.6m的彎曲處和四個(gè)彎曲半徑R2=1.3m的彎曲處，還有兩個(gè)閘閥，起局部損失系數(shù)=2.5。管壁的絕對(duì)粗糙度=0.5mm。設(shè)輸氣管中空氣的流速=25m/s，而熱風(fēng)爐進(jìn)口處的計(jì)示壓強(qiáng)pie=156896Pa。試求輸氣管所需的管徑d和鼓風(fēng)機(jī)出口處的計(jì)示壓強(qiáng)poe?！?.3m,160016Pa】5-24如圖5-59所示，在三路管狀空氣預(yù)熱器中，將流量qm=5816kg/h的空氣從t1=20加熱到t2=160。預(yù)熱器高H=4。預(yù)熱器管系的損失系數(shù)=6（對(duì)管內(nèi)平均流速而言），管系的截面積A1=

29、0.4m2。連接箱的截面積A2=0.8m2，拐彎處的曲率半徑和管徑的比值R/d=1。若沿程損失不計(jì)，試按空氣的平均溫度計(jì)算流經(jīng)空氣預(yù)熱器的總壓降p?！?69.7Pa】5-25水從一容器通過(guò)銳邊入口進(jìn)入圖5-60所示管系，鋼管的內(nèi)徑均為50mm，用水泵保持穩(wěn)定的流量12m3/h，該設(shè)備可用與測(cè)試新閥門的壓強(qiáng)降，若在給定測(cè)量下水銀差壓計(jì)的示數(shù)為150mm:求水通過(guò)閥門的壓強(qiáng)降；計(jì)算水通過(guò)閥門的局部損失系數(shù)；計(jì)算閥門前水的計(jì)示壓強(qiáng)；不計(jì)水泵損失，求通過(guò)該系統(tǒng)的總損失，并計(jì)算水泵供給水的功率?！?8535 Pa,12.86,13358 Pa,109.9W】5-26用虹吸管將油從容器中引出。虹吸管由兩根

30、d2=10cm的光滑管用靠得很近的回轉(zhuǎn)管連接而成，管的長(zhǎng)度和安裝位置如圖5-61所示，管的末端A連接一出口直徑d2=5cm，長(zhǎng)l=15cm的噴嘴，它的損失可按計(jì)算。油的密度=800 kg/m3 ，粘度=0.01Pas。求通過(guò)該虹吸管的流量qv及A，B兩點(diǎn)的計(jì)示壓強(qiáng)pA，pB?！?3.59L/s,18707Pa,-19329Pa】5-27往車間送水的輸水管道由兩管段串聯(lián)而成，第一管段的直徑d1=150mm，長(zhǎng)度l1=800m ，第二管段的直徑d2=125mm，長(zhǎng)度l2=600m，管壁的絕對(duì)粗糙度都為=0.5mm。設(shè)壓力水塔具有的水頭為H=20m，局部損失忽略不計(jì)，試求在閥門全開時(shí)的最大可能流量q

31、v?！?7L/s】5-28二容器用兩段新的低碳鋼管連接起來(lái)（圖5-62），已知d1=20cm，l1=30m, d=30cm, l2=60m,管1為銳邊入口，管2上的閥門的損失系數(shù)=3.5。當(dāng)流量qv=0.2m3/s時(shí)，求必需的總水頭H。【11.08m】5-29在兩個(gè)容器之間用兩根并聯(lián)的管道連接起來(lái)，管道都是鑄鐵管，d1=1.2m, l1=2500m, d2=1m, l2=2000m, 1=2=0.00045m, 已知兩容器間的總水頭H=3.6m，求20的水的總流量qv?！?.795m3/s】5-30在總流量為qv=25 L/s的輸水管中，接入二并聯(lián)管道，已知d1=10cm, l1=500m,

32、1=0.2mm, d2=15cm, l2=900m, 2=0.5mm。試求沿此并聯(lián)管道的流量分配以及在并聯(lián)管道入口和出口間的水頭損失?！?.49 L/s ,16.51 L/s,7.58m】6-2飛機(jī)在20000m高空（-56.5）中以2400km/h 的速度飛行，求氣流相對(duì)于飛機(jī)的馬赫數(shù)?！?.25】6-3二氧化碳?xì)怏w做等熵流動(dòng)，在流場(chǎng)中第一點(diǎn)上的溫度為60，速度為14.8m/s，在同一流線上第二點(diǎn)上的溫度為30，求第二點(diǎn)上的速度為多少？【227m/s】6-4在上題中若第一點(diǎn)上壓強(qiáng)為101.5kPa，其他條件保持不變，試求在同一流線第二點(diǎn)上的壓強(qiáng)為多少？【65.9 kPa】6-5已知進(jìn)入動(dòng)葉片

33、的過(guò)熱蒸汽的溫度為430，壓強(qiáng)為5000 kPa，速度為525m/s，試求過(guò)熱蒸汽在動(dòng)葉片前的滯止壓強(qiáng)和滯止溫度?！?484 kPa,777K】6-6已知正激波后空氣流的參數(shù)為p2=360 kPa，v2=210m/s, t2=50,試求激波前的馬赫數(shù)?！?.968】6-7空氣流在管道中發(fā)生正激波，已知激波前的馬赫數(shù)為2.5，壓強(qiáng)為30 kPa，溫度為25，試求激波后的馬赫數(shù)，壓強(qiáng)，溫度和速度。【0.513,214 kPa,638K,261m/s】6-8問(wèn)Ma1=1.2, t=460的超聲速燃?xì)猓?1.33）流在葉片（圖6-22）前駐點(diǎn)上的溫升等于多少？【174.2K】6-9問(wèn)超聲速過(guò)熱蒸汽通過(guò)

34、正激波時(shí)，密度最大能增加多少倍？【7.06】6-10試求空氣在噴管中的臨界溫度。已知進(jìn)口處的壓強(qiáng)p1=108 kPa，溫度t1=280，速度v1=205m/s?！?38.4m/s】6-12已知容器中空氣的溫度為25，壓強(qiáng)為50 kPa。空氣流從出口截面直徑為10cm的漸縮噴管中排出，試求在等熵條件下外界壓強(qiáng)為30, 20和10 kPa 時(shí)，出口截面處的速度和溫度為多少？【285.1 m/s , 315.7m/s ,315.7 m/s ,257.5kPa,248.2 kPa,248.2 kPa】6-13噴管前蒸汽的滯止參數(shù)為po=1180 kPa，to=300,噴管后的壓強(qiáng)pamb=294 kP

35、a。試問(wèn)應(yīng)采用什么形式的噴管？在無(wú)摩擦絕熱的理想情況下，噴管的截面積應(yīng)為多大？已知蒸汽流量為qm=12kg/s?！?.0099m2】6-14設(shè)計(jì)一 Ma=3.5的超聲速噴管，其出口截面的直徑為200mm，出口氣流的壓強(qiáng)為7 kPa，溫度為-85，試計(jì)算噴管的喉部直徑，氣流的總壓和總溫?！?.0768m,533.9 kPa,648.6K】6-15計(jì)算題6-14給定條件下Ma為 1.5,2.0,2.5 處截面的直徑?！?.083m,0.10m,0.125m】6-16試求題6-13中正激波內(nèi)移到噴管喉部時(shí)的出口壓強(qiáng)?！?70.4 kPa】6-17一縮放噴管的喉部截面積為出口截面積之半，來(lái)流的總壓14

36、0kPa，出口外的環(huán)境背壓為100 kPa 。試證明氣流在管內(nèi)必形成激波，并求出口截面的氣流總壓，激波前后的馬赫數(shù)以及激波所在截面與喉部截面的面積比?！?11.6 kPa，1.835，0.6089，1.478】7-1試確定下列各流場(chǎng)中的速度是否滿足不可壓縮流體的連續(xù)性條件：(1) (2) (3) (4) 滿足；不滿足；不滿足；滿足7-2在不可壓縮流體的三維流動(dòng)中，已知和，試用連續(xù)方程推導(dǎo)出的表達(dá)式。7-3下列各流場(chǎng)中哪幾個(gè)滿足連續(xù)性條件？它們是有旋流動(dòng)還是無(wú)旋流動(dòng)？(1) (2) (3) (4) 滿足，無(wú)旋；滿足，無(wú)旋；不滿足；滿足，無(wú)旋7-4試證明極坐標(biāo)表示的不可壓縮流體平面流動(dòng)的連續(xù)方程和

37、旋轉(zhuǎn)角速度各為7-5確定下列各流場(chǎng)是否連續(xù)？是否有旋？(1) (2) (3) 連續(xù)，有旋；連續(xù)，無(wú)旋；連續(xù)，有旋7-6已知有旋流動(dòng)的速度場(chǎng)為。求在點(diǎn)（2，2，2）處角速度的分量。7-7已知有旋流動(dòng)的速度場(chǎng)為。試求旋轉(zhuǎn)角速度，角變形速度和渦線方程。7-8試證明不可壓縮流體平面流動(dòng)：能滿足連續(xù)方程，是一個(gè)有勢(shì)流動(dòng)，并求出速度勢(shì)。7-9已知速度勢(shì)，求速度分量和流函數(shù)，畫出為1、2、3 的等勢(shì)線。證明等勢(shì)線和流線是互相正交的。7-10不可壓縮流體平面流動(dòng)的速度勢(shì)，試求其流函數(shù)。7-11不可壓縮流體平面流動(dòng)的流函數(shù)。試求其速度勢(shì)。7-12下列各流函數(shù)是否都是有勢(shì)流動(dòng)？（1）（2）（3）（4）有勢(shì), 有勢(shì)

38、, 有旋, 有勢(shì)7-13試證明下列兩個(gè)流場(chǎng)是等同的：7-14有位于（1，0）和（-1，0）兩點(diǎn)具有相同速度強(qiáng)度的點(diǎn)源，試求在（0，0），（0，1），（0，-1），和（1，1）處的速度。0，0；0，2；0，2；4/5，12/57-15將速度為平行于x軸的平行流和在原點(diǎn) o. 強(qiáng)度為qv的點(diǎn)源疊加而成如圖7-47所示的繞平面半體的流動(dòng)，試求它的速度勢(shì)和流函數(shù)，并證明平面半體的外形方程為，它的寬度等于7-16直徑為 1.2,長(zhǎng)為50m的圓柱體以90r/min的角速度繞其軸旋轉(zhuǎn)，空氣流以80km/h的速度沿與圓柱體軸相垂直的方向繞過(guò)圓柱體流動(dòng)。試求速度流量，升力和駐點(diǎn)的位置。假設(shè)環(huán)流與圓柱體之間沒(méi)有滑

39、動(dòng)，=1.205kg/m3。21.3m2/s; 28500N; 0.6m, 187o18; 0.6m, 352o428-3油的相對(duì)密度d=0.85，粘度=310-3Pas，流過(guò)r1=15cm, r2=7.5cm的圓環(huán)形管道。若管道水平放置時(shí)每米管長(zhǎng)的壓強(qiáng)降為196 Pa。試求（1）油的流量；（2）外管壁上的切向應(yīng)力；（3）作用在每米內(nèi)管上的軸向力?！?.636m3/s, 6.747Pa,4.03N/m】8-4圖8-37所示為二平板沿相反的方向運(yùn)動(dòng),U1=2U2=2m/s,倘若P1=P2=9.806104Pa, a=1.5mm, =0.49 Pas, 求作用在每塊平板上的切向應(yīng)力?！?80 Pa】8-5沿傾斜平面均勻流下薄液層，試用圖8-38所示的自由體去證明：（1）流體內(nèi)的速度分布為；（2）單位寬度上的流量為。8-6圖8-39所示斜鍥形滑塊以U=1.2m/s的速度運(yùn)動(dòng)，假設(shè)滑塊的寬度為300mm，且在寬度的方向（垂直圖面方向）沒(méi)有油流出，油的粘度=0.784 Pas，求滑塊能夠支承的載荷和滑塊的阻力。【1.504106N,1181N】8-7試求作用在圖8-39所示滑塊上的最大壓強(qiáng)和作用