流体力学习题及解答Word文档格式.docx

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作用于圆锥的阻力矩。

解：

取微元体，

微元面积：

切应力：

阻力：

阻力矩

1-14．图示为一采暖系统图，由于水温升高引起水的体积膨胀，为了防止管道及暖气片胀裂，特在顶部设置一膨胀水箱，使水的体积有自由膨胀的余地，若系统内水的总体积

，加热前后温度差

，水的热胀系数

，求膨胀水箱的最小容积？

因为

所以

锅炉

散热片

膨胀水箱

2-2．在封闭管端完全真空的情况下，水银柱差

，求盛水容器液面绝对压强

及测压管中水面高度

？

2-6．封闭容器水面的绝对压强

，当地大气压强

，试求

（1）水深

的A点的绝对压强和相对压强？

（2）若容器水面距基准面高度

，求A点的测压管高度和测压管水头。

并图示容器内液体各点的测压管水头线；

（3）压力表M和酒精（

）测压计

的读数值？

（1）

（2）

（3）

2-8．已知水深

，水银柱高度

，大气压强

水银柱，连接橡皮软管中全部都是空气，求封闭水箱水面的绝对压强及真空度？

将的水柱高度换算为水银柱高度为：

则水面的绝对压强为：

2-14.封闭不水箱各测压管的液面高程为：

，问

为多少？

2-19．在水管的吸入管1和压出管2中装水银压差计，测得

，问水经过水泵后，压强增加多少？

若为风管，则水泵换为风机，压强增加为多少

?

2-23．一直立煤气管，在底层测压管中测得水柱差

，在

高处的测压管中测得水柱差

，管处空气容重

，求管中静止煤气的空重

2-30．密闭方形柱体容器中盛水，底部侧面开

的矩形孔，水面绝对压强

，求作用于闸门的水静压力及作用点？

2-34.封闭容器水面的绝对压强

，容器左侧开一2*2米的方形孔，复以盖板AB，当大气压

时，求作用于此盖板的水静压力及其作用点？

解:

2-36.有一圆滚门,长度

直径

上游水深

下游水深

求水作用于圆滚门上的水平和铅直分压力?

3-4.设计输水量为

的给水管道，流速限制在

之间。

试确定管道直径，根据所选的直径求流速，直径规定为

的倍数。

：

因为流速限制在

之间，故A的范围为：

，即

之间，则d取300mm

此时，实际流速为

3-8．空气流速由超音流速过渡到亚音速时，要经过冲击波。

如果在冲击波前，风道中流速

，密度

，冲击波后，速度降低至

，求冲击波后的密度？

3-9．管路由不同直径的两管前后相接所成，小管位直径

，大管直径

。

水在管中流动时，A点的压强

，B点的压强

，B点的流速

试判断水在管中流动方向，并计算水流经两断面间的水头损失。

以A断面的管轴为基准面计算各断面的单位能量。

由A流向B

3-10．油沿管线流动，A断面流速为

，不计算损失，求开口C管中的液面高度？

通过B断面中心作基准面，写A、B两断面的能量方程。

3-12．用水银比压计量测管中水流，过断面中点流速

如图，测得A点的比压计读数

水银柱

（1）求该点的流速

；

（2）若管中流体是密度

的油，

仍不变，该点流速为若干？

不计损失。

当管中通过水时

当管中通油时，

3-17．一压缩空气罐与文丘里式引射管联接，

为已知，问气罐压强

多大才能将将B池水抽出。

写1、2断面的能量方程

又写气罐及出口断面的能量方程

代入上式

所以

3-19..断面为和的两根管子所组成的水平输水系从水箱流入大气中，

（1）若不计损失，（a）求断面流速v1和v2；

（b）绘总水头线和测压管水头线，（c）求进口A点的压强。

（2）计入损失，第一段为

，第二段为

，（a）求断面流速v1和v2，（b）绘总水头线及测压管水头线，（c）根据水头线求各段中间的压强,不计局部损失。

（1）列0-0面和出口的能量方程，则

求A的压强，则

A处的流速水头为

A处的测压管水头为4-1=3m

总水头线和测压管水头线如左图示。

（2）列0-0面和出口的能量方程，则

由连续性方程：

1段的中点：

代入数据，计算得：

2段的中点：

各段的损失为：

两段的流速水头分别为：

在计损失的情况下总水头线和测压管水头线如上图示。

3-24.图为一水平风管，空气自断面

流向断面

已知

断面的压强

水柱，

，断面

的压强

，空气密度

，求两断面的压强损失。

3-28．高压管末端的喷嘴如图。

出口直径

，管端直径

，流量

，喷嘴和管以法兰盘连接，共用12个螺栓，不计水和管嘴的重量，求每个螺栓受力多少？

代入

沿轴向写动量方程

每个螺栓受力

4-3.有一圆形风道，管径为

，输送的空气温度为

，求气流保持为层流时的最大流量。

若输送的空气量为

，气流是层流还是紊流？

时，空气的

故为紊流。

4-6.设圆管直径

，管长

输送的石油

，动动粘滞系数

，求沿程损失。

故为层流

4-9.油的流量

，流过直径

的细管，在

长的管段两端接水银压差计，读数

，油的密度

，求油的

和

值。

设为层流

即

验证：

故为层流，假设正确。

4-17.某管径

的圆管,测得粗糙区的

试分别用图4-14和式4-6-4,求该管道的当量糙粒高度K。

（1）由图4-14由

4-21.如管道的长度不变，通过的流量不变，欲使沿程水头损失减少一半，直径需增大百分之几？

试分别讨论下列三种情况：

（1）管内流动为层流

（2）管内流动为光滑区

（3）管内流动为粗糙区

因为

且管长和流量都保持不变

所以：

（1）层流时，

（2）光滑区时，

（3）粗糙区时，

4-24．为测定

弯头的局部损失系数

，可采用图所示的装置，已知AB段管长

，管径

，实测数据为

（1）AB两断面测压管水头差

（2）经2分钟流入量水箱的水量为

求弯头的局部损失系数

4-29.一水平放置的突然扩大管路，直径由d1=50mm扩大到d2=100mm，在扩大前后断面接出的双液比压计中，上部为水，下部为容重

的四氯化碳，当流量

时的比压计读数

，求突然扩大的局部阻力系数，并与理论计算值进行比较。

理论值：

实际值的计算：

从1到2的损失为