流体力学计算题练习Word文档格式.docx

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入上水箱中，已知h=50cm,H=3m,管道直径D=25mm入=,各局部阻力系数分别为Z1=,Z2=,Z3=，求：

为维持稳

定的管中流速V=1m/s,下水箱的液面压强应保持在多少Pa?

7.

右图为毕托管示意图。

液体自左向右流动，直管和直角弯管直接插入管道内的液体中，弯管开口迎着流动方向。

测得A点的液柱高度为hA=170mmB点的液柱高度为hB=230mm,已知液体的密度为=990kg/m3，忽略阻力损失，试计算管

内液体的流速uA。

8.

如右图所示为一壁厚可以忽略的大容器，在其下部开一直径为d=12mm的小孔口，水自孔口流出后进入另一液面比大容器液面低H=1.2m的容器中，两容器内的水位始终保持不变。

试计算水的出流流量和孔口处的流速。

9.

如图所示为一壁厚可以忽略的大容器，为了便于出流，在容器壁上开一圆孔并在外面焊接一段等径圆管，容器自由液面及孔口出口皆与大气相通，而且可以保证容器内的水位不变。

已知孔口直径为d=12mm焊接的圆管长度I二40mm容器自由液面相对于孔口中心线的高度为H=1.2m，试计算水的出流

流量和出口流速

10.用长I=300m、内径d=200mm的铸铁管输送密度二880kg/m3的油液，

测得质量流量qm二X104kg/h。

设冬季油液的运动粘度1=x10-6m2/s，夏

季运动粘度2=X10-6m2/s，试确定冬、夏季输油管路以油柱高度表示的水头

损失h。

［注：

若流动状态为湍流，可取二］

11、一恒定有压均匀管流，已知管径d=20mm

管长l=20m，管中水流流速u=0.12m/s，水温

t=10C时水的运动粘度n=x10-6m/s，求沿程阻力损失

12、如图，已知压力表测得密闭容器内的压力读数为5千帕，其他数据如图中所示，求未知液体的密度（已知水和水银的密度分别为1吨/立方米和吨/立方米）

13•液体由水箱经中间有收缩截面（截面积为A1）的

管子定常出流，A2为出口面积，h2是出口在水箱液面下的深度，问要吸上深为h1的同种液体，A/A2应为多少（不计损失）？

一Vx

14.已知流体运动的速度场为：

（x,y,z）（3,1,2）处的流线方程。

15.一压缩空气罐与文丘里式的引射管连接，d1,d2,h均为已知，问气罐压力多大方才能将B池水抽出。

xy2,Vy^y3

3，试求t=2时过点

16.用水银压差计测量水管中的点速度

=60mm求该点流速。

17.如图所示输水管经三通管分流。

已知管径分别为d1=200mmd2=100mm和d3=150mm断面平均流速分别是v1=2m/s和v2=s，试求断面平均流速v3.

18.

图示一串联管路，管径、管长、沿程水力摩阻系数和流量分别标于

1.解：

以水银柱下面为等压面，列平衡方程:

162539Pa

9

210Pa

解：

已知V=8m3△t=50C,

BT=9X10-41/C。

1dV

（1）

由（1

—11）式

T

VdT，得膨胀水箱的最小容积为

VV

T89

104500.36m3

dV

0.0049

3.

因：

故：

等温压缩系数:

4.解：

已知pm仁100kPapv2=。

根据题意可知

5.解：

MV,推得：

dMVddV0dVd

p竺亠吧3.75109m2/N

PVdpdp41046.解：

以下水箱液面为基准面，列两液面的伯努利方程:

匹虽（Hh）hw

gg

（Hh）h沿程h局部

沿程水头损失:

hhLv2

h沿程hf

d2g

0.02

（3°

.15）*0.143m

0.02529.81

局部水头损失:

h局部hj（

（1.05.0

0.5）3

12

9.81

0.332m

总水头损失:

hw

hfhj

0.143

0.332

0.475m

所以，得:

Po

g（Hh

hw）Ps

38995

TJ

101000.49MPa

7.解：

以管道中心线为零势能面，列伯努利方程:

PaUa也

g2gg

又知：

PaghA,Pb

ghB

代入得：

2g

Ua

一hBhA

则.U一2g（hBhA）

29.81（0.230.17）1.08m/s

8.解：

显然是薄壁小孔口淹没出流。

其流量:

qvACr、2gH

对于厚壁孔口，Cr=（取~皆可）

代入数据，得：

于是，孔口流速为:

4

qV3.29310

v22.91m/s

A0.0122/4

于是，出口流速为:

qV4.510

v2——3.98m/s

A0.0122/4

流速:

u=qV/A=X4）=0.884m/s

冬季雷诺数：

Re1=ud/1=XX10-6）=1619<

2320（层流）

夏季雷诺数：

Re2=ud/2=XX10-6）=4980>

2320（湍流）

冬季：

h1=

②水头损失（以油柱高度表示）：

1（l/d）（u2/2g）=（64/Re1）（l/d）（u2/2g）=2.366m

（油柱）

夏季：

h2=

2（l/d）（u2/2g）=2.390m

Re

11.解：

雷诺数

翌遷严02320

v1.3061061837.67

64

640.0348

沿程阻力损失系数：

1837.67

lv2

20

0.122

0.0348

0.0256mH2O

沿程阻力损失：

29.81

12.解：

如图，设大气压为

p0,以图中

2点为基点，贝

P2P0P表（hd®

ig

5P2

h_c

32

g

P4

P0

P3

h2

3g

P3P2

h3

h23g

P2P0

p表

（h

hs）1g

h32g

因此，解得:

3

13.解：

（1）根据连续性方程A1u仁A2u2（a）

同时在1点和2点列出伯努力方程得:

22

P0U2P1U1

g2gg2g（b）

（2）水箱高位与1点之间列伯努力方程得

（3）1点要吸上深度为h1的液体，则必须:

PPoP1ghi

（d）

A1U2

解上述3个式子，从⑻得：

A2

Ui

根据（b）得：

Pi

Pl

从（c）得：

/Ui

g（二

2hUih2

2/Ui

U2C

U2

u逬i）ghi

2g，代入（b）得:

2gh2

因此：

A即:

A2

gh2仔

hih2

i）

ghiA2

Ai

dx

14.解：

根据流线方程

dy

vy，因此得:

xy

y3，即：

3x

y

上述方程解得：

3x/y

由t=2时过点（x，y，z）

（3,X2），c=9,则流线方程为:

3x/y9

i5.解：

已知di，d2，ho

依题意，列吸水管的静力学方程，

列1、2两截面间的伯努利方程和连续性方

ui2

u2

di2ui

d；

或写成

di

代入伯努利方程，得

列气罐至喷口的伯努利方程，得

d2\4

所以，气罐压力p0必须大于或等于水h/［（y）

1］才能将B池中的水抽出。

16.解：

已知△h=60mm

根据题意，由流体静力学方程，得

P0P（汞）h（汞）g

列伯努利方程，基准面取在管轴线上，得

%

J

水

^Tp0~~P）

u

2（汞）gh

■2（13.61）9.81100.06

I10

3.85m/s

17.解:

Q2

V2

v?

=2,89m/s

解.Q150L/s0.05m3/s

25L/s0.025m3/s

4Q2

d22

0.8m/s

3.140.22

4Q1

V1金

亠鼻1.02m/s

3.140.252

L严1000mdi-25Qtnm

L严500m内=200mmAj=0.026

Q-25L/S

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