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当前位置:首页 > 临时分类 > 流体力学(刘鹤年)第4章答案
4.1一变直径管段AB,直径dA=0.2m,dB=0.4m,高差△h=1.5m,测得pA=30kPa,pB=40kPa,B点处断面平均流速vB=1.5m/s.水在管中的流动方向。解:smddvvABBA62.04.05.1442222以过A点的水平面为等压面,则OmHgvgphHOmHgvgpHBBBAAA2222226964.58.925.18.9405.128980.48.9268.9302可以看出:ABHH,水将从B点流向A点。或:wBBBAAAhgvgpzgvgpz2222解得水头损失为:OmHhw27984.0,水将从B点流向A点。4.2利用毕托管原理,测量水管中的流速u。水银差压计读书⊿h=60mm,求该点流速。解:8530606128922....hgu汞m/s4.3水管直径50mm,末端阀门关闭时,压力表读值为21kPa,阀门打开后读值降为5.5kPa,求不计水头损失时通过的流量Q.解:所以57555212221.g.ggppgVm/sQ=VA=5.57×π(0.05)2/4=10.9l/s4.4水在变直径竖管中流动,已知粗管直径d1=300mm,流速v1=6m/s,为使两断面的压力表读值相同,试求细管直径(水头损失不计)。gVgpgp20221解:gvgPgvgP2232222110d111Qhp2d220流量相等0d111Qhp2d2200d111Qhp2d2204.5为了测量石油管道的流量,安装文丘里流量计,管道直径d1=200mm,流量计喉管直径d2=100mm,石油密度ρ=850kg/m,流量计流量系数μ=0.95。现测得水银压差计读数hp=150mm,问此时管中流量Q是多少?解:1122124)(vvddvOmHhhhgppgpzgpzpppoiloilHg221221125.21585085013600)()(对1-1和2-2断面列能量方程:gvgpgvgp22222211phvggvv152152212122sldvQsmv17.514715.11515.0156.192111或:)/(0359.01)1.02.0(8.922.041)(24254242121smddgdKslsmhKQ/17.51/05117.025.20359.095.034.6水箱中的水从一扩散短管流到大气中,直径d1=100mm,该处绝对压强p1=0.5atm,直径d2=150mm,水头损失忽略不计,求水头H。(H=1.27m)3md2d1v10d111Qhp2d220解:4.7离心式通风机用集流器A从大气中吸入空气,直径d=200mm处接一根细玻璃管,管的下端插入水槽中,管中的水上升H=150mm,求每秒钟吸入的空气量Q,空气的密度为1.29Kg/m3。解:集流器外大气中取断面1-1与玻璃管处断面2-2列伯努利方程sm...dvQsm..gvm...HgvgvggHpgpairOHaitOHaaira322223222224991420744747447311623116150291100022dAH11224.9水由喷嘴射出,如图6-32所示。已知流量Q=0.4m3/s,主管直径D=400mm,喷嘴直径d=100mm,水头损失不计,水流作用在喷嘴上的力。解:根据连续性方程得根据伯努利方程得根据动量方程得m/s....dQvm/s....DQv955501014340441853401434044222221gvgvp2222211kPa.)..()vv(p1341293185395550121212222211kN31.14344.014.3134.1293)185.3955.50(4.014)()(4221121221DpvvQRvvQRDp水流作用在喷嘴上的力为143.31kN4.10闸下出流,平板闸门宽b=2m,闸前水深h1=4m,闸后水深h2=0.5m,出流量Q=8m3/s,不计摩擦阻力,水流对闸门的作用力,,并与按静水压强分布规律计算的结果相比较。4.11矩形断面的平底渠道,宽度B=2.7m,渠底在某断面处抬高0.5m,抬高前的水深h=2m,下游水面降低h1=0.15m,如忽略边壁和底部阻力,试求:1渠道的流量;2水流对底坎的冲力R。解:对1-1和2-2断面列能量方程:whgvzgvz22222211m.hhgvgv120432212122sm.Qsm.vsm.vv...vAAvv31222122198295231160571766081381取基准面O-O与上游渠道底部重合,对计算断面1-1、2-2列伯努利方程由连续性方程得上面两式联立可得到流量为v2=2.32m/sv1=1.57m/sQ=8.47m3/s取计算断面1-1、2-2和渠道间的水体为控制体,列动量方程P1-P2-R'=ρQ(β2v2-β1v1)其中底坎对水流的作用力为R'=P1-P2-ρQ(v2-v1)=22.4kN水流对底坎的推力R=-R',大小为22.4kN,方向水平向右,
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