工程流体力学闻德第五章_实际流体动力学基础课后答案
工程流体力学1-5章习题解答

第一章 绪论1-1.20℃的水2.5m 3,当温度升至80℃时,其体积增加多少? [解] 温度变化前后质量守恒,即2211V V ρρ= 又20℃时,水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度ν增加15%,重度γ减少10%,问此时动力粘度μ增加多少(百分数)? [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ此时动力粘度μ增加了3.5%1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=,式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。
试求m h 5.0=时渠底(y =0)处的切应力。
[解] μρ/)(002.0y h g dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ,y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τ Pa 807.9=1-4.一底面积为45×50cm 2,高为1cm 的木块,质量为5kg ,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度u=1m/s ,油层厚1cm ,斜坡角22.620 (见图示),求油的粘度。
[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时,等速下滑yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5.已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律yud d μτ=,定性绘出切应力沿y 方向的分布图。
[解]1-6.为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。
工程流体力学答案详解

第一章 流体及其物理性质1-1 已知油的重度为7800N/m 3,求它的密度和比重。
又,0.2m 3此种油的质量和重量各为多少?已已知知::γ=7800N/m 3;V =0.2m 3。
解解析析::(1) 油的密度为 3kg/m 79581.97800===gγρ; 油的比重为 795.01000795OH 2===ρρS (2) 0.2m 3的油的质量和重量分别为 kg 1592.0795=⨯==V M ρ N 15602.07800=⨯==V G γ1-2 已知300L(升)水银的质量为4080kg ,求其密度、重度和比容。
已已知知::V =300L ,m =4080kg 。
解解析析::水银的密度为 33kg/m 13600103004080=⨯==-V m ρ 水银的重度为3N/m 13341681.913600=⨯==g ργ水银的比容为 kg /m 10353.7136001135-⨯===ρv1-3 某封闭容器内空气的压力从101325Pa 提高到607950Pa ,温度由20℃升高到78℃,空气的气体常数为287.06J/k g ·K 。
问每kg 空气的体积将比原有体积减少多少?减少的百分比又为多少?已已知知::p 1=101325Pa ,p 2=607950Pa ,t 1=20℃,t 2=78℃,R =287.06J/k g ·K 。
解解析析::由理想气体状态方程(1-12)式,得 kg /m 83.0101325)27320(06.2873111=+⨯==p RT v kg /m 166.0607950)27378(06.2873222=+⨯==p RT v kg /m 664.0166.083.0321=-=-v v%80%10083.0166.083.0%100121=⨯-=⨯-v v v每kg 空气的体积比原有体积减少了0.664m 3;减少的百分比为80%。
工程流体力学课后习题答案

第1章 绪论【1-1】500cm 3的某种液体,在天平上称得其质量为0.453kg ,试求其密度和相对密度。
【解】液体的密度3340.4530.90610 kg/m 510m V ρ-===⨯⨯ 相对密度330.906100.9061.010w ρδρ⨯===⨯ 【1-2】体积为5m 3的水,在温度不变的条件下,当压强从98000Pa 增加到4.9×105Pa 时,体积减少1L 。
求水的压缩系数和弹性系数。
【解】由压缩系数公式10-1510.001 5.110 Pa 5(4.91098000)p dV V dP β-=-==⨯⨯⨯- 910111.9610 Pa 5.110pE β-===⨯⨯ 【1-3】温度为20℃,流量为60m 3/h 的水流入加热器,如果水的体积膨胀系数βt =0.00055K -1,问加热到80℃后从加热器中流出时的体积流量变为多少? 【解】根据膨胀系数1t dV V dtβ=则2113600.00055(8020)6061.98 m /ht Q Q dt Q β=+=⨯⨯-+= 【1-4】用200升汽油桶装相对密度0.70的汽油。
罐装时液面上压强为98000Pa 。
封闭后由于温度变化升高了20℃,此时汽油的蒸汽压力为17640Pa 。
若汽油的膨胀系数为0.0006K -1,弹性系数为13.72×106Pa ,(1)试计算由于压力温度变化所增加的体积,(2)问灌装时汽油的体积最多不应超过桶体积的百分之多少?【解】(1)由1β=-=P pdV Vdp E可得,由于压力改变而减少的体积为6200176400.257L 13.7210⨯∆=-===⨯P p VdP V dV E 由于温度变化而增加的体积,可由1β=tt dV V dT得 0.000620020 2.40L β∆===⨯⨯=t t t V dV VdT(2)因为∆∆tp V V ?,相比之下可以忽略由压力变化引起的体积改变,则由 200L β+=t V V dT得1198.8%200110.000620β===++⨯t V dT 【1-5】图中表示浮在油面上的平板,其水平运动速度为u =1m/s ,δ=10mm ,油品的粘度μ=0.9807Pa ·s ,求作用在平板单位面积上的阻力。
(完整word版)流体力学习题及答案-第五章

第五章 势流理论5-1流速为u 0=10m/s 沿正向的均匀流与位于原点的点涡叠加。
已知驻点位于(0,-5),试求: (1)点涡的强度;(2) (0,5)点的流速以及通过驻点的流线方程。
答:(1)求点涡的强度Γ:设点涡的强度为Γ,则均匀流的速度势和流函数分别为:x u 01=ϕ,y u 01=ψ;点涡的速度势和流函数为:xy arctg πϕ22Γ-=,r y x ln 2)ln(221222ππψΓ=+Γ=; 因此,流动的速度势和流函数为:θπθπϕϕϕ2cos 20021Γ-=Γ-=+=r u x y arctg x u , r y u y x y u ln 2sin )ln(202122021πθπψψψΓ+=+Γ+=+=;则速度分布为:2202y x yu y x u +⋅Γ+=∂∂=∂∂=πψϕ, 222yx x x y v +⋅Γ=∂∂-=∂∂=πψϕ; 由于)5,0(-为驻点,代入上式第一式中则得到:0)5(052220=-+-⋅Γ+πu , 整理得到:ππ100100==Γu 。
(2)求)5,0(点的速度:将π100=Γ代入到速度分布中,得到:222222050102100102y x y y x y y x y u u ++=+⋅+=+⋅Γ+=πππ,2222225021002y x x y x x y x x v +=+⋅=+⋅Γ=πππ; 将0=x 、5=y 代入上述速度分布函数,得到:201010505501022=+=+⨯+=u (m/s ),05005022=+⨯=v (m/s );(3)求通过)5,0(点的流线方程:由流函数的性质可知,流函数为常数时表示流线方程C =ψ,则流线方程为:C y x y u =+Γ+21220)ln(2π;将0=x 、5=y 代入,得到:5ln 5050)50ln(21005102122+=+⨯+⨯=ππC ;则过该点的流线方程为:5ln 5050)ln(2100102122+=++y x y ππ,整理得到:5ln 55)ln(52122+=++y x y5-2 平面势流由点源和点汇叠加而成,点源位于(-1,0),其流量为θ1=20m 3/s ,点汇位于(2,0)点,其流量为θ2=40m 3/s ,已知流体密度为ρ=1.8kg/m 3,流场中(0,0)点的压力为0,试求点(0,1)和(1,1)的流速和压力。
工程流体力学(水力学)闻德第五章_实际流体动力学基础课后答案.

工程流体力学闻德课后习题答案 第五章 实际流体动力学基础5—1设在流场中的速度分布为u x =2ax ,u y =-2ay ,a 为实数,且a >0。
试求切应力τxy 、τyx 和附加压应力p ´x 、p ´y 以及压应力p x 、p y 。
解:0y x xy yx u u x y ττμ∂⎛⎫∂==+= ⎪∂∂⎝⎭24xxu p a xμμ∂'=-=-∂,24y y u p a y μμ∂'=-=∂, 4x x p p p p a μ'=+=-,4y y p p p p a μ'=+=+5-2 设例5-1中的下平板固定不动,上平板以速度v 沿x 轴方向作等速运动(如图所示),由于上平板运动而引起的这种流动,称柯埃梯(Couette )流动。
试求在这种流动情况下,两平板间的速度分布。
(请将d 0d px=时的这一流动与在第一章中讨论流体粘性时的流动相比较)解:将坐标系ox 轴移至下平板,则边界条件为 y =0,0X u u ==;y h =,u v =。
由例5-1中的(11)式可得2d (1)2d h y p y yu v h x h h μ=-- (1) 当d 0d p x =时,y u v h=,速度u为直线分布,这种特殊情况的流动称简单柯埃梯流动或简单剪切流动。
它只是由于平板运动,由于流体的粘滞性带动流体发生的流动。
当d 0d px≠时,即为一般的柯埃梯流动,它是由简单柯埃梯流动和泊萧叶流动叠加而成,速度分布为(1)u y y yp v h h h=-- (2) 式中2d ()2d h pp v xμ=- (3) 当p >0时,沿着流动方向压强减小,速度在整个断面上的分布均为正值;当p <0时,沿流动方向压强增加,则可能在静止壁面附近产生倒流,这主要发生p <-1的情况.5-3 设明渠二维均匀(层流)流动,如图所示。
若忽略空气阻力,试用纳维—斯托克斯方程和连续性方程,证明过流断面上的速度分布为2sin (2)2xg u zhz ,单宽流量3sin 3gh q。
流体力学课后习题答案第五章

第五章 量纲分析和相似原理5-1 假设自由落体的下落距离S 与落体的质量m,重力加速度g 及下落时间t 有关,试用瑞利法导出自由落体下落距离的关系式。
解: c b a t g m S ][][][][=c b a T LT M L )()()(2-=2202:1:0:===+-==b c c b T b L aM2Kgt S = 5-3 已知文丘里流量计喉管流速v 与流量计压强差Δp 、主管直径d 1、喉管直径d 2、以及流体的密度ρ和运动粘滞系数ν有关,试用π定理确定流速关系式。
解: 0),,,,,(21=∆νρd d p v f取ρ,,2d v 为基本量11121c b a d v p ρπ∆=,222212c b a d v d ρπ=,33323c b a d v ρνπ= 111][][][][:21c b a d v p ρπ=∆111)()()(3121c b a ML L LT T ML ----=1,0,22:31:1:11111111===-=--+=-=c b a a T c b a L c Mρπ21v p ∆= 212d d =π 333][][][][:23c b a d v ρνπ= 得 011333===c b a23vd νπ=0),,(2212=∆vd d d v p f νρ),(21212νρvd d d f v p =∆)(Re,122d d p v Φ=∆ρ )(Re,12d d pv Φ∆=ρ 5-4 球形固体颗粒在流体中的自由沉降速度f u 与颗粒的直径d 、密度s ρ以及流体的密度ρ、动力黏滞系数μ,重力加速度g 有关。
试用π定理证明自由沉降速度关系式,f s f u d u f ρρρμ⎡=⎢⎣。
解: 0),,,,,(=g d u f s f μρρ取ρ,,d u f 为基本量333232111321,,c b a f c b a f s c b a f d u d u d u gρμπρρπρπ===计算有121-=d u gf π ρρπs =2 ρμπd u f =3 ),(2ρμρρd u f u dg f s f =,f s f u d u f ρρρμ⎡=⎢⎣ 5-6 用水管模拟输油管道。
工程流体力学课后习题答案

第1章 绪论【1-1】500cm 3的某种液体,在天平上称得其质量为0.453kg ,试求其密度和相对密度。
【解】液体的密度3340.4530.90610 kg/m 510m V ρ-===⨯⨯ 相对密度330.906100.9061.010w ρδρ⨯===⨯ 【1-2】体积为5m 3的水,在温度不变的条件下,当压强从98000Pa 增加到4.9×105Pa 时,体积减少1L 。
求水的压缩系数和弹性系数。
【解】由压缩系数公式10-1510.001 5.110 Pa 5(4.91098000)p dV V dP β-=-==⨯⨯⨯- 910111.9610 Pa 5.110pE β-===⨯⨯ 【1-3】温度为20℃,流量为60m 3/h 的水流入加热器,如果水的体积膨胀系数βt =0.00055K -1,问加热到80℃后从加热器中流出时的体积流量变为多少?【解】根据膨胀系数1t dVV dtβ=则2113600.00055(8020)6061.98 m /ht Q Q dt Q β=+=⨯⨯-+= 【1-4】用200升汽油桶装相对密度0.70的汽油。
罐装时液面上压强为98000Pa 。
封闭后由于温度变化升高了20℃,此时汽油的蒸汽压力为17640Pa 。
若汽油的膨胀系数为0.0006K -1,弹性系数为13.72×106Pa ,(1)试计算由于压力温度变化所增加的体积,(2)问灌装时汽油的体积最多不应超过桶体积的百分之多少?【解】(1)由1β=-=P pdV Vdp E可得,由于压力改变而减少的体积为6200176400.257L 13.7210⨯∆=-===⨯P p VdP V dV E 由于温度变化而增加的体积,可由1β=t t dV V dT得 0.000620020 2.40L β∆===⨯⨯=t t t V dV VdT(2)因为∆∆tp VV ,相比之下可以忽略由压力变化引起的体积改变,则由 200L β+=tV V dT得1198.8%200110.000620β===++⨯t V dT 【1-5】图中表示浮在油面上的平板,其水平运动速度为u =1m/s ,δ=10mm ,油品的粘度μ=0.9807Pa ·s ,求作用在平板单位面积上的阻力。
工程流体力学课后习题答案

工程流体力学课后习题答案(第二版)(总22页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章 绪论1-1.20℃的水,当温度升至80℃时,其体积增加多少 [解] 温度变化前后质量守恒,即2211V V ρρ= 又20℃时,水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度ν增加15%,重度γ减少10%,问此时动力粘度μ增加多少(百分数)[解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ此时动力粘度μ增加了%1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=,式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。
试求m h 5.0=时渠底(y =0)处的切应力。
[解] μρ/)(002.0y h g dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =,y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=1-4.一底面积为45×50cm 2,高为1cm 的木块,质量为5kg ,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度u=1m/s ,油层厚1cm ,斜坡角 (见图示),求油的粘度。
[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时,等速下滑yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5.已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律yud d μτ=,定性绘出切应力沿y 方向的分布图。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
工程流体力学闻德课后习题答案 第五章 实际流体动力学基础5—1设在流场中的速度分布为u x =2ax ,u y =-2ay ,a 为实数,且a >0。
试求切应力τxy 、τyx 和附加压应力p ′x 、p ′y 以及压应力p x 、p y 。
解:0y x xy yx u u x y ττμ∂⎛⎫∂==+= ⎪∂∂⎝⎭24xxu p a xμμ∂'=-=-∂,24y y u p a y μμ∂'=-=∂, 4x x p p p p a μ'=+=-,4y y p p p p a μ'=+=+5-2 设例5-1中的下平板固定不动,上平板以速度v 沿x 轴方向作等速运动(如图所示),由于上平板运动而引起的这种流动,称柯埃梯(Couette )流动。
试求在这种流动情况下,两平板间的速度分布。
(请将d 0d px=时的这一流动与在第一章中讨论流体粘性时的流动相比较)解:将坐标系ox 轴移至下平板,则边界条件为 y =0,0X u u ==;y h =,u v =。
由例5-1中的(11)式可得2d (1)2d h y p y yu v h x h h μ=-- (1) 当d 0d p x =时,y u v h=,速度u为直线分布,这种特殊情况的流动称简单柯埃梯流动或简单剪切流动。
它只是由于平板运动,由于流体的粘滞性带动流体发生的流动。
当d 0d px≠时,即为一般的柯埃梯流动,它是由简单柯埃梯流动和泊萧叶流动叠加而成,速度分布为(1)u y y yp v h h h=-- (2) 式中2d ()2d h pp v xμ=- (3) 当p >0时,沿着流动方向压强减小,速度在整个断面上的分布均为正值;当p <0时,沿流动方向压强增加,则可能在静止壁面附近产生倒流,这主要发生p <-1的情况.5-3 设明渠二维均匀(层流)流动,如图所示。
若忽略空气阻力,试用纳维—斯托克斯方程和连续性方程,证明过流断面上的速度分布为2sin (2)2xg u zhz ,单宽流量3sin 3gh q。
解:(1)因是恒定二维流动,0y xz u u u ttt,u u x =,0y u ,0zu ,由纳维——斯托克斯方程和连续性方程可得2210x x u p f x z μρρ∂∂-+=∂∂,10zp f z ρ∂-=∂,0x u x ∂=∂ sin xf g ,cos zf g 。
因是均匀流,压强分布与x 无关,0xp=∂∂,因此,纳维——斯托克斯方程可写成22sin 0x u g z μθρ∂+=∂,1cos 0pg zθρ∂--=∂ 因u x 只与z 方向有关,与x 无关,所以偏微分可改为全微分,则22d sin0d xu g z ,积分得1d sin d x u gz C z ρθμ-=+, 212sin 2x gu z C z C ρθμ=-++,当0z ,0x u ;h z =,d 0d x u z ,得1sin g C h ,0C 2=,2sin sin 2x g g u z hz ρρθθμμ=-+,2sin (2)2x g u zh z(2)2d sin (2)d 2h h x g qu zzh z z333sin ()sin 233g h gh h。
5-4 设有两艘靠得很近的小船,在河流中等速并列向前行驶,其平面位置,如图a 所示。
(1)试问两小船是越行越靠近,甚至相碰撞,还是越行越分离。
为什么?若可能要相碰撞,则应注意,并事先设法避免。
(2)设小船靠岸时,等速沿直线岸平行行驶,试问小船是越行越靠岸,还是越离岸,为什么?(3)设有一圆筒在水流中,其平面位置如图b 所示。
当圆筒按图中所示方向(即顺时针方向)作等角转速旋转,试问圆筒越流越靠近D 侧,还是C 侧,为什么?解:(1)取一通过两小船的过流断面,它与自由表面的交线上各点的22pu zg g应相等。
现两船间的流线较密,速度要增大些,压强要减小些,而两小船外侧的压强相对要大一些,致使将两小船推向靠近,越行越靠近,甚至可能要相碰撞。
事先应注意,并设法避免、预防。
(2)小船靠岸时,越行越靠近岸,理由基本上和上面(1)的相同。
(3)因水流具有粘性,圆筒旋转后使靠D 侧流速增大,压强减小,致使越流越靠近D 侧。
5-5 设有压圆管流(湍流),如图所示,已知过流断面上的流速分布为71max )(r yu u =,max u 为管轴处的最大流速。
试求断面平均流速v (以u max 表示)和动能修正系数α值。
解:设17n ,max 02000d 1()2()d r n Au A Q yvu r y yAAr r max max 20.8167(1)(2)u u n n 03332max 0max 00011d [()]2π()d 2π()3132r n Ay u Au r y y u r r n n33d 1.058Au Av A5-6 设用一附有水银压差计的文丘里管测定倾斜管内恒定水流的流量,如图所示。
已知d 1 =0.10m ,d 2 =0.05m ,压差计读数h =m,文丘里管流量系数μ =,试求流量Q 。
解:由伯努利方程得221112221222p v p v z z g g g gααρρ++=++ (1) 由连续性方程得222122210.05()()0.250.1d v v v v d === (2) 由压差计得 1122()p g z z z h p gz gh ρρρ+-++=++Hg1212()()p pz z g gρρ+-+()()g g h h g ρρρρρρ--==HgHg 1212()()p p z z g g ρρ+-+136001000()12.61000h h -== (3) 将式(2)(3)代入(1)得222221221222120.06250.9375()()2g 2g 2g 2g 2g p p v v v v v z z g g ρρ+-+=-=-=220.937512.62gv h =,2 3.246m/s v == 2233322ππ0.05 3.246m /s 6.3710m /s 44-==⨯⨯=⨯d Q v330.98 6.2410m /s Q Q Q 实μ-===⨯5-7 设用一附有水银压差计的文丘里管测定铅垂管内恒定水流流量,如图所示。
已知d 1 =0.10m ,d 2 =0.05m ,压差计读数h =m,文丘里管流量系数μ =,试求流量Q .请与习题5-6、例5-4比较,在相同的条件下,流量Q 与文丘里管倾斜角是否有关。
解:与习题5-6的解法相同,结果亦相同,(解略).它说明流量Q 与倾斜角无关. 5-8 利用文丘里管的喉道负压抽吸基坑中的积水,如图所示。
已知d 1 =50mm ,d 2 =100mm ,h =2m ,能量损失略去不计,试求管道中的流量至少应为多大,才能抽出基坑中的积水。
解:对过流断面1-1、2-2写伯努利方程,得2211222p v v g g gρ+=221122p v v g g ρ-=2222424244218161611()()124192ππ9.8π0.10.05Q Q Q g d d =-=-=- 1ph gρ<-当时,积水能被抽出,则 2124192Q -<-33/s 0.0127m /s Q >=,30.0127m /s 所以管道中流量至少应为。
5-9 密度为860kg/m 3的液体,通过一喉道直径d 1 =250mm 的短渐扩管排入大气中,如图所示。
已知渐扩管排出口直径d 2 =750mm ,当地大气压强为92kPa ,液体的汽化压强(绝对压强)为5kPa ,能量损失略去不计,试求管中流量达到多大时,将在喉道发生液体的汽化。
解:对过流断面1-1,2-2写伯努利方程22112222p v p v g g g gρρ+=+ 222112()2p p v v ρ-=-222424244121616860111()16()2ππ2π0.250.75Q Q d d ρ=-=⨯⨯⨯- 32(925)10176252Q -⨯=30.703m /s Q =管道中流量大于0.703m 3/s 时,将在喉道发生液体的汽化。
5-10 设一虹吸管布置,如图所示。
已知虹吸管直径d =150mm ,喷嘴出口直径d 2 =50mm ,水池水面面积很大,能量损失略去不计。
试求通过虹吸管的流量Q 和管内A 、B 、C 、D 各点的压强值。
解:对过流断面1-1,2-2写伯努利方程,可得22400002v g ++=++28.85m/s v =,223322ππ0.058.85m /s 0.0174m /s 44==⨯⨯=Q d v由连续性方程得 222A B C D 250()8.85()m/s 0.983m/s 150d v v v v v d =====⨯=22222C A BD 0.983m 0.0493m 222229.8v v v v g g g g =====⨯ 对过流断面1-1、A -A 写伯努利方程,可得A40030.0493p g ++=-+ρ+ 3229.810(430.0493)N/m 68.12kN/m =⨯⨯+-=A p同上,可得20.48kN/m =-B p ,220.08kN/m =-C p ,238.72kN/m =D p5-11 设有一实验装置,如图所示。
已知当闸阀关闭时,点A 处的压力表读数为×104Pa(相对压强);闸阀开启后,压力表读数为×104Pa ;水管直径d =0.012m ,水箱水面面积很大,能量损失略去不计,试求通过圆管的流量Q 。
解:由题意得,水箱高度是ρAp g。
对过流断面1-1,2-2,写伯努利方程可得: 220002ρρ++=++A p p v g g g4423327.4410 5.88109.8109.81029.8v ⨯⨯-=⨯⨯⨯ 20.77m/s v =2333π0.01220.77m /s 2.3510m /s 4Q Av -==⨯⨯=⨯5-12 设有一管路,如图所示。
已知A 点处的管径d A =0.2m ,压强p A =70kPa ;B 点处的管径d B =0.4m ,压强p B =40 kPa ,流速v B =1m/s ;A 、B 两点间的高程差△z =1m 。
试判别A 、B 两点间的水流方向,并求出其间的能量损失w AB h 。
解:220.41m/s 4m/s 0.2==⨯=B A B A d v v d ()(),22w 22ρρ++=+++A A B B A B AB P v p v z z h g g g g 3232w 3370104 4.010119.81029.89.81029.8⨯⨯+=+++⨯⨯⨯⨯AB h w 7.140.821 4.080.05+=+++AB h w 2.83m =AB h H 2O水流由A 点流向B 点。