《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章
《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章
第五章习题简答5-１有一薄壁圆形孔口，直径d= １0ｍm ，水头H 为2m 。
现测得射流收缩断面的直径d c 为8m ｍ,在３2.8s 时间内，经孔口流出的水量为0.０1ｍ3，试求该孔口的收缩系数ε，流量系数μ,流速系数φ及孔口局部损失系数ζ。
解: 64.010822=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛==d d A A c c εs m d Q v /06.6008.08.32/01.04422=⨯⨯==ππ 62.097.064.006.0197.011197.028.9206.62222=⨯===-=-==⨯⨯==⇒=εϕμϕζϕϕgHvgH v5-2薄壁孔口出流,直径ｄ=2cm,水箱水位恒定H ＝2ｍ，试求:(1)孔口流量Q ；(2）此孔口外接圆柱形管嘴的流量Ｑn ；(3)管嘴收缩断面的真空高度。
题5-２图解:(1）孔口出流流量为s L s m gH A Q /219.1/10219.128.9202.0462.02332=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==πϕ（2)s L gH A Q n /612.128.9202.0482.022=⨯⨯⨯⨯⨯==πμ(３)真空高度：m H gpg p C Cv 48.1274.074.0=⨯==-=ρρ ５-3 水箱用隔板分为A 、B 两室,隔板上开一孔口,其直径ｄ1=４cm ，在B 室底部装有圆柱形外管嘴,其直径d 2=3cm 。
已知Ｈ=３m ，ｈ3＝0.5m 试求:(1）ｈ 1,h 2;(2)流出水箱的流量Q 。
题５-3图解:隔板孔口的流量 112gh A Q μ=圆柱形外管嘴的流量()()132222h H g A h h g A Q -=+=μμ由题意可得Q 1=Q ２,则()()1212122212111211303.082.004.062.022h h h H d h d h H g A gh A -⨯⨯=⨯⨯-=-=μμμμ解得m h 07.11=sL s m gh A Q mh h H h /56.3/1056.307.18.9204.0462.0243.15.007.1333211312=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==∴=--=--=∴-πμ5－4 有一平底空船，其船底面积Ω为8m ２,船舷高ｈ为０.5m ，船自重G 为9．8kN 。
流体力学课后答案
流体力学课后答案第1章绪论1.1 若某种牌号的汽油的重度γ为7000N/m 3，求它的密度ρ。
解：由g γρ=得，3327000N/m 714.29kg/m 9.8m /m γρ===g1.2 已知水的密度ρ=997.0kg/m 3，运动黏度ν=0.893×10-6m 2/s ，求它的动力黏度μ。
解：ρμ=v 得，3624997.0kg/m 0.89310m /s 8.910Pa s μρν--==??=?? 1.3 一块可动平板与另一块不动平板同时浸在某种液体中，它们之间的距离为0.5mm ，可动板若以0.25m/s 的速度移动，为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2N/m 2，求这两块平板间流体的动力黏度μ。
解：假设板间流体中的速度分布是线性的，则板间流体的速度梯度可计算为13du u 0.25500s dy y 0.510--===? 由牛顿切应力定律d d uyτμ=，可得两块平板间流体的动力黏度为 3d 410Pa s d yuτμ-==??1.4上下两个平行的圆盘，直径均为d ，间隙厚度为δ，间隙中的液体动力黏度系数为μ，若下盘固定不动，上盘以角速度ω旋转，求所需力矩T 的表达式。
题1.4图解：圆盘不同半径处线速度不同，速度梯度不同，摩擦力也不同，但在微小面积上可视为常量。
在半径r 处，取增量dr ，微面积，则微面积dA 上的摩擦力dF 为du r dF dA2r dr dz ωμπμδ== 由dF 可求dA 上的摩擦矩dT32dT rdF r dr πμωδ==积分上式则有d 43202d T dT r dr 32πμωπμωδδ===??1.5 如下图所示，水流在平板上运动，靠近板壁附近的流速呈抛物线形分布，E 点为抛物线端点，E 点处0d d =y u ，水的运动黏度ν=1.0×10-6m 2/s ，试求y =0，2，4cm 处的切应力。
（提示：先设流速分布C By Ay u ++=2，利用给定的条件确定待定常数A 、B 、C ）题1.5图解：以D 点为原点建立坐标系，设流速分布C By Ay u ++=2，由已知条件得C=0,A=-625,B=50则2u 625y 50y =-+ 由切应力公式du dyτμ=得du(1250y 50)dy τμρν==-+ y=0cm 时，221510N /m τ-=?；y=2cm 时，222 2.510N /m τ-=?；y=4cm 时，30τ= 1.6 某流体在圆筒形容器中。
《流体力学》课后习题答案.pdf
得：T1 = t1 + 273 = 50 + 273 = 323K ，T2 = t2 + 273 = 78 + 273 = 351K
根据
p
=
mRT V
，有：
p1
=
mRT1 V1
，
p2
=
mRT2 V2
得： V2 V1
=
p1 p2
T2 T1
=
9.8067 104 5.8840 105
351 323
=
0.18
设管段长度 l，管段表面积： A = dl
单位长度管壁上粘滞力： = A u = dl u − 0 = 3.14 0.025 0.03
l y l
0.001
1-8 解： A = 0.8 0.2 = 0.16m2 ，u=1m/s， = 10mm ， = 1.15Pa s
T = A u = A u − 0 = 1.15 0.16 1 = 18.4N
1
=
T1 b
=
A b
u
−0 −h
=
0.7 0.06b b
15 − 0 0.04 − 0.01
=
21N
/m，方向水平向左
下表面单位宽度受到的内摩擦力：
2
=
T2 b
=
Au−0 b h−0
=
0.7 0.06b 15 − 0
b
0.01− 0
= 63N
/m，方向水平向左
平板单位宽度上受到的阻力：
= 1 + 2 = 21+ 63 = 84N ，方向水平向左。
h1 = 5.6m
2.4 解：如图 1-2 是等压面，3-4 是等压面，5-6 段充的是空气，因此 p6 = p5 ，6-7 是等压面，
(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。
流体力学课后答案.
第1章 绪论1.1 若某种牌号的汽油的重度γ为7000N/m 3，求它的密度ρ。
解：由g γρ=得，3327000N/m 714.29kg/m9.8m /m γρ===g1.2 已知水的密度ρ=997.0kg/m 3，运动黏度ν=0.893×10-6m 2/s ，求它的动力黏度μ。
解：ρμ=v 得，3624997.0kg/m 0.89310m /s 8.910Pa s μρν--==⨯⨯=⨯⋅ 1.3 一块可动平板与另一块不动平板同时浸在某种液体中，它们之间的距离为0.5mm ，可动板若以 0.25m/s 的速度移动，为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2N/m 2，求这两块平板间流体的动力黏度μ。
解：假设板间流体中的速度分布是线性的，则板间流体的速度梯度可计算为13du u 0.25500s dy y 0.510--===⨯ 由牛顿切应力定律d d uyτμ=，可得两块平板间流体的动力黏度为 3d 410Pa s d yuτμ-==⨯⋅1.4上下两个平行的圆盘，直径均为d ，间隙厚度为δ，间隙中的液体动力黏度系数为μ，若下盘固定不动，上盘以角速度ω旋转，求所需力矩T 的表达式。
题1.4图解：圆盘不同半径处线速度 不同，速度梯度不同，摩擦力也不同，但在微小面积上可视为常量。
在半径r 处，取增量dr ，微面积 ，则微面积dA 上的摩擦力dF 为du r dF dA2r dr dz ωμπμδ== 由dF 可求dA 上的摩擦矩dT32dT rdF r dr πμωδ==积分上式则有d 43202d T dT r dr 32πμωπμωδδ===⎰⎰1.5 如下图所示，水流在平板上运动，靠近板壁附近的流速呈抛物线形分布，E 点为抛物线端点，E 点处0d d =y u ，水的运动黏度ν=1.0×10-6m 2/s ，试求y =0，2，4cm 处的切应力。
（提示：先设流速分布C By Ay u ++=2，利用给定的条件确定待定常数A 、B 、C ）题1.5图解：以D 点为原点建立坐标系，设流速分布C By Ay u ++=2，由已知条件得C=0,A=-625,B=50则2u 625y 50y =-+ 由切应力公式du dyτμ=得du(1250y 50)dy τμρν==-+ y=0cm 时，221510N/m τ-=⨯；y=2cm 时，222 2.510N/m τ-=⨯；y=4cm 时，30τ= 1.6 某流体在圆筒形容器中。
流体力学徐政旦
2、方形水箱边长a=10m，水深h=1m，在水箱侧壁 连接测压管，若h1=5m，h2=0.5m，求水箱底部和 侧面上所受水的静压力及作用点。
4、试绘制各受压面上的相对静压强分布图
11、密封方形柱体容器中盛水，底部侧面开0.5×0.6m的 矩形孔，水面绝对压强P0=117.7kN/m２，当地大气压 强Pa=98kN/m２ ，求作用于闸门的水静压力及作用点。
5、绘制压力体图并指出铅直分力的方向
6、已知h1=30cm， h2=60cm，求A点压强水柱高度。 （1）为油（γ油=8.354kN/m3），γ1为水银； （2）γ为油， γ1为水； （3）γ为气体， γ1为水；
7、矩形水箱长L=2m，宽b=1.2m，水深h=1.0m，求 水箱底面及各侧面的水静压力和作用点。
8、矩形底孔闸门，高h=3m ，宽b=2m，上游水深 h1=6m，下游水深h2=5m ，求闸门上的水静压力。
9、圆滚门，长L=10m，直径D=4m，上游水深H1=4m， 下游水深H2=2m ，求作用于圆滚门上的水平分力和铅 直分力。
10、某圆柱体直径d=2m，长L=5m，放置于斜面上，求 作用于圆柱体上的水平和铅直分力。
第二章习题
2-6、2-8、2-11、2-19、2-22 2-27、2-28、2-30 2-31、2-33、2-36、2-38、2-41 2-45、2-47
1、封闭容器水面的绝对压强为p0=107.7kN/m2 ，当 地大气压强为pa=98kN/m2 。 （1）水深h=0.8m时，A点的绝对压强和相对压强。
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。
中南大学流体力学课后答案
中南大学流体力学课后答案第1章 绪论1.1 解：339005.08.94410m kg m kg gV G V m =⨯===ρ 1.2 解：3132-⎪⎭⎫ ⎝⎛=h y h u dy du m 当25.0=h y 时，此处的流速梯度为h uh u dy du m m0583.1413231=⎪⎭⎫⎝⎛=-当50.0=h y 时，此处的流速梯度为huhu dy du m m8399.0213231=⎪⎭⎫ ⎝⎛=-1.3 解：N N A dy du A T 1842.08.0001.0115.1=⨯⨯⨯===μτ 1.4 解：充入内外筒间隙中的实验液体，在外筒的带动下做圆周运动。
因间隙很小，速度可视为近似直线分布，不计内筒端面的影响，内桶剪切应力由牛顿内摩擦定律推得：δδωμδμμτ)(0+===r u dy du 作用于内筒的扭矩：h r r Ar M 22)(πδδωμτ+==()()s Pa s Pa hr r M ⋅=⋅+⨯⨯⨯⨯⨯=+=3219.4003.02.04.02.060102003.09.4222πδπωδμ1.5 解：体积压缩系数：dpV dV -=κmlPa ml N m VdpdV 8905.1)1011020(2001075.456210-=⨯-⨯⨯⨯⨯-=-=-κ（负号表示体积减少） 手轮转数：122.0418905.1422≈⨯⋅==πδπd dV n 1.6 解：νρμ=1()()νρρνμ035.1%101%1512=-+= 035.112=μμ，即2μ比1μ增加了3.5％。
1.7 解：测压管内液面超高：mm d h O H 98.28.292==mm dh Hg05.15.10-=-=当测压管内液面标高为5.437m 时，若箱内盛水，水箱液面高程为：m m m 34402.5100098.2347.5=-若箱内盛水银，水箱液面高程为：m m m 34805.5)100005.1(347.5=-- 1.8 解：当液体静止时，它所受到的单位质量力：{}}{g f f f f z y x -==,0,0,,。
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第五章习题简答5-1有一薄壁圆形孔口,直径d= 10mm,水头H 为2m 。
现测得射流收缩断面的直径d c 为8mm,在32、8s 时间内,经孔口流出的水量为0.01m 3,试求该孔口的收缩系数ε,流量系数μ,流速系数φ及孔口局部损失系数ζ。
解: 64.010822=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛==d d A A c c εs m d Q v /06.6008.08.32/01.04422=⨯⨯==ππ 62.097.064.006.0197.011197.028.9206.62222=⨯===-=-==⨯⨯==⇒=εϕμϕζϕϕgHvgH v5-2薄壁孔口出流,直径d=2cm,水箱水位恒定H=2m,试求:(1)孔口流量Q;(2)此孔口外接圆柱形管嘴的流量Q n ;(3)管嘴收缩断面的真空高度。
题5-2图解:(1)孔口出流流量为s L s m gH A Q /219.1/10219.128.9202.0462.02332=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==πϕ(2)s L gH A Q n /612.128.9202.0482.022=⨯⨯⨯⨯⨯==πμ(3)真空高度:m H gpg p C Cv 48.1274.074.0=⨯==-=ρρ 5-3 水箱用隔板分为A 、B 两室,隔板上开一孔口,其直径d 1=4cm,在B 室底部装有圆柱形外管嘴,其直径d 2=3cm 。
已知H=3m,h 3=0.5m 试求:(1)h 1,h 2;(2)流出水箱的流量Q 。
题5-3图解:隔板孔口的流量 112gh A Q μ=圆柱形外管嘴的流量()()132222h H g A h h g A Q -=+=μμ由题意可得Q 1=Q 2,则()()1212122212111211303.082.004.062.022h h h H d h d h H g A gh A -⨯⨯=⨯⨯-=-=μμμμ解得m h 07.11=sL s m gh A Q mh h H h /56.3/1056.307.18.9204.0462.0243.15.007.1333211312=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==∴=--=--=∴-πμ5-4 有一平底空船,其船底面积Ω为8m 2,船舷高h 为0.5m,船自重G 为9、8kN 。
现船底破一直径10cm 的圆孔,水自圆孔漏入船中,试问经过多少时间后船将沉没。
题5-4图解:在船沉没的过程中存在(浮力定律)Ω+=Ω21gh G gh ρρ得 m g G h h h 125.089800980021=⨯=Ω=-=∆ρ s m h g A Q /1062.7125.08.921.0462.02332-⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=∆=πμ∴船沉没过程中水自圆孔漏入的流量就是不变的。
另外,当h 2=0时,h 1’=0、125,则s Q h h t 3941062.7)125.05.0(8)'(31=⨯-⨯=-Ω=-5-5游泳池长25m,宽10m,水深1.5m,池底设有直径10cm 的放水孔直通排水地沟,试求放净池水所需的时间。
解:设孔口在某时间t 的作用水头为h,dt 时间内经孔口流出的水的体积dt gh A Qdt 2μ=又∵dt 时间内游泳池水面下降dh ,则体积减少为dV=-Ωdh 由连续方程可得dV Qdt =hs g μA H Ωgh μA Ωdh t ghμA Ωdh dt Ωdh dt gh μA H89.7284068.921.0462.05.1102522222220==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-=∴-=∴-=⎰π即5-6 油槽车的油槽长度为l,直径为D,油槽底部设有卸油孔,孔口面积为A,流量系数为μ,试求该车充满油后所需卸空时间。
题5-6图解:在某时间t 时,油槽中油面高度为h,dt 时间内经孔口泄出的油的体积为dt gh A Qdt 2μ=又∵dt 时间内游泳池水面下降dh ,则体积减少为dh h hD l dh D h D l dh dV 2222222--=⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎭⎫ ⎝⎛-=Ω-=由连续方程可得dVQdt =即 dh h hD l dt gh μA 222--=gμA lD g μA dh h D l t g μA dhh D l gh μA dh h hD l dt H2342222222302=--=--=--=∴⎰5-8 虹吸管将A 池中的水输入B 池,已知长度l 1=3m,l 2=5m 直径d=75mm,两池水面高差H=2m, 最大超高h=1.8m,沿程阻力系数λ=0、02,局部损失系数:进口ζa =0、5,转弯ζb =0、2,出口ζc = 1、0,试求流量及管道最大超高断面的真空度。
题5-8图解:这就是简单短管道水力计算,应用公式有:s L s m gHdl l AgH d lAvA Q /13.14/01413.028.920.12.05.0075.05302.0075.042)(23232121==⨯⨯++++⨯⨯=++++=+==∑∑πζζζλζλs m d A Q v /2.3075.001413.04401413.022=⨯⨯=⨯==ππ 取断面0-0、1-1伯努利方程l h gv g p z +++=2021ρ又 c p p -=1m g v d l g v h h g v z g p b a l c 11.38.922.3)2.05.0075.0302.0(8.922.38.12)(22222122=⨯⨯++⨯+⨯+=++++=++=ζζλρ得5-9 如图所示,用水泵自吸水井向高位水箱供水。
已知吸水井水面高程为155.0m,水泵轴线的高程为159.6m,高位水箱水面高程为179.5m,水泵的设计流量为0.034m 3/s,水泵吸、压水管均采用铸铁管,其长度分别为8m 与50m,吸水管进口带底阀滤网的局部阻力系数ζ1=5、2 ,管路中三个弯头的局部阻力系数均为ζ2=0、2,水泵出口断面逆止阀与闸阀的局部阻力系数分别为ζ3=6、5与ζ4=0、1,水泵进口断面的允许真空度〔h v 〕=6、0mH 2O 。
试确定:(1)水泵吸、压水管直径d 吸与d 压;(2)校核水泵进口断面的真空度就是否满足允许值;(3)若该水泵能够正常工作,其扬程H 为多少？(4)绘制水泵管路系统的测压管水头线与总水头线。
( 经济流速;吸水管路v 允许=1.2m/s 、压水管路v 压=2m/s )题5-9图解:(1)吸水管路v 允许=1.2m/sm v Qd 190.02.1034.044=⨯⨯==ππ吸 取d 吸=200mm压水管路v 压=2m/sm v Qd 147.02034.044=⨯⨯==ππ压 取d 压=150mm(2)034.02.0021.0021.03.03.01===吸d λ m d Q v 082.12.0034.044221=⨯⨯==ππ 列0-0、1-1截面的伯努利方程;l h gvg p z +++=20211ρ又 c p p -=1[]OmH h m gv d l g v h h g v z g p g p v l c 2222121112216064.58.92082.1)2.02.52.08034.0(8.92082.10.1556.1592)(22=<=⨯⨯++⨯+⨯+-=++++=++=-=ζζλρρ则所以水泵进口断面的真空度就是满足允许值(3)037.015.0021.0021.03.03.02===压d λ m d Q v 924.115.0034.044222=⨯⨯==ππ mh h H H mH m g v d l h mg v d l h l l l l 55.285.2465.34.0'5.241555.179'65.38.92924.1)1.05.62.0215.050037.0(2)2(4.08.92082.1)2.02.52.08034.0(2)(2122243222222121111=++=++==-==⨯⨯++⨯+⨯=+++==⨯⨯++⨯=++=ζζζλζζλ(4)5-10 风动工具的送风系统由空气压缩机、贮气筒、管道等组成,已知管道总长l=100m,直径d=75mm,沿程阻力系数λ=0、045,各项局部水头损失系数之与∑ζ=4、4,压缩空气密度ρ=7.86kg/m 3,风动工具要风压650kPa,风量0.088m 3/s,试求贮气筒的工作压强。
题5-10图解: s m d Q v /92.19075.0088.04422=⨯⨯==ππ kPagh v p mg v d l h l l 75265010008.986.768.130********.1986.7650268.13038.9292.194.4075.0100045.0222122221=+⨯⨯+⨯⨯=++=∴=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=--∑ρρζλ5-11 水从密闭容器A,沿直径d=25mm,长l=10m 的管道流入容器B,已知容器A 水面的相对压强p 1=2at,水面高H 1=1m,H 2 =5m,沿程阻力系数λ=0、025,局部损失系数:阀门ζV =4、0,弯头ζb =0、3,试求流量。
题5-11图解:列两液面的伯努力方程l h H gp H +++=++000211ρ 其中g vdlh l 22⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∑ζλ,代入上式得 gv d l H g p H 20002211⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=++∑ζλρsm d v Q s m d l g p H H g v /1025.2025.0458.44/58.43.034025.010025.09800980002518.9223322121-⨯=⨯⨯=⋅=∴=⎪⎭⎫⎝⎛⨯++⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+-⨯⨯=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=∑ππζλρ 5-12 由水塔向水车供水,水车由一直径d=150mm,长l=80m 的管道供水,该管道中共有两个闸阀与4个90°弯头(λ= 0、03,闸阀全开ζa =0、12,弯头ζb =0、48)。
已知水车的有效容积V 为25m 3,水塔具有水头H=18m,试求水车充满水所需的最短时间。
题5-12图解:列水塔液面及管道出流断面的伯努利方程sm d l gH v g v d l h g v z z H h gv z z l l/29.4)48.0412.0215.08003.01(188.92)1(22)1(220002221221=⨯+⨯+⨯+⨯⨯=++=++=+=-=+++=++∑∑ζλζλs d v Vt 33015.0429.425422=⨯⨯=⋅=∴ππ5-13 自闭容器经两段串联管道输水,已知压力表读值p M =1at,水头H=2m,管长l 1 =10m,l2 =20m,直径d 1 =100mm,d 2 =200mm,沿程阻力系数λ1=λ2=0、03,试求流量并绘总水头线与测压管水头线。