流体力学习题解析

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流体力学习题解答讲解

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2.在现实生活中可视为牛顿流体的有水 和空气 等。

3.流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。

它们的区别在于:前者是作用在某一面积上的总压力;而后者是作用在某一面积上的平均压强或某一点的压强。

4.均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。

5.和液体相比,固体存在着抗拉、抗压和抗切三方面的能力。

7.流体受压,体积缩小,密度增大 的性质,称为流体的压缩性 ;流体受热,体积膨胀,密度减少 的性质,称为流体的热胀性 。

8.压缩系数β的倒数称为流体的弹性模量 ,以E 来表示12.液体静压强分布规律只适用于静止、同种、连续液体。

13.静止非均质流体的水平面是等压面,等密面和等温面。

14.测压管是一根玻璃直管或U 形管,一端连接在需要测定的容器孔口上,另一端开口,直接和大气相通。

16.作用于曲面上的水静压力P 的铅直分力z P 等于其压力体内的水重。

17.通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为欧拉法。

18. 流线不能相交(驻点处除外),也不能是折线,因为流场内任一固定点在同一瞬间只能有一个速度向量,流线只能是一条光滑的曲线或直线。

20.液体质点的运动是极不规则的,各部分流体相互剧烈掺混,这种流动状态称为紊流。

21.由紊流转变为层流的临界流速k v 小于 由层流转变为紊流的临界流速kv ',其中kv '称为上临界速度,k v 称为下临界速度。

23.圆管层流的沿程阻力系数仅与雷诺数有关,且成反比,而和管壁粗糙无关。

25.紊流过渡区的阿里特苏里公式为25.0)Re68(11.0+=d k λ。

26.速度的大小、方向或分布发生变化而引起的能量损失,称为局部损失。

29.湿周是指过流断面上流体和固体壁面接触的周界。

31.串联管路总的综合阻力系数S 等于各管段的阻抗叠加。

32.并联管路总的综合阻力系数S 与各分支管综合阻力系数的关系为3211111s s s s ++=。

管嘴与孔口比较,如果水头H 和直径d 相同,其流速比V 孔口/V 管嘴等于82.097.0,流量比Q 孔口/Q 管嘴等于82.060.0。

流体力学题及问题详解

流体力学题及问题详解

一、 选择题(略) 二、 判断题(略) 三、 简答题1.等压面是水平面的条件是什么?:①连续介质 ② 同一介质 ③ 单一重力作用下.2. 同一容器中装两种液体,且21ρρ〈,在容器侧壁装了两根测压管。

试问:图中所标明的测压管中液面位置对吗?为什么?C (c) 盛有不同种类溶液的连通器DC D水油BB (b) 连通器被隔断AA(a) 连通容器解:不对,(右测压管液面要低一些,从点压强的大小分析) 3. 图中三种不同情况,试问:A-A 、B-B 、C-C 、D-D 中哪个是等压面?哪个不是等压面?为什么?:( a )A-A 是 (b )B-B 不是 (c )C-C 不是, D-D 是。

四、作图题(略)五、计算题(解题思路与答案)1. 已知某点绝对压强为80kN/m 2,当地大气压强p a =98kN/m 2。

试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。

解: 用水柱高表示(1)该点绝对压强:8.16mH 2o (2)该点相对压强:-1.84mH 2o(3)该点真空压强:1.84mH 2o用水银柱高表示(1)该点绝对压强:599.1mm H g(2)该点相对压强:-135.4 mm H g (3)该点真空压强:135.4 mm H g2. 一封闭水箱自由表面上气体压强p 0=25kN/m 2,h 1=5m ,h 2=2m 。

求A 、B 两点的静水压强。

解:由压强基本公式ghp p ρ+=0求解A p = 7.551 mH 2o (74 kN/m 2) B p = 4.551 mH 2o (44.6 kN/m 2)3 如图所示为一复式水银测压计,已知m 3.21=∇,m 2.12=∇,m5.23=∇,m 4.14=∇,m5.15=∇(改为3.5m)。

试求水箱液面上的绝对压强0p =?解:①找已知点压强(复式水银测压计管右上端)②找出等压面③计算点压强,逐步推求水箱液面上的压强0p.: 0p=273.04 kN/m24 某压差计如图所示,已知H A=H B=1m,ΔH=0.5m。

流体力学习题及解答

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解:取微元体,dA 2 r dldu微兀面积:dydTdA 切应力:dMdT r阻力:《流体力学》1-4章作业讲评1- 6 •当空气温度从00C 增加至200C 时, 值增加15%,容重减少10%,问此时 值增加 多少?1- 7 •图示为一水平方向运动的木板,其速度为1m s ,平板浮在油面上,油深 1mm ,油的0.09807Pags ,求作用于平板单位面积上的阻力?1- 9 •一底面积为40 45cm ,高为1cm 的木板,质量为5kg ,沿着涂有润滑油的斜面等速向 下运动,已知v 1ms , 1mm ,求润滑油的动力粘滞系数?1- 10 •一个圆锥体绕其铅直中心轴等速旋转,锥体与固定壁的间距为1mm 全部为润滑 油充满,11= 0.1Pa.s ,当旋转角速度3= 16s — 1,锥体底部半径R = 0.3m,咼H= 0.5m 时,求:作用于圆锥的阻力矩阻力矩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 V 8m 3,加热前后温度差t 500C ,水的热胀系数0.0005,求膨胀水箱的最小容积?dV解因为 Vdt所以 dV Vdt 0.0005 8 50 0.2m 32- 2 .在圭寸闭管端完全真空的情况下,水银柱差Z 2 50mm ,求盛水容器液面绝对压强P !及测压管中水面高度乙?2- 6 .封闭容器水面的绝对压强P 0 107.7 KN^2,当地大气压强P a 98.07 ,试求(1)水深h 0.8m 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Z 5m ,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(7.944 K%?)测压计h 的读数值?解 (1) P A P o h 107.7 9.807 0.8 115.55 K%?水P A17.48(2)h21.78m9.807(3)P M P O P a 107.7 98.07 9.63KN/22-8 •已知水深h 1.2m,水银柱高度h p 240mm,大气压强p a 730mm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1.2m的水柱高度换算为水银柱高度为:口2 0.088mHg13.6则水面的绝对压强为:0.73 0.24 0.088 0.402 m 402mmHg2-14.封闭不水箱各测压管的液面高程为:1100cm,2 20cm,4 60cm,问3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h 120mm,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mmHg ?解(1) p h( )0.12(133.4 9.81) 15KN/2(2) p h 133.4 0.12 16K%22-23 .一直立煤气管,在底层测压管中测得水柱差 h1 100mm,在H 20m高处的测压管中测得水柱差h2 115mm,管处空气容重气12.64 %3,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0.5 0.6m的矩形孔,水面绝对压强P0 117.7 K%?,当地大气压强P a 98.07 K%2,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p0 137.37 K%2,容器左侧开一2*2米的方形孔,复以盖板AB,当大气压P a 98.07 KN/2时,求作用于此盖板的水静压力及其作用点?p0 p a 137.37 98.07 ,4m9.8072-36.有一圆滚门,长度I 10m,直径D 4m,上游水深比 4m,下游水深H2 2m,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300*10 3kg/h的给水管道,流速限制在0.9~1.4m s之间。

(完整版)流体力学习题解析

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《流体力学》习题(二)2-1 质量为1000kg 的油液(S =0.9)在有势质量力k i F 113102598--=(N)的作用下处于平衡状态,试求油液内的压力分布规律。

2-2 容器中空气的绝对压力为p B =93.2kPa ,当地大气压力为p a =98.1kPa 试求玻璃管中水银柱上升高度h v 。

2-3 封闭容器中水面的绝对压力为p 1=105kPa ,当地大气压力为p a =98.1kPa ,A 点在水面下6m ,试求:(1)A 点的相对压力;(2)测压管中水面与容器中水面的高差。

题2-2图 题2-3图 2-4 已知水银压差计中的读数⊿h =20.3cm ,油柱高h =1.22m ,油的重度γ油=9.0kN/m 3,试求:(1)真空计中的读数p v ;(2)管中空气的相对压力p 0。

题2-4图 题2-5图 2-5 设已知测点A 到水银测压计左边水银面的高差为h 1=40cm ,左右水银面高差为h 2=25cm ,试求A 点的相对压力。

2-6 封闭容器的形状如图所示,若测压计中的汞柱读数△h =100mm ,求水面下深度H =2.5m 处的压力表读数。

题2-6图 题2-7图 2-7 封闭水箱的测压管及箱中水面高程分别为▽1=100cm 和▽4=80cm ,水银压差计右端高程为▽2=20cm ,问左端水银面高程▽3为多少?2-8 两高度差z =20cm 的水管,与一倒U 形管压差计相连,压差计内的水面高差h =10cm ,试求下列两种情况A 、B 两点的压力差:(1)γ1为空气;(2)γ1为重度9kN/m 3的油。

题2-8图题2-9图2-9 有一半封闭容器,左边三格为水,右边一格为油(比重为0.9)。

试求A、B、C、D四点的相对压力。

2-10 一小封闭容器放在大封闭容器中,后者充满压缩空气。

测压表A、B的读数分别为8.28kPa和13.80kPa,已知当地大气压为100kPa,试求小容器内的绝对压力。

流体力学计算题及问题详解

流体力学计算题及问题详解

第二章例1:用复式水银压差计测量密封容器内水面的相对压强,如下列图。

:水面高程z 0=3m,压差计各水银面的高程分别为z 1=, z 2=, z 3=m, z 4=m, 水银密度 3/13600m kg ρ=',水的密度3/1000m kg ρ= 。

试求水面的相对压强p 0。

解:ap z z γz z γz z γp =-----+)(')(')(3412100)()('1034120z z γz z z z γp ---+-=∴例2:用如下列图的倾斜微压计测量两条同高程水管的压差。

该微压计是一个水平倾角为θ的Π形管。

测压计两侧斜液柱读数的差值为L=30mm ,倾角θ=30∘,试求压强差p 1 – p 2 。

解: 224131)()(p z z γz z γp =-+-- θL γz z γp p sin )(4321=-=-∴例3:用复式压差计测量两条气体管道的压差〔如下列图〕。

两个U 形管的工作液体为水银,密度为ρ2 ,其连接收充以酒精,密度为ρ1 。

如果水银面的高度读数为z 1 、 z 2 、 z 3、z 4 ,试求压强差p A – p B 。

解: 点1 的压强 :p A )(21222z z γp p A --=的压强:点)()(33211223z z γz z γp p A -+--=的压强:点 B A p z z γz z γz z γp p =---+--=)()()(3423211224 )()(32134122z z γz z z z γp p B A ---+-=-∴例4:用离心铸造机铸造车轮。

求A-A 面上的液体总压力。

解: C gz r p +⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2221ωρ a p gz r p +⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∴2221ωρ在界面A-A 上:Z = - ha p gh r p +⎪⎭⎫⎝⎛+=∴2221ωρ⎪⎭⎫⎝⎛+=-=∴⎰2420218122)(ghR R rdr p p F a Rωπρπ例5:在一直径d= 300mm ,而高度H=500mm 的园柱形容器中注水至高度h 1 = 300mm ,使容器绕垂直轴作等角速度旋转。

流体力学例题及解答(一)

流体力学例题及解答(一)

其它性质与水接近。试选择适宜管径。
选取φ108×4mm的无缝钢管(d=0.1m)。 核算流速:
【例2】20℃的空气在直径为80mm的水平管流过。现于 管路中接一文丘里管,如本题附图所示。文丘里管的 上游接一水银U管压差计,在直径为20mm的喉颈处接一 细管,基下部插入水槽中。空气流过文丘里管的能量 损失可忽略不计。当U管压差计读数R=25mm、h=0.5m时, 试求此时空气的流量为若干m3/h。当大气压强为 101.33×103Pa。 解:该题有两项简化,即 (1)当理想流体处理,Σhw=0 (2)可压缩流体当不可压缩流体对 待,取平均密度ρm。
(4)用连续性方程式确定u1与u2之 间关系,即
【例2】20℃的空气在直径为80mm的水平管流过。现于 管路中接一文丘里管,如本题附图所示。文丘里管的 上游接一水银U管压差计,在直径为20mm的喉颈处接一 细管,基下部插入水槽中。空气流过文丘里管的能量 损失可忽略不计。当U管压差计读数R=25mm、h=0.5m时, 试求此时空气的流量为若干m3/h。当大气压强为 101.33×103Pa。 (5)联立上两式解得 : 于是 :
【例2】20℃的空气在直径为80mm的水平管流过。现于 管路中接一文丘里管,如本题附图所示。文丘里管的 上游接一水银U管压差计,在直径为20mm的喉颈处接一 细管,基下部插入水槽中。空气流过文丘里管的能量 损失可忽略不计。当U管压差计读数R=25mm、h=0.5m时, 试求此时空气的流量为若干m3/h。当大气压强为 101.33×103Pa。 计算的基本过程是: (1)根据题意,绘制流程图,选取 截面和基准水平面,确定衡算范围。
确定管道中流体的流量
【例1】精馏塔进料量为 Wh=50000kg/h,ρ=960kg/s,

工程流体力学习题全解

工程流体力学习题全解

第1章 绪论选择题【1.1】 按连续介质的概念,流体质点是指:(b )流体内的固体颗粒;(c )几何的点;(d )几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。

解:流体质点是指体积小到可以看作一个几何点,但它又含有大量的分子,且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。

【1.2】与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:(b )切应力和剪切变形速度;(cd )切应力和流速。

【1.3】 流体运动黏度υ的国际单位是:m 2/s ;(b )N/m 2;(c )kg/m;(d )N·s/m 2。

解:流体的运动黏度υ【1.4】 黏度是常数;(b )不可压缩;(c )无黏性;(d )解:不考虑黏性的流体称为理想流体。

【1.5】当水的压强增加一个大气压时,水的密度增大约为:1/20 000;(b )1/1 000;(c )1/4 000;(d )1/2 000。

气压时,其密度增大约【1.6】 从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:不能承受切应力;(b )不能承受拉力,平衡时能承受切应力;(c )不能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(d )能承受拉力,平衡时也能承受切应力。

解:流体的特性是既不能承受拉力,同时具有很大的流动性,即平衡时不能承受切应力。

【1.7】下列流体哪个属牛顿流体:汽油;(b )纸浆;(c )血液;(d )沥青。

解:满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。

【1.8】(b )空气比水的黏性力小;(c )空气与水的黏性力接近;(d )不能直接比较。

解:空气的运动黏度比水大近10倍,但由于水的密度是空气的近800倍,因此水的黏度反而比空气大近50倍,而黏性力除了同流体的黏度有关,还和速度梯度有关,因此它们不能直接比较。

【1.9】 液体的黏性主要来自于液体:(b )分子间内聚力;(c )易变形性;(d )抗拒变形的能力。

解:液体的黏性主要由分子内聚力决定。

计算题【1.10】 黏度μ=3.92×10﹣2Pa·s 的黏性流体沿壁面流动,距壁面y 处的流速为v=3y+y 2(m/s ),试求壁面的切应力。

流体力学例题与解答

流体力学例题与解答

0.6 pa V22 H 00 0 g 2g
当阀门关闭时,根据压强计的读数,应用流体静力学基本
12
方程求出H值
2.8 pa 2.8 98060 28(mH2 O) 代入到上式 H g 9806
0.6 p a 0.6 98060 V2 2 g H 2 9 . 806 2 . 8 20.78 (m/s) g 9806
18
(3)将流段AB作为隔离体取出,规定 坐标正方向,假定弯管 反力 Rx 和 R y 的方向,写 x 和 y 两个坐标方向的动量方 程: Fx Q(VBx VAx ) Fy Q(VBy VAy ) 代入题中的外力和流速 ,注意力和流速的正负 性
2 2 p A d A pB d B cos Rx Q(VB cos VA ) 4 4 2 pB d B sin R y Q(VB sin 0) 4 代入已知数据可求得 Rx 0.538 KN , R y 0.598 KN
2
p
5
p4 (5 4 )
【例】 如图所示测量装置,活塞直径d=35㎜,油的相 对密度d油=0.92 ,水银的相对密度dHg=13.6,活塞与缸壁无 泄漏和摩擦。当活塞重为15N时,h=700㎜,试计算U形管 测压计的液面高差Δh值。 【解】 重力使活塞单位面积上承受的压强为


Fz1 gV1
1 98001 4 2 2 4 61500 N
9
合力
2 F1 Fx2 F 1 z1
78400 2 61500 2
99640 N
作用线通过中心与铅垂线成角度 1 。 右部:
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流体力学习题解析《流体力学》习题(五)5-1 水流经变截面管道,已知细管直径d1,粗管直径d2=2d1,试问哪个截面的雷诺数大?两截面雷诺数的比值Re 1/Re2是多少?5-2 水管直径d=10cm,管中流速u=1.0m/s,水温为10℃,试判别流态。

又流速u等于多少时,流态将发生变化?5-3 通风管道直径为250mm,输送的空气温度为20℃,试求保持层流的最大流量。

若输送空气的质量流量为200kg/h,其流态是层流还是紊流?5-4 有一矩形截面的小排水沟,水深15cm,底宽20cm,流速0.15m/s,水温10℃,试判别流态。

5-5 散热器由8×12mm2的矩形截面水管组成,水的运动粘性系数为0.0048cm2/s,要确保每根水管中的流态为紊流(取Re≥4000)以利散热,试问水管中的流量应为多少?5-6 输油管的直径d=150mm,流量Q=16.3m3/h,油的运动粘性系数ν=0.2cm2/s,试求每公里管长的沿程压头损失。

5-7 应用细管式粘度计测定油的粘度,已知细管直径d=6mm,测量段长l=2m,实测油的流量Q=77cm3/s,水银压差计读数h=30cm,油的重度γ=8.83kN/m3,试求油的运动粘性系数ν和动力粘性系数μ。

5-8 为了确定圆管内径,在管内通过ν为0.013cm2/s 的水,实测流量为35cm3/s,长15m管段上的压头损失为2cm水柱,试求此圆管的内径。

5-9 要求用毕托管一次测出半径为r0的圆管层流的截面平均流速,试求毕托管测口应放置的位置。

题5-7图题5-9图题5-10图5-10 油管直径为75mm,已知油的重度为8.83kN/m3,运动粘性系数为0.9cm2/s,在管轴位置安放连接水银压差计的毕托管,水银面高差h=20mm,水银重度为133.38kN/m3,试求油的流量。

5-11 铁皮风管直径d=400mm,风量Q=1.2m3/s,空气温度为20℃,试求沿程阻力系数,并指出所在阻力区。

5-12 管道直径d=50mm,绝对粗糙度Δ=0.25mm,水温为20℃,试问在多大流量范围内属于水力粗糙区流动?5-13 钢板制风道,截面尺寸为300×500mm2,长度为30m,风量为2.1m3/s,温度为20℃,试分别按阿尔特索里公式和莫迪图计算压力损失。

5-14 自来水铸铁管管长600m,直径300mm,通过流量60m3/h,试用莫迪图计算沿程压头损失。

5-15 矩形风道的截面尺寸为1200×600mm2,空气流量为42000m3/h,空气重度为10.89N/m3,测得相距12m 的两截面间的压力差为31.6N/m2,试求风道的沿程阻力系数。

5-16 铸铁输水管长l=1000m,直径d=300mm,管材的绝对粗糙度Δ=1.2mm,水温10℃,通过流量Q=100L/s,试求沿程压头损失。

5-17 圆管和正方形管道的截面面积、长度、相对粗糙度都相等,且通过的流量相等,试求两种形状管道沿程损失之比:(1)管流为层流;(2)管流为完全粗糙区。

5-18 圆管和正方形管道的截面面积、长度、沿程阻力系数都相等,且管道两端的压力差相等,试求两种形状管道的流量之比。

5-19 输水管道中设有阀门,已知管道直径为50mm,通过流量为3.34L/s,水银压差计读数Δh=150mmHg,沿程损失不计,试求阀门的局部阻力系数。

题5-19图题5-20图5-20 测定阀门的局部阻力系数,为消除管道沿程阻力的影响,在阀门的上、下游共装设四根测压管,其间距分别为l和2l,管道直径d=50mm,测得测压管水面标高▽11=165cm,▽2=160cm,▽3=100cm,▽4=92cm,管中流速u=1.2m/s,试求阀门的局部阻力系数。

5-21 水箱中的水通过等直径的垂直管道向大气流出。

如水箱的水深为H,管道的直径为d,管道的长度为l,沿程阻力系数λ,局部阻力系数K,试问在什么条件下,流量随管长的增加而减小?在什么条件下,流量随管长的增加而增大?题5-21图题5-22图5-22 用突然扩大管道使平均流速由u1减小到u2,若直径d1=350mm,流速u1=3.0m/s,试求使测压管液面差h 成为最大值的u2及d2,并求最大的h值。

5-23 流速由u1变为u2的突然扩大管,如分为两次扩大,中间流速u取何值时,局部压头损失最小,此时压头损失为多少?并与一次扩大相比较。

题5-23图题5-24图5-24 水箱中的水经管道出流,已知管道直径为25mm,长度为6m,水位H=13m,沿程阻力系数λ=0.02,试求流量及管壁切应力τ0。

5-25 水管直径为50mm,1、2两截面相距15m,高差3m,通过流量Q=6L/s,水银压差计读数为250mm,试求管道的沿程阻力系数。

题5-25图 题5-26图 5-26 两水池水位恒定(如图),已知管道直径d =10cm ,管长l =20m ,沿程阻力系数λ=0.042,局部阻力系数K 弯=0.8,K 阀=0.26,通过流量Q =65L/s ,试求水池水面高差H 。

5-27 气体经突然扩大管道流过,已知管内气体密度ρ=0.8kg/m 3,外部空气密度ρa =1.2kg/m 3,直径d 1=50mm ,d 2=100mm ,流速u 1=20m/s ,1截面压力计读数h 1=100mmH 2O ,H =10m ,沿程阻力不计,试求突扩管的局部压力损失及2截面压力计读数h 2。

题5-27图 题5-28图5-28 如图所示的装置,箱内液体的比重为1.2,压差计内液体的比重为3,问:(1)如流线型管嘴出流无压头损失,R 和H 是什么关系?(2)如流线型管嘴出流的压头损失为0.1H ,R 和H 是什么关系?5-29 用孔板流量计量测管道中的空气流量,管道直径D=200mm,孔口直径d=100mm,空气温度为25℃,微压计读数Δh=120mmH2O,孔板的流量系数μ=0.64,求流量。

题5-29图题5-30图5-30 有恒定的流量Q=80L/s注入水箱A中,如孔口和管嘴的直径d均为100mm,管嘴长度皆为400mm,求流量Q1、Q2和Q3,以及两水箱液面间的高差ΔH。

5-31 两水箱用一直径为d1=40mm的薄壁孔口连通,下水箱底部又接一直径为d2=30mm的圆柱形管嘴,长为l=100mm,若上游水深H1=3m保持恒定,求流动稳定后的流量Q和下游水深H2。

题5-31图题5-32图5-32 如图所示的容器,有上下两个孔口,如射流落地的水平距离皆为8m,H=10m,孔口出流的阻力不计,求h1和h2。

5-33 圆筒形封闭水箱底部有一长h=100mm、直径d=25mm的圆柱形外管嘴,其流量系数μ=0.82,箱内水深H=900mm,水箱直径D=800mm,问箱内液面相对压力p0应保持多大,该水箱放空时间可比敞口水箱减少一半?题5-33图题5-34图5-34 自水池中引出一根具有三段不同直径的水管,已知直径d=50mm,D=200mm,长度l=100m,水位H=5.0,=12m,沿程阻力系数λ=0.03,局部阻力系数K阀试求通过水管的流量,并绘总压头线及测压管压头线。

5-35 某加热炉出料门宽1.8m,高0.5m,炉气温度1300℃,炉气密度1.32kg/m3(标态),炉外空气温度20℃,炉门流量系数取0.72。

求下列情况下通过炉门的逸气量(或吸气量):(1)零压面位于炉底;(2)零压面位炉底面以上0.2m 处。

5-36 虹吸管将A池中的水输入B池,已知长度l=13m,l=5m,直径d=75mm,两池水面高差H=2m,最2大超高h=1.8m,沿程阻力系数λ=0.02,局部阻力系数:进口K e=0.5,转弯K b=0.3,出口K o=1,试求流量及管道最大超高截面的真空度。

题5-36图题5-37图题5-38图5-37 有压排水涵管的上、下游水位差为1.5m,排水量为2.0m3/s,涵管长为20m,沿程阻力系数λ=0.03,局部阻力系数:进口K e=0.5,出口K o=1.0,试求涵管直径。

5-38 自然排烟锅炉的烟囱直径d=0.9m,烟气流量Q=7.0m3/s,烟气密度ρ=0.7kg/m3,外部空气密度ρa=1.2kg/m3,烟囱沿程阻力系数λ=0.035,为使底部真空度不小于15mmH2O,试求烟囱的高度H。

5-39 用虹吸管将钻井中的水输送到集水井,已知虹吸管全长60m,直径200mm,虹吸管为钢管,沿程阻力系数λ=0.012,管道进口、弯头和出口的局部阻力系数分别为K e=0.5,K b=0.5,K o=1.0,水位差H=1.5m,试求虹吸管的流量。

题5-39图题5-40图5-40 水从密闭容器A沿直径d=25mm、长度l=10m 的管道流入容器B,已知容器A水面的相对压力p1=2at,水面高H1=1m,H2=5m,沿程阻力系数λ=0.025,局部阻力系数:阀门K v=4.0,弯头K b=0.3,试求流量。

5-41 由水库引水,先用长l=25m,直径d1=75mm1的管道将水引至贮水池中,再由长l=150m,直径d2=250mm的管道将水引至用水点。

已知水头H=8m,沿程阻力系数λ1=λ2=0.03,阀门局部阻力系数K v=3,试求:(1)流量Q和水面高差h;(2)绘总压头线和测压管压头线。

题5-41图题5-42图5-42 由水塔向水车供水,已知供水管直径d=100mm,长度l=80m,中间装有两个闸阀和四个90°弯头,管道的沿程阻力系数λ=0.03,局部阻力系数:阀门K v=0.12,弯头K b=0.48,水塔的水头H=6m,水车的有效容积V=7m3,试求水车充满水所需时间。

5-43 两水池水面高差恒定,H=3.8m,用直径d1=200mm、d2=100mm,长度l=10m、2l=6m的串联管道相1连接,沿程阻力系数λ1=λ2=0.02,试求:(1)流量并绘总压头线和测压管压头线;(2)若直径改为d1=d2=200mm,λ不变,流量增大多少倍?题5-43图题5-44图5-44 自密闭容器经两段串联管道输水,已知压力表读数p=98.1kPa,水头H=2m,管长1l=10m、2l=20m,M直径d1=200mm、d2=100mm,沿程阻力系数λ1=λ2=0.03,试求流量并绘总压头线和测压管压头线。

5-45 水从密闭水箱沿垂直管道送入高位水池中,已知管道直径d=25mm,管长l=3m,水深h=1.0m,流量Q=1.5L/s,沿程阻力系数λ=0.033,阀门的局部阻力系数K v=9.3,试求密闭容器上压力表读数p,并绘总压头线和m测压管压头线。

题5-45图题5-46图5-46 储气箱中的煤气经管道ABC流入大气中,已知Δh=100mmH2O,断面标高z=0、B z=10m、C z=5m,管A道直径d=100mm,长度l=20m、BC l=10m,沿程阻力系AB数λ=0.03,局部阻力系数:进口K e=0.6、转弯K b=0.4,煤气密度ρ=0.6kg/m3,空气密度ρa=1.2kg/m3,试求流量并绘总压线、势压线和位压线。

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