流体力学题及问题详解
流体力学试题及答案

流体力学试题及答案一、选择题1. 在静水中,对于不同形状的物体,哪一项描述是正确的?A. 每个物体受到的浮力相同。
B. 浮力与物体的形状无关。
C. 浮力只与物体的质量有关。
D. 浮力与物体的密度无关。
答案:B. 浮力与物体的形状无关。
2. 当一个物体在液体中浸没时,下列哪一项是正确的?A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
B. 物体受到的浮力小于物体的重力。
C. 物体受到的浮力大于物体的重力。
D. 浮力与物体的重力无关。
答案:A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
3. 下列关于压强的说法,哪一项是正确的?A. 压强与物体的面积成反比。
B. 压强只与物体的质量有关。
C. 压强与液体的密度无关。
D. 压强与液体的深度成正比。
答案:D. 压强与液体的深度成正比。
4. 当液体从一细管中流出时,根据伯努利定理,下列哪一项是正确的?A. 流速越大,压强越小。
B. 流速越小,压强越小。
C. 流速越大,压强越大。
D. 流速与压强无关。
答案:A. 流速越大,压强越小。
5. 下列哪一项是正确的?A. 黏性流体的黏度随温度而增加。
B. 非黏性流体的黏度随温度而减小。
C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
D. 黏性流体的黏度与温度无关。
答案:C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
二、填空题1. 流量的单位是__________。
答案:升/秒或米^3/秒2. 流体的黏滞系数是_____________。
答案:黏度3. 当一个物体浸没在水中时,所受到的浮力等于所排开的水的__________。
答案:重量或质量4. 斯托克斯定律适用于小颗粒在____________中运动的情况。
答案:黏性流体5. 流体在维持稳定的情况下,其流速越大,压强越__________。
答案:小三、计算题1. 一个球体在液体中的浸没深度为30cm,球的质量为400g,液体的密度为800kg/m^3。
求球受到的浮力大小。
答案:球受到的浮力大小等于所排开的液体的重力大小,即体积乘以液体的密度乘以重力加速度。
(完整版)流体力学习题解析

《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

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》试题及答案

《流体力学》试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪个选项不属于流体力学的三大基本方程?A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 牛顿第二定律答案:D2. 在不可压缩流体中,流速和压力之间的关系可以用下列哪个方程表示?A. 伯努利方程B. 欧拉方程C. 纳维-斯托克斯方程D. 帕斯卡方程答案:A3. 下列哪个现象表明流体具有粘性?A. 流体流动时产生涡旋B. 流体流动时产生湍流C. 流体流动时产生层流D. 流体流动时产生摩擦力答案:D4. 在下列哪种情况下,流体的动能和势能相等?A. 静止流体B. 均匀流动的流体C. 垂直下落的流体D. 水平流动的流体答案:C5. 下列哪个因素不会影响流体的临界雷诺数?A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的流速D. 流体的温度答案:D二、填空题(每题5分,共25分)6. 流体力学是研究______在力的作用下运动规律的科学。
答案:流体7. 不可压缩流体的连续性方程可以表示为______。
答案:ρV = 常数8. 在恒定流场中,流体质点的速度矢量对时间的导数称为______。
答案:加速度矢量9. 伯努利方程是______方程在不可压缩流体中的应用。
答案:能量10. 流体的湍流流动特点为______、______和______。
答案:随机性、三维性、非线性三、计算题(每题25分,共50分)11. 一个直径为10cm的管道,流体的流速为2m/s,流体的密度为800kg/m³,求管道中流体的流量。
解:流量Q = ρvA其中,ρ为流体密度,v为流速,A为管道截面积。
A = π(d/2)² = π(0.05)² = 0.00785m²Q = 800kg/m³ 2m/s 0.00785m² = 12.44 kg/s答案:管道中流体的流量为12.44 kg/s。
12. 一个直径为20cm的圆柱形储罐,储罐内充满水,水面高度为1m。
流体力学考试题及答案

流体力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学中,流体的基本假设是什么?A. 流体是不可压缩的B. 流体是完全弹性体C. 流体是完全塑性体D. 流体是连续介质答案:D2. 流体静力学中,压力的分布规律是什么?A. 与深度成正比B. 与深度成反比C. 与深度无关D. 与深度的平方成正比答案:A3. 流体的粘性是由什么决定的?A. 温度B. 压力C. 密度D. 以上都是答案:A4. 伯努利方程描述了什么?A. 流体的静压和动压关系B. 流体的压缩性C. 流体的粘性D. 流体的热力学性质答案:A5. 流体的雷诺数是用来描述什么的?A. 流体的密度B. 流体的粘性C. 流体的惯性力与粘性力的比值D. 流体的压缩性答案:C6. 什么是流体的不可压缩性条件?A. 密度不变B. 温度不变C. 压力不变D. 速度不变答案:A7. 流体的连续性方程描述了什么?A. 流体的动量守恒B. 流体的动能守恒C. 流体的质量守恒D. 流体的热能守恒答案:C8. 流体的湍流与层流的区别是什么?A. 湍流有粘性,层流没有B. 湍流是有序的流动,层流是无序的C. 湍流是无序的流动,层流是有序的D. 湍流和层流都是有序的流动答案:C9. 流体的边界层厚度与什么有关?A. 流体的密度B. 流体的速度C. 流体的粘性D. 流体的压缩性答案:C10. 什么是流体的临界雷诺数?A. 流体开始流动的雷诺数B. 流体从层流转变为湍流的雷诺数C. 流体达到最大速度的雷诺数D. 流体达到最大压力的雷诺数答案:B二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述流体力学中的纳维-斯托克斯方程及其物理意义。
答案:纳维-斯托克斯方程是描述流体运动的基本方程,它将流体的动量守恒定律与流体的粘性联系起来。
方程表明,流体的加速度不仅与压力梯度有关,还与粘性力有关。
物理意义上,它描述了流体内部的动量传递过程。
2. 描述流体的粘性对流动的影响。
答案:流体的粘性对流动有显著影响。
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,
流体力学经典习题解答以及经典试卷及详细解答

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 =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 dy τμ=得du(1250y 50)dyτμρν==-+ 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。
流体力学答案解析

流体力学答案解析题目:一不可压缩流体在水平管道内作稳定流动,管道截面由圆形逐渐扩大为方形,入口直径为d,出口边长为a。
已知入口流速为v1,入口处的压力为p1,求出口处的流速v2和压力p2。
解析:首先,根据连续性方程,流体在管道内的流速和截面积之间存在以下关系:A1v1 = A2v2其中,A1和A2分别为入口和出口的截面积。
由于管道截面由圆形变为方形,我们可以分别计算两个截面的面积。
入口截面积A1 = π(d/2)^2出口截面积 A2 = a^2将上述面积代入连续性方程,得到:π(d/2)^2 v1 = a^2 v2解得:v2 = (π(d/2)^2 v1) / a^2接下来,我们应用伯努利方程,该方程描述了流体在流动过程中速度、压力和高度之间的关系。
在水平管道中,高度不变,因此伯努利方程简化为:p1/ρ + v1^2/2 = p2/ρ + v2^2/2其中,ρ为流体的密度。
将v2的表达式代入伯努利方程,得到:p1/ρ + v1^2/2 = p2/ρ + (π(d/2)^2 v1)^2 /(2a^2ρ)化简得到:p2 = p1 + ρ(v1^2 - v2^2)/2将v2的表达式代入上式,得到:p2 = p1 + ρ(v1^2 - (π(d/2)^2 v1)^2 /(2a^2ρ))/2化简得到:p2 = p1 + (ρ/2)(v1^2 - (π(d/2)^4 v1^2) / (2a^2))进一步化简得到:p2 = p1 + (ρ/2)(v1^2(1 - (π(d/2)^4) / (2a^2)))至此,我们已经求得了出口处的流速v2和压力p2。
以下是对解题过程的详细解析:1. 连续性方程的应用:连续性方程是流体力学中的一个基本原理,描述了流体在流动过程中质量守恒的关系。
在本题中,由于流体是不可压缩的,因此在流动过程中质量守恒。
根据连续性方程,我们可以求出出口处的流速v2。
2. 伯努利方程的应用:伯努利方程是流体力学中的一个重要方程,描述了流体在流动过程中速度、压力和高度之间的关系。
- 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)。
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1. 等压面是水平面的条件是什么?2. 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?3 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。
4. 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。
速?答:与流线正交的断面叫过流断面。
过流断面上点流速的平均值为断面平均流速。
引入断面平均流速的概念是为了在工程应用中简化计算。
8.如图所示,水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道,试问:(1)当阀门开度一定,上游水位保持不变,各段管中,是恒定流还是非恒定流?是均匀流还是非均匀流?(2)当阀门开度一定,上游水位随时间下降,这时管中是恒定流还是非恒定流?(3)恒定流情况下,当判别第II 段管中是渐变流还是急变流时,与该段管长有无关系?9 水流从水箱经管径分别为cmd cm d cm d 5.2,5,10321===的管道流出,出口流速sm V /13=,如图所示。
求流量及其它管道的断面平均流速。
解:应用连续性方程(1)流量:==33A v Q 4.91s l /103-⨯(2) 断面平均流速s m v /0625.01=,s m v /25.02= 。
10如图铅直放置的有压管道,已知d 1=200mm ,d 2=100mm ,断面1-1处的流速v 1=1m/s 。
求(1)输水流量Q ;(2)断面2-2处的平均流速v 2;(3)若此管水平放置,输水流量Q 及断面2-2处的速度v 2是否发生变化?(4)图a 中若水自下而上流动,Q 及v 2是否会发生变化?解:应用连续性方程 (1)4.31=Q s l / (2)s m v /42= (3)不变。
(4)流量不变则流速不变。
11. 说明总流能量方程中各项的物理意义。
12. 如图所示,从水面保持恒定不变的水池中引出一管路,水流在管路末端流入大气,管路由三段直径不等的管道组成,其过水面积分别是A 1=0.05m 2,A 2=0.03m 3,A 3=0.04m 2,若水池容积很大,行近流速可以忽略(v 0≈0),当不计管路的水头损失时,试求:(1)出口流速v 3及流量Q ;(2)绘出管路的测压管水头线及总水头线。
解: (1) 因为不计管路的水头损失,此题为理想流体的流动。
① 因为是理想流体,作用水头完全转化为动能。
② 先解出第3条管中断面平均流速,在求流量。
答案:sm v /90.93=s m q /396.03= (2)绘出管路的测压管水头线及总水头线步骤:① 因为是理想流体,不计水头损失,故总水头线为水平。
②计算各段流速水头g v 22。
③ 总水头线下方减去1个流速水头得测压管水头线。
(测压管水头线及总水头线图,略)13.如图一管路,A 、B 两点的高差Δz =1m ,点A 处直径d A =0.25m ,压强p A =7.84N/cm 2,点B 处直径d B =0.5m ,压强p B =4.9N/cm 2,断面平均流速V B =1.2m/s 。
判断管中水流方向。
解: 判断管中水流方向,,要从单位重量流体总的机械能考虑,总是单位重量流体总的机械能大的位址向单位重量流体总的机械能晓得的地方。
(1)计算A点与B点单位重量流体总的机械能。
(2)比较A点与B点单位重量流体总的机械能的大小。
答案:从A流向B 。
一、选择题1. 管道中液体的雷诺数与()无关。
A. 温度B. 管径C. 流速D. 管长2. 某圆管直径d=30mm,其中液体平均流速为20cm/s。
液体粘滞系数为0.0114cm3/s,则此管中液体流态为()。
A. 层流B. 层流向紊流过渡C.紊流3.等直径圆管中的层流,其过流断面平均流速是圆管中最大流速的()A 1.0倍 B.1/3倍 C. 1/4倍 D. 1/2倍4.圆管中的层流的沿程损失与管中平均流速的()成正比.A. 一次方B. 二次方C. 三次方D. 四次方5.圆管的水力半径是 ( )A. d/2B. d/3C. d/4D. d/5.6. 判断层流和紊流的临界雷诺数是A.上临界雷诺数B.下临界雷诺数C.上下临界雷诺数代数平均D.上下临界雷诺数几何平均4.雷诺数Re的物理意义?它为什么能用来判别流态?答: 雷诺数实质是反映粘性力与惯性力之比。
层流时惯性力不大,而粘性力占主导,受粘性力的约束,流体质点做规则运动。
紊流时惯性力占主导,受到干扰形成涡体,当粘性力约束不了涡体时,流体质点互相掺混,所以用雷诺数可以来判别流态。
5.当输水管直径一定时,随流量增大,雷诺数是增大还是变小?当输水管流量一定时,随管径加大,雷诺数是增大还是变小? 答: 当输水管直径一定时,随流量增大,雷诺数增大; 当输水管流量一定时,随管径加大,雷诺数变小。
6.两个不同管径的管道,通过不同粘滞性的液体,它们的临界雷诺数是否相同? 答:不一定。
7.能量损失有几种形式?产生能量损失的物理原因是什么? 答: 有沿程能量损失和局部能量损失两种。
一是因为流体具有粘滞性,二是因为固体边界条件的影响。
四、计算题 (解体思路与答案)1. 有已输油管,管长m l 100=,管径cm d 5=,已知油的密度3930m kg =ρ,动力粘滞系数2072.0m s N ⋅=μ。
当通过输油管的流量m Q 3005.0=时,判断液流的流态,计算输油管的沿程水头损失f h 。
解:(1) 计算雷诺数判别流态。
(2) 计算沿程阻力系数λ。
(3) 计算沿程水头损失f h 。
答案:层流 沿程水头损失f h =25.74m(油柱) 2.水管直径mm 10d =,管中水流流速s m 20v /.=,水温C 10T 0=,(1)试判别其流态;(2)若流速与水温不变,管径改变为mm 30,管中流态又如何?(3)若流速与水温不变,管流由层流转变为紊流时,水管直径为多大?解: (1) 查表, 求运动粘滞系数ν, 计算雷诺数判别流态。
答案:层流(2)同上 答案:紊流(3)设雷诺数等于2000,求管径。
答案:mm d 06.13= 3.有一圆管,在管内通过s cm /013.02=ν的水,测得通过的流量为s cm Q /352=,在管长15m 的管段上测得水头损失为2cm ,试求该圆管内径d 。
解:(1)设管中水流为层流,推导出沿程阻力系数λ表达式并代入数据;(2)将上式再代入达西公式g v d l h f 22λ=并化简,代入数据求管径。
答案:mm d 2.14=4.水管直径mm 100d =,管中水流流速s cm 100v /=,水温C 10T 0=,试判别其流态。
解:答案:紊流5.凝土明渠中水流为均匀流,水力坡度00090J .=,明渠底宽为m 2b =,水深m 1h =,粗糙系数0140n .=,计算明渠中通过的流量(分别用曼宁公式和巴氏公式计算)。
解:此渠道为矩形渠道,① 计算出水力要素:面积A ,湿周χ,水力半径R , ② 用曼宁公式和巴氏公式计算谢齐系数C , ③ 谢齐公式计算流速; ④ 计算量答案:s m Q /7.23=(用曼宁公式计算)s m Q /03.33= (用巴氏公式计算)6.水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管路。
已知mm 150d 1=,mm 75d 2=,m 50l =,管道的当量粗糙度mm 60K .=,水温为C 20。
若管道的出口流速s m 2v 2/=,求(1)水位H ;(2)绘出总水头线和测压管水头线。
解:(1)计算管中的雷诺数判断流态.。
(第1条管道在水力光滑区,第2条管道在紊流粗糙区)。
(2)用经验公式计算沿程阻力系数λ(3)两管联接处为突然放大的局部阻力系数,进口局部阻力系数5.0=ζ(4)沿程阻力系数λ选取公式有别,结果可不同。
答案:m H 93.12=7.某一水池,水位恒定,通过一根管径mm 100d =、管长m 800l =的管道,已知水池水面和管道出口高差m 20H =,管道上有两个弯头,每个弯头的局部阻力系数30.=ζ,管道进口是直角进口(50.=ζ)管道全长的沿程阻力系数0250.=λ,试求通过管道的流量。
解:管道作用水头等于沿程水头损失与局部水头损失之和。
沿程阻力系数、局部阻力系数已知,可用公式直接求解。
答案:答案:q=10.94l/s一、选择题(略)1. 虹吸管正常工作,其顶部的真空值一般不大于()水柱高。
A. 6.0mB. 7.5mC.9m D.10m2. 短管淹没出流的计算时,作用水头为()。
A. 短管出口中心至上游水面高差;B短管出口中心至下游水面高差;C. 上下游水面高差3.外延管嘴正常工作的条件是()A.管长大于3-4倍的管径 B.作用水头小于0.750HC. 作用水头大于0.750HD. 管长l=(3-4)d ,作用水头<H0.750H4.按短管进行水力计算的管路是()( )A.虹吸管B.环状管网C.支状管网D.倒虹吸管二、判断题(略)1.计算阻力损失时,短管既要考虑局部阻力损失,也要考虑沿程阻力损失,长管计算同样也要考虑这两项损失。
()2.长管是指几何长度很长的管道。
()3.孔口淹没出流时,孔口淹没越深,其出流的流速和流量就越大。
()4.管嘴收缩断面的真空度与作用水头成正比,作用水头越大,收缩断面的真空度越大,泄流量也越大。
()5.同一短管,在自由出流和淹没出流条件下,流量计算公式的形式及流量系数μ的数值均相同。
()6.两孔口形状、尺寸完全相同,作用水头相同,一个为自由出流,一个为淹没出流,二者的流量是相同的。
()四、计算题 (解体思路与答案)1.有一虹吸管,作用水头m H mH 0.2,5.121==,管长m l l 0.521==,管径m d d 1.021==,沿程损失系数02.0=λ,进口设拦污栅,进口局部损失系数0.101=ζ,弯管局部损失系数15.02=ζ。
求该虹吸管的过流量、管中最大真空值,并定性绘出其测压管水头线。
解:此题属短管的水力计算,可以用能量方程求解,也可直接用公式。
要点有2 。
① 局部损失系数要考虑周全(共3个)。
② 此题,管中最大真空值发生在最高处。
答案:s m Q /0117.03= 0369.3)(2mH g p v =ρ2. 一水塔供水系统如图所示,已知管道末端要求的自由水头H z =10m ,管径d 1=450mm ,d 2=350mm ,d 3=250mm ,管长L 1=100m ,L 2=100m ,L 3=100m ,q 1=0.10s m /3,q 2=0.08s m /3,q 3=0.05s m /3,管道的粗糙系数n=0.02。