1.流体力学基础

第一章流体力学基础

1.椰子油流过一内径为20mm的水平管道，其上装有一收缩管，将管径逐渐收缩至12mm，

如果从未收缩管段和收缩至最小处之间测得的压力差为800Pa，试求椰子油的流量。解：这属于单纯的流动，体系对外界无功和热的交换，由伯努利方程知：

Z1g+P1/ρ+U1^2/2=Z2g+P2/ρ+U2^2/2

因是水平管道，故Z1=Z2，所以有

P1/ρ+U1^2/2=P2/ρ+U2^2/2，即U2^2-U1^2=2（P1-P2）/ρ

又因Q=U1A1=U2A2，即U1(π/4.d1^2)=U1(π/4.d2^2)

d1=0.02m d2=0.012m

故Q=0.158×10－3m3/s

2.牛奶以2×10－3m3/s的流量流过内径等于27mm的不锈钢管，牛奶的粘度为2.12×10

－3Pa.s，密度为1030kg/m3，试确定管内流动是层流还是紊流。

解：Q=2×10－3m3/s μ=2.12×10－3Pa.s ρ=1030kg/m3 d=0.027m

Re= duρ/μQ=Au

所以有Re= dρQ/μA=4.58×104>4000,故管内流动为紊流

5. 液体在圆形直管内作层流流动，若流量、管长和液体的物性参数保持不变，而将管径减至原有的1/2，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的多少倍。

解：由西达公式可知，