流體力學(xué)平時(shí)的作業(yè)題.doc

第一章 緒論1-6圖示為一水平方向運(yùn)動(dòng)的木板，其速度為，平板浮在油面上，油深，油的，求作用于平板單位面積上的阻力？ 1-7. 溫度為20的空氣，在直徑為2.5cm管中流動(dòng)，距管壁上1mm處的空氣速度為3cm/s。求作用于單位長(zhǎng)度管壁上的粘滯切應(yīng)力為多少？解: f=1-8一底面積為，高為的木板，質(zhì)量為，沿著涂有潤(rùn)滑油的斜面等速向下運(yùn)動(dòng)，已知，求潤(rùn)滑油的動(dòng)力黏度？ 第二章 流體靜力學(xué)2-6封閉容器水面的絕對(duì)壓強(qiáng)，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)，試求（1）水深的A點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)和相對(duì)壓強(qiáng)？（2）若容器水面距基準(zhǔn)面高度，求A點(diǎn)的測(cè)壓管高度和測(cè)壓管水頭。并圖示容器內(nèi)液體各點(diǎn)的測(cè)壓管水頭線(xiàn)；（3）壓力表M和酒精（）測(cè)壓計(jì)的讀數(shù)值？（1）（2）（3）2-16. 已知水箱真空表M的讀數(shù)為0.98kPa，水箱與油箱的液面差H=1.5m，水銀柱差，求為多少米？解：取等壓面1-1，則2-20.圖為傾斜水管上測(cè)定壓差的裝置，已知，壓差計(jì)液面之差，求當(dāng)（1）的油時(shí);（2）為空氣時(shí);A、B兩點(diǎn)的壓差分別為多少？解：（1）取等壓面1-1 （2）同題（1）可得 2-36.有一圓滾門(mén),長(zhǎng)度,直徑,上游水深,下游水深,求水作用于圓滾門(mén)上的水平和鉛直分壓力? 2-44. 一灑水車(chē)以等加速度在平地上行駛，水車(chē)靜止時(shí)，B點(diǎn)位置，求運(yùn)動(dòng)后該點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)。解：由自由液面方程可得 故B點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)為1.15mH2O2-47 在D=30cm，高H=50cm的圓柱形容器中盛水，h=30cm，當(dāng)容器繞中心軸等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求使水恰好上升到H時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù).解：O點(diǎn)的位置 解得【結(jié)論】未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的水位在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)最高水位與最低水位的正中間第三章 一元流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)3-1. 直徑為150mm的給水管道，輸水量為，試求斷面平均流速。解：由流量公式 注意： 得： 3-2. 斷面為300mm400mm的矩形風(fēng)道,風(fēng)量為2700m3/h,求平均流速.如風(fēng)道出口處斷面收縮為150mm400mm,求該斷面的平均流速解：由流量公式得：由連續(xù)性方程知 得：3-3. 水從水箱流經(jīng)直徑d1=10cm,d2=5cm,d3=2.5cm的管道流入大氣中. 當(dāng)出口流速10m/ 時(shí),求(1)容積流量及質(zhì)量流量;(2)及管段的流速解：(1)由 質(zhì)量流量(2)由連續(xù)性方程： 得：3-15.水由管中鉛直流出,求流量及測(cè)壓計(jì)讀數(shù).水流無(wú)損失 解：設(shè)水容重為，水銀容重為由連續(xù)性方程 由能量方程知解得：列管口到水銀測(cè)壓計(jì)出口的方程： 得：3-17.一壓縮空氣罐與文丘里式的引射管連接均為已知,問(wèn)氣罐壓強(qiáng)多大方才能將B池水抽空出。解：設(shè)水的密度為， 得： 3-18.如圖，閘門(mén)關(guān)閉時(shí)的壓力表讀數(shù)為49 kPa，閘門(mén)打開(kāi)后，壓力表讀數(shù)為0.98 kPa，由管進(jìn)口到閘門(mén)的水頭損失為1 m，求管中的平均流速。解: 由能量方程得 又得：3-29.直徑為d1=700mm的管道在支承水平面上分支為d2=500mm的兩支管，A-A斷面壓強(qiáng)為，管道流量，兩支管流量相等：（1）不計(jì)水頭損失，求支墩受水平推力。（2）水頭損失為支管流速水頭的5倍，求支墩受水平推力。不考慮螺栓連接的作用。解：設(shè)受水平推力為R，管道流速和支管流速分別為，壓強(qiáng)為（1） ，能量方程 得： 代入得：由牛頓第三定律知 （2）得： 代入得：由牛頓第三定律知 第四章 流動(dòng)阻力和能量損失4-3.有一圓形風(fēng)道，管徑為300mm，輸送的空氣溫度20，求氣流保持層流時(shí)的最大質(zhì)量流量。若輸送的空氣量為200kg/h，氣流是層流還是紊流？解 ：20時(shí),空氣的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù) 因?yàn)閷恿鞯淖畲罅髁繛?2Kg/h 所以200Kg/h為紊流。4-7.有一圓管，在管內(nèi)通過(guò)的水，測(cè)得通過(guò)的流量為，在管長(zhǎng)長(zhǎng)的管段上測(cè)得水頭損失為，求該圓管內(nèi)徑d。解：假設(shè)為層流Q=A ，= ，Re= = =2cm代入數(shù)據(jù)得：校核：Re=，將代入，Re2000，計(jì)算成立4-12.有一圓管，內(nèi)壁涂有的砂粒，如水溫為，問(wèn)流動(dòng)要保持為粗糙區(qū)的最小流量為多少？解： 由查尼古拉茲圖，得： 4-24為測(cè)定彎頭的局部損失系數(shù)，可采用圖所示的裝置，已知AB段管長(zhǎng)，管徑，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為（1）AB兩斷面測(cè)壓管水頭差。（2）經(jīng)2分鐘流入量水箱的水量為。求彎頭的局部損失系數(shù)。 4-28.一直立的突然擴(kuò)大水管，已知=150mm，=300mm，h=1.5m，=3m/s，試確定水銀比壓計(jì)中的水銀液面哪一側(cè)較高？差值為多少？解：設(shè)右側(cè)高 得： 能量方程：斷面壓強(qiáng)：得：，代入能量方程得：第五章 孔口管嘴管路流動(dòng)3.一隔板將水箱分為A、B兩格，隔板上有直徑為d1=40mm的薄壁孔口，如題5-3 圖，B箱底部有一直徑為d2=30mm的圓柱形管嘴，管嘴長(zhǎng)l=0.1m，A箱水深H1=3m恒定不變。（1）分析出流恒定性條件（H2不變的條件）。（2）在恒定出流時(shí)，B箱中水深H2等于多少？（3）水箱流量Q1為何值？解：（1）當(dāng)Q1=Q2，時(shí) 出流恒定（2）因?yàn)镼1=Q2，查表得，解得：（3）解得3.5810-3 m3/s5-16.如圖水泵抽水系統(tǒng)，管長(zhǎng)、管徑單位為m，給于圖中，流量Q=4010-3m3/s，=0.03。求：（1）吸水管及壓水管的S數(shù)。（2）求水泵所需水頭。（3）繪制總水頭線(xiàn)