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1、采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物习题3.8 第三章 流体动力学 作业如图3.32所示,管路AB在B点分为BC、BD两支,已知dA=45cm,dB=30cm,dC=20cm,dD=15cm,vA=2m/s,vC=4m/s。试求vB,vD。解根据连续性方程,BBAAAvAvsmddvAAvvBAABAAB/5 . 4103010452424222DDCCBBAvAvAv又根据ABCDsmddvdvAAvAvvDCCBBDCCBBD/89.10101510)204305 . 4(42422222采用
2、PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物习题3.13 设一附有液体差压计的毕托管测定某风管中的空气流速,如图所示,已知差压计的读数h=150mmH2O,空气密度a=1.2kg/m3,水的密度=1000kg/m3,若不计能量损失,毕托管校正系数c=1,试求空气流速u0解smhgcpgcvhhpaaaa/47.49101502 . 12 . 110008 . 921-22-3wwapgcghcv22采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,
3、保持熔接部位干净无污物习题3.14 如图所示,油从铅直圆管向下流出,管直径d0=10cm,管口处的速度为v=1.4m/s,试求管口下方H=1.5m处的速度和油柱的直径。解gvpzgvpz2222222111选取1-1和2-2过流断面,建立伯努利方程:(不计能量损失,取 )式中,z1=H,z2=0,,21appp1221smvgHv/6 . 54 . 15 . 18 . 92222122211AvAv由连续性方程,1cmmdvvd505. 010106 . 54 . 120212采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔
4、接部位干净无污物习题3.15 如图为一渐扩型的供水管段,已知:d=15cm,D=30cm,pA=68.6kPa, pB=58.8kPa,h=1m,vB=0.5m/s,求A点的速度vA及AB段的水头损失,并判断水的流向(设=1)。解:BBAAAvAv由连续性方程smdDAAvvABBA/25 . 022设流向为由A到B,以A断面为基准,列两断面伯努利方程:lBBBAAAhgvpzgvpz2222有:lh8 . 925 . 098001088. 50 . 18 . 92298001086. 602424OmHhl219. 0方向由A向B采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管
5、材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物习题3.16 设有一渐变管与水平面的倾角为45,如图所示,1-1断面的管径d1=200mm,2-2断面的管径d2=100mm,两断面间距l=2m,若重度为8820N/m3的油通过该管段,在1-1断面处的流速v1=2m/s,水银测压计中的液位差h=20cm,试求(1)1-1断面与2-2断面之间的能量损失h1;(2)判断流动方向;(3)1-1断面与2-2断面之间的压强差。解:列1-1,2-2断面的能量方程:lhgvpzgvpz222222221111则:lhgvvpzpz221222211)()(取:121oilhpzpz)(
6、)(2211oillhgvvh22122采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物又根据连续性方程,moilhphoiloilMoiloiloil822. 2102088208820133280)(2smddvv/8)(22112(1)moilhgvvhoill239. 0822. 28 . 92282222122(2) 因取1-1向2-2断面流动时,计算所得能量损失为负值,因此流动方向为2-2向1-1断面流动。(3) 由oilhpzpz)()(2211PaPahzzppoiloil412211074.
7、 352.37361)822. 245sin2(8820)(采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物如图3.45所示,水平管路中安装一只文丘里水表,已知:D=50mm,d=25mm,p1=7.84kPa,水的流量Q=2.7L/s,问hv为多少毫米汞柱?(不计损失)习题3.20 解:建立1-1, 2 -2断面, 能量方程:gvpzgvpz22222221118 . 925 . 5980008 . 92375. 198001084. 702223psmAQv/375. 105. 04107 . 22311
8、由连续性方程:smAAvv/5 . 52550375. 1222112vpPap69.63392mmHghv59.4710506. 769.63393采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物hkdQ421143. 1110208 . 921244241ddgk解:由文丘里流量公式moilhhoiloilHg25. 215. 085085013600为了测量石油管道的流量,安装一文丘里流量计,如图3.45所示。管道直径d1=20cm,文丘里喉管直径d2=10cm,石油密度 文丘里流量系数 现测得水银压差
9、计读数h=15cm问此时石油的流量是多大?3/850mkg98. 0习题3.21 smhkdQ/0527. 025. 2143. 142 . 014. 398. 043221采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物解以下方液面作为基准,选取1-1和2-2过流断面,建立伯努利方程:式中,z1=0,z2=102,,21appp021 vv设有一水泵管路系统,如图所示,已知流量Q=1000m3/h,管径d=150mm,管路的总水头损失hl1-2=25.4mH2O,水泵效率=80%,上下水面高度差102m。试
10、求水泵的扬程H和功率N。习题3.25 21222222111122lhgvpzHgvpzOmHhzHl22124 .1274 .25102kWQHNpp54.43360608 . 04 .12710009800hmQ/10003采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物如图所示在水平面上的45弯管,入口直径d1=600mm,出口直径d2=300mm,入口压强p1=40kPa,流量Q=0.425m3/s,忽略摩擦阻力,试求水对弯管的作用力。习题3.26 )45cos(T-12xx1vvQPPFxx2解:流
11、体1-1,2-2断面受到水流的压力P1,P2,在x、y轴方向分力分别为P1x, P2x, P1y, P2y,弯管对流体的作用力T,与液流对弯管的作用力F方向相反。其在x、y轴方向分力分别为Tx,Ty,由于水平放置,重力和支撑力平衡。1-1断面受到压力:列x轴方向动量方程:kNdpApP31.116 . 04104042321111x1列1-1、2-2断面间的伯努利方程:gvpgvp22222211)(gvgvpp22222112采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物smvddv/013. 61222
12、12kNPPvvQ2x.998-101.152-1031.11)503. 122013. 6(425. 01000-)45cos(-T33x112求得:2-2断面平均流速:平均流速:smdQv/503. 16 . 04425. 042211kNApP152. 1223 . 041005.2345cos2322x2Pa10305. 2169601040243222112)(vvpp采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物kN959.2KN152.122013.6425.01000P45sinTKN152.1223.041005.2345sinP-T2y22322y22yQvApPFyyy列y轴方向动量方程:得:KN46. 9959. 299. 8F2222.1899.8959.2argtan采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 3.29 如图所示,水射流d=4cm,射出流速v=20m/s,平板法向与射流方向的夹角=30,平板沿其法线方向运动速度v=8m/s,试求作用在平板法线方向上的力。 解:将参考坐标系建立在平板上,以平板运动方向为y轴,建立动量方程00-R(cos)yFQ vv