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1、-第一章 绪论1-6图示为一水平方向运动的木板,其速度为,平板浮在油面上,油深,油的,求作用于平板单位面积上的阻力? 1-7. 温度为20的空气,在直径为2.5cm管中流动,距管壁上1mm处的空气速度为3cm/s。求作用于单位长度管壁上的粘滞切应力为多少?解: f=1-8一底面积为,高为的木板,质量为,沿着涂有润滑油的斜面等速向下运动,已知,求润滑油的动力黏度? 第二章 流体静力学2-6封闭容器水面的绝对压强,当地大气压强,试求(1)水深的A点的绝对压强和相对压强?(2)若容器水面距基准面高度,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()测压计的
2、读数值?(1)(2)(3)2-16. 已知水箱真空表M的读数为0.98kPa,水箱与油箱的液面差H=1.5m,水银柱差,求为多少米?解:取等压面1-1,则2-20.图为倾斜水管上测定压差的装置,已知,压差计液面之差,求当(1)的油时;(2)为空气时;A、B两点的压差分别为多少?解:(1)取等压面1-1 (2)同题(1)可得 2-36.有一圆滚门,长度,直径,上游水深,下游水深,求水作用于圆滚门上的水平和铅直分压力? 2-44. 一洒水车以等加速度在平地上行驶,水车静止时,B点位置,求运动后该点的静水压强。解:由自由液面方程可得 故B点的静水压强为1.15mH2O2-47 在D=30cm,高H=
3、50cm的圆柱形容器中盛水,h=30cm,当容器绕中心轴等角速度转动时,求使水恰好上升到H时的转数.解:O点的位置 解得【结论】未转动时的水位在转动时最高水位与最低水位的正中间第三章 一元流体动力学基础3-1. 直径为150mm的给水管道,输水量为,试求断面平均流速。解:由流量公式 注意: 得: 3-2. 断面为300mm400mm的矩形风道,风量为2700m3/h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm400mm,求该断面的平均流速解:由流量公式得:由连续性方程知 得:3-3. 水从水箱流经直径d1=10cm,d2=5cm,d3=2.5cm的管道流入大气中. 当出口流速10m/ 时,求
4、(1)容积流量及质量流量;(2)及管段的流速解:(1)由 质量流量(2)由连续性方程: 得:3-15.水由管中铅直流出,求流量及测压计读数.水流无损失 解:设水容重为,水银容重为由连续性方程 由能量方程知解得:列管口到水银测压计出口的方程: 得:3-17.一压缩空气罐与文丘里式的引射管连接均为已知,问气罐压强多大方才能将B池水抽空出。解:设水的密度为, 得: 3-18.如图,闸门关闭时的压力表读数为49 kPa,闸门打开后,压力表读数为0.98 kPa,由管进口到闸门的水头损失为1 m,求管中的平均流速。解: 由能量方程得 又得:3-29.直径为d1=700mm的管道在支承水平面上分支为d2=
5、500mm的两支管,A-A断面压强为,管道流量,两支管流量相等:(1)不计水头损失,求支墩受水平推力。(2)水头损失为支管流速水头的5倍,求支墩受水平推力。不考虑螺栓连接的作用。解:设受水平推力为R,管道流速和支管流速分别为,压强为(1) ,能量方程 得: 代入得:由牛顿第三定律知 (2)得: 代入得:由牛顿第三定律知 第四章 流动阻力和能量损失4-3.有一圆形风道,管径为300mm,输送的空气温度20,求气流保持层流时的最大质量流量。若输送的空气量为200kg/h,气流是层流还是紊流?解 :20时,空气的运动粘滞系数 因为层流的最大流量为32Kg/h 所以200Kg/h为紊流。4-7.有一圆
6、管,在管内通过的水,测得通过的流量为,在管长长的管段上测得水头损失为,求该圆管内径d。解:假设为层流Q=A ,= ,Re= = =2cm代入数据得:校核:Re=,将代入,Re2000,计算成立4-12.有一圆管,内壁涂有的砂粒,如水温为,问流动要保持为粗糙区的最小流量为多少?解: 由查尼古拉兹图,得: 4-24为测定弯头的局部损失系数,可采用图所示的装置,已知AB段管长,管径,实测数据为(1)AB两断面测压管水头差。(2)经2分钟流入量水箱的水量为。求弯头的局部损失系数。 4-28.一直立的突然扩大水管,已知=150mm,=300mm,h=1.5m,=3m/s,试确定水银比压计中的水银液面哪一
7、侧较高?差值为多少?解:设右侧高 得: 能量方程:断面压强:得:,代入能量方程得:第五章 孔口管嘴管路流动3.一隔板将水箱分为A、B两格,隔板上有直径为d1=40mm的薄壁孔口,如题5-3 图,B箱底部有一直径为d2=30mm的圆柱形管嘴,管嘴长l=0.1m,A箱水深H1=3m恒定不变。(1)分析出流恒定性条件(H2不变的条件)。(2)在恒定出流时,B箱中水深H2等于多少?(3)水箱流量Q1为何值?解:(1)当,时 出流恒定(2)因为,查表得,解得:(3)解得3.5810-3 m3/s5-16.如图水泵抽水系统,管长、管径单位为m,给于图中,流量Q=4010-3m3/s,=0.03。求:(1)
8、吸水管及压水管的S数。(2)求水泵所需水头。(3)绘制总水头线。解:(1)=118.69s2 /m5=2106.1s2 /m5(2)(+) (其中)(3)略22.如图所示管路,设其中的流量QA=0.6m3/s,=0.02,不计局部损失,其它已知条件如图,求A、D两点间的水头损失。解: 第六章 气体射流6-1圆射流以Q0=0.55m/s,从d0=0.3m管嘴流出。试求2.1m处射流半宽度R,轴心速度,断面平均流速,质量平均,并进行比较。解:查表知:a=0.08 由 在主体段=3.4 R=3.40.15=0.72m= =7.78m/s 解得: 解得: 解得:6-2某体育馆的圆柱形送风口,d0=0.
9、6m,风口至比赛区为60m,要求比赛区风速(质量平均风速)不得超过0.3m/s,求送风口送风量应不超过多少m/s?解:查表知:a=0.08 由 在主体段(其中)解得:第八章 绕流运动8-2在下列流速场中,哪些流动是无旋流动,哪些流动是有旋流动。如果是有旋流动,它的旋转角速度的表达式是什么?(a), (b), (c),(d), (e), (f),(g),(h),(i),(j),(k),(l),(m),解:无旋流有:(或)(a),(f),(h),(j),(l),(m)为无旋流动,其余的为有旋流动对有旋流动,旋转角速度:(b) (c) (d) (e)(g) (i) (k)8-4流速场为,时,求半径为和的两流线间流量的表达式。解: 8-5流速场的流函数是。它是否是无旋流动?如果不是,计算它的旋转角速度。证明任一点的流速只取决于它对原点的距离。绘流线。解: 是无旋流 即任一点的流速只取决于它对原点的距离流线即用描点法: -第 10 页-