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1、资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除 word 可编辑 练习题 1. 如右图所示，在一密闭容器中，上部装有密度1=0.8 103kg/m 3 的油，下部为密度 2=103kg/m 3 的水，已知 h1=0.4m，h2=0.2m。测压管中水银柱的读数h=0.5m，水银 的密度为1=13.6103 kg/m 3。求密闭容器中油液面上的压 强 p0。 2. 图示为一水暖系统，为了防止水温升高时体积膨胀将水管 胀裂，在系统顶部设一膨胀水箱，使水有膨胀的余地。若系 统内水的总体积为8m3，加温前后温差为50，在其温度范 围内水的膨胀系数为T9104 1/，求膨胀水箱的最小 容积。 3. 当温度不变，压
2、强从0.20 MPa 增加到 10 MPa 时，某种液体的体积减小 0.49%，求该液体的体积模量。 4. 两个充满空气的封闭容器互相隔开，左边压力表 M 的读 数为 100kPa，右边真空计 V 的读数为 3.5mH2O，试求连接 两容器的水银压差计中h 的读值。 5. 已 知流 体 运 动 的 速 度 场 为： 32 3 1 yvxyv yx ， ， 试求t=2时 过 点 ()()xyz， ， ，312 处的流线方程。 6. 如图所示，水在压强作用下从密封的下水箱沿竖直管道流入 上水箱中，已知h50cm，H3m，管道直径 D25mm， 0.02，各局部阻力系数分别为10.5，25.0，31
3、.0， h pa p0 h 1 h 2 1 2 3 资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除 word 可编辑 求：为维持稳定的管中流速V1m/s，下水箱的液面压强应保持在多少Pa? 7. 右图为毕托管示意图。液体自左向右流动，直 管和直角弯管直接插入管道内的液体中，弯管开 口迎着流动方向。测得 A 点的液柱高度为 hA =170 mm，B 点的液柱高度为hB = 230 mm，已知液体 的密度为 =990 kg/m3，忽略阻力损失， 试计算管 内液体的流速 uA。 8. 如右图所示为一壁厚可以忽略的大容器，在其下部开一直径 为 d =12mm 的小孔口，水自孔口流出后进入另一液面比大容 器液面
4、低 H =1.2m 的容器中，两容器内的水位始终保持不变。 试计算水的出流流量和孔口处的流速。 9. 如图所示为一壁厚可以忽略的大容器，为了便于出流，在 容器壁上开一圆孔并在外面焊接一段等径圆管，容器自由液面 及孔口出口皆与大气相通，而且可以保证容器内的水位不变。 已知孔口直径为d =12mm，焊接的圆管长度l = 40mm。容器 自由液面相对于孔口中心线的高度为H =1.2m， 试计算水的出 流流量和出口流速。 10. 用长 l =300m、内径 d =200mm 的铸铁管输送密度 = 880 kg/m3 的油液，测 得质量流量 qm = 8.80104 kg/h。设冬季油液的运动粘度1=1
5、09.2 10-6m2/s， 夏季运动粘度2=35.5 10-6m2/s，试确定冬、夏季输油管路以油柱高度表示的水 头损失 h 。注：若流动状态为湍流，可取 = 0.04 11、一恒定有压均匀管流，已知管径d=20 mm ，管长 l=20m ，管中水流流 速 u=0.12m/s ，水温 t=10 时水的运动粘度n=1.306 10 -6 m 2/s ，求沿程 hA B A hB H H l d 资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除 word 可编辑 阻力损失 12、如图，已知压力表测得密闭容器内的压力读 数为 5 千帕，其他数据如图中所示，求未知液体 的密度（已知水和水银的密度分别为1 吨/
6、 立方 米和 13.6 吨/ 立方米）。 13. 液体由水箱经中间有收缩截面（截面积为 1 A ）的 管子定常出流， 2 A 为出口面积， 2 h 是出口在水箱液面 下的深度，问要吸上深为 1 h 的同种液体， 21/ A A 应为多 少（不计损失）？ 14. 已知流体运动的速度场为： 32 3 1 yvxyv yx ， ，试求t=2时过点 ()()xyz， ， ，312 处的流线方程。 15. 一压缩空气罐与文丘里式的引射管连 接，d1,d2,h 均为已知， 问气罐压力 p0多大 方才能将 B 池水抽出。 16. 用水银压差计测量水管中的点速度u，如读数 h 60mm，求该点流速。 17.
7、如图所示输水管经三通管分流。已知管径分别为 d1=200mm、 d2=100mm 和 d3=150mm, 断 面 平 均 流 速 分 别 是v1=2m/s和 资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除 word 可编辑 v2=1.5m/s，试求断面平均流速v3. 18. 图示一串联管路，管径、管长、 沿程水力摩阻系数和流量分别标于 图中，试按长管计算所需的水头H 为多少？ 19. 如图所示，用真空计B 测得封 闭水箱液面上的真空度为0.98kPa， 若敞口油箱 的液面低于水箱液面的高度H=1.5m，油柱高 h1=5.6m，水银柱高 h2=0.2m，求油的密度。 资料收集于网络，如有侵权请联系网站删
8、除 word 可编辑 1. 解：以水银柱下面为等压面，列平衡方程： ghpghghp a322110 则： 221130 ghghghpp a 2.081.98004 .081.910005.081.913600101325 Pa162539 2. 解：已知 V8m3，t50，T9104 1/。 (1) 由(111)式 T V V d d1 T ，得膨胀水箱的最小容积为 34 T m36.0501098TVV 3. 解：因： 00490 d . V V V V 故：等温压缩系数： 1 -10 6 Pa1005 100.2)(10 00490 d d . . p V/V p V/V T 则体积模
9、量： Pa102 105 119 10 T E 4. 解：已知 pm1=100kPa，pv2=3.5mH2O。 根据题意可知 am11 ppp ， v2a2 ppp mHg0 .1 98106.13 98105.310100 3 v2m121 汞汞 pppp h 5. 解： VM ，推得： 0dVVddM ddV V 资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除 word 可编辑 Nm dp d Vdp dV p /1075.3 104 %015.0 29 4 6. 解：以下水箱液面为基准面，列两液面的伯努利方程： 局部沿程 hhhHhhH g p g p w a )()( 0 沿程水头损失： m
10、g v d L hh f 143. 0 81.92025.0 1)15.03( 02.0 2 22 沿程 局部水头损失： m g v hh j 332. 0 81. 92 1 )5.00.50. 1( 2 )( 22 321局部 总水头损失： mhhh jfw 475.0332.0143.0 所以，得： MPaphhHgp sw 49.01010038995)( 0 7. 解：以管道中心线为零势能面， 列伯努利方程： g p g u g p BAA 2 2 又知： AA ghp ， BB ghp 代入得： AB A hh g u 2 2 则： m/s08117023081922.).(.)hh
11、(gu ABA 8. 解：显然是薄壁小孔口淹没出流。其流量： gHACrqV2 对于厚壁孔口， Cr =0.60（取 0.600.62皆可） 代入数据，得： hA B A hB H 资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除 word 可编辑 /sm102933218192600 4 012034 2 . . qV 于是，孔口流速为： m/s912 40120 102933 2 4 . /. . A q v V 9. 解：本题中 ld = 4012=3.33，可知该孔口为厚壁孔口。 孔口出流流量计算公式为： gHACrqV2 对于厚壁孔口， Cr =0.82 代入数据，得： /sm105.42.1
12、81.9282.0 4 012.0 34 2 V q 于是，出口流速为： m/s98.3 4/012.0 105.4 2 4 A q v V 10. 解：判断流态： 流量： qV = qm/ = 8.80104/880/3600 = 0.0278 m3/s 流速： u = qV/A= 0.0278/(3.140.202/4)= 0.884 m/s 冬季雷诺数： Re1= ud/ 1 = 0.8840.2/(109.210-6) =16192320（湍流） 水头损失（以油柱高度表示） ： 冬季： h 1 = 1 (l/d) (u2/2g) = (64/Re1) (l/d) (u2/2g) = 2
13、.366 m （油柱） 夏季： h 2 = 2 (l/d) (u2/2g) = 2.390 m（油柱） 11. 解：雷诺数 2320 67.183710306.1 020.012. 0 Re 6 v ud H l d 资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除 word 可编辑 沿程阻力损失系数： 0348. 0 67.1837 64 Re 64 沿程阻力损失： OmH g v d l h 2 22 0256.0 81.92 12.0 02.0 20 0348.0 2 12. 解：如图，设大气压为p0，以图中 2 点为基点，则： ghhhppp 132102 )( 表 ghpp 2323 ghpp
14、p 32304 ghpghpp 320 2323 ghhhppp 132102 )( 表 ghpgh 320 23 因此，解得： ghghhhpgh 23132132 )( 表 13600 61. 5 2. 0 1000 61. 5 31.7 81. 961.5 5000 2 2 3 1 2 321 2 3 h h h hhh gh p表 3 909.035 13. 解： （1）根据连续性方程A1u1=A2u2 （a） 同时在 1点和 2点列出伯努力方程得： g u g p g u g p 22 2 11 2 20 (b) （2）水箱高位与 1 点之间列伯努力方程得 g u g p g p h
15、 2 2 110 2 (c) （3）1 点要吸上深度为h1 的液体，则必须： 110ghppp (d) 资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除 word 可编辑 解上述 3 个式子，从 (a)得： 1 2 2 1 u u A A 根据(b)得： 1 1 22 22 2 2 12 2 2 2 2 1 10 )1( 2 1 )1( 2 1 ) 22 (gh A A u u u u g u g u gpp 从（c）得： g u h g p g p 2 2 1 2 01 ，代入(b)得： 22 2ghu 因此： 1 1 2 2 ) 1(gh A A gh ， 2 21 1 2 h hh A A 即：
16、21 2 2 1 hh h A A 14. 解：根据流线方程 yx v dy v dx ，因此得： 32 3 y dy xy dx ，即： y dy x dx 3 上述方程解得： Cyx/3 由 t=2 时过点 ()()xyz， ， ，312 ，C=9，则流线方程为： 9/3yx 15. 解：已知 d1，d2，h。 依题意，列吸水管的静力学方程，得 hp 水1 列 1、2 两截面间的伯努利方程和连续性方 程 2 2 2 11 2 1 2 1 uup 2 2 21 2 1 4 1 4 1 udud 或写成 2 1 2 21 )( d d uu 资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除 word 可编辑 代入伯努利方程，得 1)( 2 1 4 1 2 2 2 d d h u 水 列气罐至喷口的伯努利方程，得 1)( 2 1 4 1 2 2 20 d d h up 水 所以， 气罐压力 p0必须大于或等于 1)/( 4 1 2 d d h 水 才能将 B 池中的水抽出。 16. 解：已知 h=60mm 。 根据题
