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1、1第一章 流体及其主要物理性质1-1. 轻柴油在温度 15C 时相对密度为 0.83，求它的密度和重度。解：4C 时 相对密度：3/9801mNkg水 水 水水 d所以， 3/81490. mNkg水 水1-2. 甘油在温度 0C 时密度为 1.26g/cm3，求以国际单位表示的密度和重度。解： 33/1/kgcg3/1248.960/26/. mNgm1-3. 水的体积弹性系数为 1.96109N/m2，问压强改变多少时，它的体积相对压缩 1？解： dpVPaEpp)(MPaEVp 6.19096.10.71-4. 容积 4m3的水，温度不变，当压强增加 105N/m2时容积减少 1000c
2、m3，求该水的体积压缩系数 p 和体积弹性系数 E。解： 19560.2104PapVpaEp89.211-5 石油相对密度 0.9，粘度 28cP，求运动粘度为多少 m2/s?解： sPasPsmPc 1.010032cStt3./.9.82531-6 相对密度 0.89 的石油，温度 20C 时的运动粘度为 40cSt，求动力粘度为多少？解： 40cSt0.4St0.410 -4m2/s89.0水d0.410 -48903.5610 -2 Pas1-7 图示一平板在油面上作水平运动，已知运动速度 u=1m/s，板与固定边界的距离 =1mm ，油的动力粘度 1.147Pas，由平板所带动的油
3、层的运动速度呈直线分布，求作用在平板单位面积上的粘性阻力为多少？2解： 233/1047.1047. mNdyu1-8 如图所示活塞油缸，其直径 D12cm，活塞直径 d11.96cm，活塞长度L14cm，油的 0.65P ，当活塞移动速度为 0.5m/s 时，试求拉回活塞所需的力 F=？解：AdL , 0.65P 0.065 Pas , u0.5m/s , y=(D-d)/2 NdyuF 5.821096.2510496.14.3065. 2 3第二章 流体静力学2-1. 如图所示的 U 形管中装有水银与水，试求：（1）A、C 两点的绝对压力及表压各为多少？（2）A、B 两点的高度差为多少？
4、解： pA 表 h 水0.3mH 2O 0.03at0.39800Pa2940Pa pA 绝 p a+ pA 表 （10+0.3）mH2O1.03at10.39800Pa100940PapC 表 hghhg+ pA 表 0.113.6mH 2O+0.3mH2O1.66mH 2O0.166at1.669800Pa16268Pa pC 绝 p a+ pC 表 （10+1.66 ）mH 2O11.66 mH2O 1.166at11.66 9800Pa114268Pa 30cmH 2O13.6h cmH 2O h30/13.6cm=2.2cm题 2-2 2-2 今有 U 形管，内装水和四氯化碳（CCl
5、 4） ，如图所示。试求四氯化碳的相对密度。解：列等压面方程：30.6cmH2O 17.8cmH2O+8.0 4cld6.187.304cld2-3. 图示水罐中气体绝对压强 p11.510 4Pa，高度 H1m。当时的大气压强相当于 745mm 水银柱高。试求玻璃管中水银的上升高度 h 为多少？解：绝对压强 p11.510 4Pap1+Hp a hgh hgh74510 -313.69800-1.5 104-980019.92910 4-1.5104-0.981047.44910 4Pah7.44910 4/(13.69800)=0.56m题 2-3 42-4. 油罐内装相对密度 0.8 的
6、油品，下有底水，为测定油深及油面上的压力，装置如图所示的 U 形管水银压力计，测得各液面位置如图。试确定油面高度 H 及液面压力 p0。解：13.60.5-0.86mH 2O6-1.66-0.4d 油 HH（1.6-0.4）/d 油 1.5mP06-1.6mH 2O4.4mH 2O0.44at4.31210 4Pa （表压） 题 2-4 图第三章 流体运动学与动力学基础3-1 油管输送相对密度 0.8 的煤油，设计输送量为 50t/h，限制流速不超过 0.8m/s，需多大管径？解： VMdAVQM42 md 16.08.1.0.336/54 3-2 自水箱接出一个水龙头，龙头前有压力表。当龙头
7、关闭时，压力表读数为 0.8 大气压；当龙头开启时，压力表读数降为 0.6 大气压。如果管子直径为 12 毫米，问此时的流量为多少?解： p 00.8at8mH 2O对 11、22 列伯努利方程:smAVQsmggV/108.7402.1326./896. 342 23-3 为测量输油管内流量，安装了圆锥式流量计。若油的相对密度为 0.8，管线直径 D=100毫米，喉道直径 d=50 毫米，水银压差计读数h=40 厘米。流量系数 0.9，问每小时流量为若干吨?解：11228mH2O22115pgAQ2httskghdMHg/57/1036825. 4.098.06138.9240.19.2 油
8、 油3-4 图示水箱在水深 H3m 处接一水平管线。管线由两种直径串联已知：H3m，d 120mm，d 210mm，L 1L 210m ，h w10.6mH 2O，h w21mH 2O求： Q； i 1，i 2； 绘制水头线解： 对 00、22 两液面列伯努利方程： )(gV212whmhHw4.603)(2g21smV/4.5 sAQ/12.4. 3422 粗管段： 06.11Lhiw细管段： .2i smVd/31.4.5012 mg9.03-5 图示输水管路 d1d2d3，若忽略管件处的局部阻力，试绘制其总水头线和测压管水头线的示意图。63-6 用 80KW 的水泵抽水，泵的效率为 90
9、%，管径为 30cm，全管路的水头损失为 1m，吸水管水头损失为 0.2m，试求抽水量、管内流速及泵前真空表的读数。解： KWN729.08泵轴泵 泵的扬程：H=z 2-z1+h1-2=29+hw=30mH2OsmdQVsH/47.3.01354/45.022 3泵泵 对 11、22 两液面列伯努利方程： KPagVpp58.274.275808.92473.90.0223-7 图示一管路系统，欲维持其出口流速为 20m/s，问需多少功率的水泵？设全管路的水头损失为 2m，泵的效率为 80%，若压水管路的水头损失为 1.7m，则压力表上的读数为多少？解： smAVQ/1057.40.13232
10、泵的扬程：H=z 2-z1+hw+ =20+2+ =42.41mgV28.92WNH65.8.0655641.793泵 泵轴泵 对 11、33 两液面列伯努利方程： KPahgVHpsmdhgVpww 3904.39058.892514.98021/520132313 另：对 33、22 两液面列伯努利方程： KPa37.5098.022373-8 水流经过 60 渐细弯头 AB，已知 A 处管径 DA0.5m，B 处管径 DB0.25m，通过的流量为 0.1m3/s，B 处压力 pB1.8 大气压。设弯头在同一水平面上，摩擦力不计，求弯头所受推力为多少牛顿？解： PaatpsmAQVDmAB
11、B5221076.8.1/4.29.1.0.49.5.4316.0.1对 A、B 列伯努利方程： NApP PagVpgBAB625.8409.1764. 315837.0.20.12022由动量方程：x： RVQRxABx 062coscos 8y： NRVQRPyByB 8.7610sinsinNx38.156923-9 消防队员利用消火唧筒熄灭火焰，消火唧筒口径 d1cm，水龙带端部口径 D5cm，从消火唧筒射出的流速 V20m/s，求消防队员用手握住消火唧筒所需的力 R（设唧筒水头损失为 1m 水柱）？解： smVDdsAQ/8.0251/157.4.3021 32对 11、22 列伯
12、努利方程： whgp PaV2094818.9208211 NApP5.45.30941动量方程： RVQ381045.1)8.20(57.03121 消防队员所需力为 381N，方向向左。3-10 水射流以 19.8m/s 的速度从直径 d100mm 的喷口射出，冲击一固定的对称叶片，叶片的转角 135，求射流对叶片的冲击力。解： smAVQ/1543.04.138.92NRVQp645.23135cos8.1901cos229第四章 流体阻力和水头损失4-1 用直径100mm的管路输送相对密度0.85的柴油，在温度20C时，其运动粘度为6.7cSt，欲保持层流，问平均流速不能超过多少？最大
13、输送量为多少t/h？解： mDsmcSt 1.0/107.6.36 层流：Re c2000sVDc /34.1.072ReRe 6 htKgAQMm /2.3106894.89.0485. 2 水4-2 相对密度0.8的石油以流量50L/s沿直径为150mm的管线流动，石油的运动粘度为10cSt，试求每公里管线上的压降（设地形平坦，不计高程差） 。若管线全程长10km，终点比起点高20m，终点压强为1大气压，则起点应具备的压头为多少?解：（1） smDQAV/83.215.0432Pahph mgVdLfff 52245 107.498.0353.5.1.0.Re316.8 水 力 光 滑 区
14、，（2） fw 3.5.21.02. PapphgVpgVw61 21 108.4359098.0所以，每公里压降：4.710 5Pa，起点压头：4.8610 6Pa4-3 自地下罐经离心泵向油库输油流程如图。管线直径200mm，吸入段总长20m，地下罐液面至泵中心高差4m。油品相对密度0.75，运动粘度4cSt。（1）若设计输送量为108t/h，那么吸入段的总水头损失应为多少米油柱？（包括沿程水头损失和局部水头损失）（2）泵前真空表读数应为多少？（3）如果泵出口压强为7.25大气压（表压） ，泵的效率为80%，则泵的额定功率（轴功率）应为多少？101-带保险活门出口；2弯头（R3d） ；3闸阀；4透明油品过滤器；5真空表；6压力表解：（1） smhtQ/04.17.03/8/13DAV2.42 mggVdLh gVgh mVdLjjf 3.0274.1823402. .7.15.90.2. 22. 165.08974.02.Re316.003.69. 4310214当另 ： 水 力 光 滑
