《流体力学龙天渝课后答案第三章一元流体动力学基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《流体力学龙天渝课后答案第三章一元流体动力学基础（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、流体力学龙大渝课后答案第三章一元流体动力学基础第三章一元流体动力学基础1、直径为150mm的给水管道,输水量为980.7kN/h,试求断面平均流速。解:由流量公式 Q vA 注意：kN / h kg / s Q vAQ r ，一，v 得：v 1.57m/s A2、断面为300mm x 400mm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150mm x 400mm,求该断面的平均流速解:由流量公式Q vA 得：v QA由连续性方程知 v1A1 v2 A2得：v2 12.5m/s3、水从水箱流经直径 d=10cm,d2=5cm,d3=2、5cm的管道流入大气中、当出口流
2、速10m/时,求(1)容积流量及质量流量；(2)d1及d2管段的流速解:(1)由 Q v3 A3 0.0049m3/s质量流量 Q 4.9kg /s(2)由连续性方程：v1A1 v3 A3, v2 A2 v3A3得：v1 0.625m/s,v2 2.5m/s4、设计输水量为294210kg/h的给水管道，流速限制在0.9 s 1.4m/s之间。试确定管道直径根据所选直径求流速。直径应就是50mm的倍数。解:Q vA 将 v 0.9s 1.4m/s代入得 d 0.343s 0.275m直径就是50mm的倍数，所以取d 0.3m代入Q vA得v 1.18m5、圆形风道，流量就是10000m 3/h
3、,流速不超过20 m/s。试设计直径，根据所定直径求流速。 直径规定为50 mm的倍数。解:Q vA 将 v 20m/s代入得：d 420.5mm 取 d 450mm代入 Q vA 得：v 17.5m/s6、在直彳5为d圆形风道断面上，用下法选定五个点，以测局部风速。设想用与管轴同心但不同半径的圆周，将全部断面分为中间就是圆，其她就是圆环的五个面积相等的部分。测点即位于等分此部分面积的圆周上，这样测得的流速代表相应断面的平均流速。(1)试计算各测点到管心的距离，表为直径的倍数。(2)若各点流速为Ui, U2, U3, U4, U5,空气密度为 ，求质量流量G。解:(1)由题设得测点到管心的距离
4、依次为r1r52ri22S 10 3S 10d24d2 10 fri同理r3-d 2,107d2,10-d2,10(2) GSv2 1 ,d - ( U145U5)7、某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为25 m/s,密度为 2、62 kg/ m3、干管前段直径为 50 mm,接出直径40 mm支管后，干管后段直径改为45 mm。如果支管末端密度降为2、30 kg/m 3,干后段末端密度降为 2、24 kg/m 3,但两管质量流量相同，求两管终端流速。Q干 Qc解:由题意可得1（vA）干始（vA）干终（vA）支v干效 18m /s得：v支 22.2m/s8、空气流速由超音速过渡到亚超音速时,要经过冲击
5、波。如果在冲击波前，风道中流速为660 m/s,密度为1 kg/m 3。冲击波后速度降至 v 250 m/s。求冲击波后的密度。解:1Q12Q2又面积相等V22.64kg/m39、管道由不同直径的两管前后相连接组成，小管直径dA=0、2 m，大管直径dB=0、4 m。水在管中流动时，A点压强Pa =70kpa,B点压强Pb =40kpa。B点流速Vb =1 m/s。试判断水在管中流动方向。f算水流经过两断面间的水头损失。解:设水流方向A B由连续性方程知: VaAaVb Ab得：vA 4m/ sa由能量方程知：得：hi22VaPb2Vb2g2gZ2h122.824 m，水流方向A10、油沿管线
6、流动,a断面流速为2 m/s,不记损失，求开口C管中的液面高度。解：由连续性方程知：v1 A1v2 A2得：v2 4.5m/s由能量方程得：22旦1.2幺0比红g 2g g 2g其中：史 1.5mg代入数据解得：匹 1.86 m g11、水沿管线下流，若压力计的t数相同，求需要的小管直径d0,不计损失。解:由连续性方程：v1Al v0A022由能量方程得幺+3=.2g2g得面积A0d0 0.12m12、用水银比压计量测管中水流，过流断面中点流速u。如图，测得A点的比压计读数h=60mm汞柱。(1)求该点的流速u ,(2)若管中流体密度为 0、8g/cm3的油，h不变,该点流 速为若干，不计损失
7、。解:设水银容重为 g U1 = J2hg =3、85m/s(2)U2=J-g =4、31m/s水银解:V3.2gH由连续性方程得：v1A1v2 A2v3A由1 2断面列能量方程：Zg 2gP2 v2g 2g由断面压强公式：P7Kg(Zi Z2 0.175)P2汞 g 0.175 7KgZ22v列水箱水面至喷口处万程：H 得：H 11.8m2gp 22列压力表至喷口处方程：上上上得P 79kPag2g2g14、计算管线流量，管出口 d=50mm,求出A,B,C,D各点的压强，不计水头损失解:对出 口 D, v2 2gh 2g 4由连续性方程知vavbVca b c又 va Aavd Ad 得:
8、以9v a由A D列能量方程Pag2g2Vd2g得：Pa 68kPa同理得：Pb0.48kPa pc20.1kPa Pd 015、水由管中铅直流出，求流量及测压计读数、解:设水容重为 g ,水银容重为 1g由连续性方程va AavbAbAa (0.05 2a 4Abd0.6 0.00122由能量方程知3注 0 0比2g2g解得：Q vaAa 0.00815 m3/s列管口到水银测压计出口的方程：2/、 vag (3 1.5)gigh2g得：h 395mm汞柱16、同一水箱上下两孔口出流，求证：在射流交点处h1y1=h2y22Vi解：h1 = , h22g2V22gy12gt12,y21 .22
9、 gt2Piv1tlv2 t217、一压缩空气罐与文丘里式的引射管连接d1，d2, h均为已知，问气罐压强Po多大方才能将B池水抽空出。gh v1A v2 A2得：Po空1d1流体力学龙大渝课后答案第三章一元流体动力学基础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t实数为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：一p gv Pi2g gh1 2又 h1 2 1m 得：v8.74m/s:19、由断面为0、2m2与0、1 m2的两根管子所组成的水平输水管系从水箱流入大气中若不计损失(A)求断面流速Vi与v2、(B)绘总水头线
10、及测压管水头线；(C)求进口 A点的压强。(2)计算损失：第一段为4Y,第二段为3”、(A)求断面流速Vi与V2、(B)绘总水头线及测压2g2g管水头线；(C)根据水头线求各段中间的压强，不计局部损失。解：(1)v2, 2gH 8.85m/s,又 A2v2 A1vl得:v14.43m/s总水头线2 v12g2,v21m,2g4m由能量方程0Pag2 v12g得：pA 29.4KPa(2)由能量方程42 v22g2/ v14 2g3: , 2v1 v2 2g得:v2 3.96m/s,v11.98m / s测压管水头线22v- 0.2m,4 0.8m2g2g0.8m,3 2.4m 2g2g由图,p
11、就是梯形中位线1小 八P1- (3.8 3)3.4m2p133.2kPaP2就是三角形中位线1p22.4 1.2m2p2 11.76KPa20、高层楼房煤气立管量。假设煤气的密度为3 v计算,BC段为 2B,C两个供气点各供应 Q=0、02m3/s的煤气0、6kg/ m3,管径为50mm,压强损失AB段为24 工 计算，假定C点保持余压为300Pa,2求A点酒精(酒806kg/m3)液面应有的高度(空气密度为1、2kg/m 3)解:列A C断面方程Pa2V12g(空气)g (Z2Z1)Pc2Vc22V122丫22即:2V1c、,、h 酒g 0.6(1.2 0.6) g (60 0)222300
12、 0.6 v20.6 3上22Q d 2V24一一2一 一2Q d v1得：h 44.7mm421、锅炉省煤器的进口处测得烟气负压h1=10、5mmH2O,出口负压h2=20mm H 2O。如炉外空气密度1、2kg/m3,烟气得平均管度 =0、6kg/m3,两测压断面图差 H=5m,试求烟气通过管 煤器的压强损失。22解：p1(a )g(Z2 Z/p2-7- P 损22即：水gh1 () g (0 5)水gh2P损p 损 63.68pa22、烟囱直径 d=1m。通过烟气量 Qv 26m3/h,烟气密度0、7kg/m3,周围气体的密度cH v2al、2kg/m3,烟囱压强损失用 pi=0、035
13、计算,要保证底部(1断面)负压不小于98Pa,2d烟囱高度至少为多少？求 H;2高度上的压强，绘烟囱全高程1-M -2的压强分布。计算时 1-1断面流速很低，忽略不计。解:Qv Av 得:v 9.2 10 3m/s由能量方程得：P10 ( a )gH 00.035Hv22d即 98 (1.2 0.7)g(HvHv0.7 0.70.03522d得：H 20m又断面11至M断面的能量方程得1v20.035 Hv2P10 -(a )gH Pm 222 2d一H即：98 (1.2 0.7)g(0)22vPm 0.7 21Hv-(0.70.035)22d得：Pm49Pa(1.2 0.7)gH98 Pa总能量=98 98 0papm图如此-1 11 ,三角形中位线(负值)-(98 0 0)49Pa23、图为矿井竖井与横向坑道相连，竖井高为200m,坑道长为300m,坑道
