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1、散热器5.已知流体运动的速度场为：V.=封2,试求t=2时过点练习题1. 如右图所示，在一密闭容器中，上部装有密度=X103 kg/m，的油,下部为密度务nt) kg/m3的水，已知A=0.4m, g 2mo测压管中水银柱的读数/fO. 5m,水银的密度为Z二 X103 kg/m3o求密闭容器中油液面上的压强场。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50C,在其温度 范围内水的膨胀系数为BT=9X104 1/C,求膨胀水箱的最小容积。3. 当温度不变，压强从MPa增加到10 MPa时
2、，某种液体的体积减小%,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10OkPa,右边真空计V的读数为，试求连接两容器的 水银压差计中h的读值。(加y, z) = (3, 1, 2)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h=50cm, H=3m,管道直径D=25mm, X =, 各局部阻力系数分别为&1=, ?2=, &3=,求：为维持稳 定的管中流速V=1m/s,下水箱的液面压强应保持在多少Pa7. 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
3、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uAo8. 如右图所示为一壁厚可以忽略的大容器，在其下部开一直 广 径为d =12rran的小孔口，水自孔口流出后进入另一液面比大容器液面低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（1二12响，焊接的圆管长度I=
4、40响。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I =300m.内径d =200rmn的铸铁管输送密度？ = 880 kg/m3的油液， 测得质量流量qm=X104 kg/h。设冬季油液的运动粘度?1 = X 10-6m2/s,夏季 运动粘度?2=X10-6m2/s,试确定冬、夏季输油管路以油柱高度表示的水头损失h?o 注：若流动状态为湍流，可取？=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=10C时水的运动粘度n=X10V/s,求沿程阻力损失12、如图，已知压力表测得密闭
5、容器内的压力读数为5千帕，其他数据如|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/立方米 和吨/立方米）。13. 液体由水箱经中间有收缩截面（截面积为&）的 管子定常出流，人为出口面积，处是出口在水箱液面 下的深度，问要吸上深为九的同种液体，4仇应为多 少（不计损失）七=成,14.已知流体运动的速度场为：3,试求t=2时过点(x, y, z) = (3, 1, 2)处的流线方程。15. 一压缩空气罐与文丘里式的引射管 连接，db d2, h均为已知，问气罐压力Po 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Ah =60mm,求该点流速。17. 如图所示输
6、水管经三通管分 流。已知管径分别为d1=200mmd2=100mm和d3=150mm,断面平均流速分别是v1 =2m/s和v2=s,试求断Lj = 1000m山=250mm =0.025L2 = 500m 2 = 200mm A2= 0-026q=25L/sQ = 25ls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1.解：以水银柱下面为等压面，列平衡方程:Po + A gh! + PM = pa +p3gh则：Po = Pa +P38hP18K-P2Sh2= 101325+13600x9.81x0.5-1000x9.81x0.4-800x9.81x0.2
7、= 162539 Pa2.解： 已知 V=8m3, t=50C, 8 T=9X10-4 1/C。(1) 由(1-11 )式v dT,得膨胀水箱的最小容积为= 8x9x104x50=0.36 m33.解：因：V = V = 故：等温压缩系数:些= _N = _ 一。奶 95.0x1。* dp Np (10-02)x106E = = =2xl09 Pa则体积模量： & 10-4.解： 已知 pm1=100kPa, pv2=o根据题意可知=+ P2 = P. P.213.6x9810h A - Pi Pmi + Pv2 100x103 + 3.5x9810 /汞= 1.0mHg5. 解：=七推得：d
8、M = Vdp + pdV = 0_L=_adV dp/? =-= =01( = 3.75xl0-9m2/7V/ Vdp pdp 4x 106. 解：以下水箱液面为基准面，列两液面的伯努利方程:碧一纭（5+九=W局部沿程水头损失:4 =ht =A- = 0.02X+= 0.143m”7 dig 0.025x2x9.81局部水头损失:hJ也HPohv2_ I2局部=j =1 +。2 + = (10 + 5.0 + 0.5) x = 0.332m 2g2x9.81m a h = h. + h. = 0.143 + 0.332 = 0.475m 总水头损失：“ 丁 J所以，得：P。=原(+ 力 +
9、如)+心=38995 +10100 =0.49肱儿7.解：以管道中心线为零势能面，列伯努利方程: +红=业Pg 2g pg又知：PA=Pgh 1九=园1=如- a代入得：2gH则. 11 a =2g( 1“ -h. ) = /2x9.81x(0.23 0.17) = 1.08 m/s8.解：显然是薄壁小孔口淹没出流。其流量:qv = ACr2gH对于厚壁孔口，Cr =（取皆可）代入数据，得:qv = 12 - x0.60x 72x9.81x1.2 = 3.293 x 10-4 m3/s 4于是，孔口流速为:v = = 3.293 x10- =29inysA 勿 x0.01249.解：本题中I
10、/ d = 40/12=,可知该孔口为厚壁孔口。孔口出流流量计算公式为:qv = ACr2gH对于厚壁孔口，Cr =代入数据，得:=”。12 x 0.82 x /2x9.81xl.2 = 4.5x 104 m3/s 4于是，出口流速为:1= 4.5x10： =3 98 邮A x0.012-/410.解：判断流态:流量：qv = qm/? = X104/880/3600 = 0. 0278 m3/s流速：u = qV/A= X4)= 0. 884 m/s冬季雷诺数：Re1= ud/?1 = XX10-6) =16192320 (湍流) 水头损失（以油柱高度表示）:冬季：h?1 =?1 (l/d)
11、(u2/2g) = (64/Re1) (l/d) (u2/2g)2. 366 m（油柱）夏季：h?2 =?2 (l/d)(u2/2g) = 2. 390 m (油柱)11-解：雷诺数Re = v0.12x0.020p2s=p。+处用P2 二 Po + P表+(4+人2+4供 =h+p。+处赛因此，解得:二 p表+(4+力2+九)x a*h3pigp 表h. + /?. +/?, h,50007.310.2p, = + -x p.- x p. =+ xlOOOx 13600h2g h2h25.61x9.815.615.6113. 解：(1)根据连续性方程A1u1=A2u2(a)同时在1点和2点列
12、出伯努力方程得:PS 2g pg 2g(b)(2) 水箱高位与1点之间列伯努力方程得 pg pg 2g(c)(3) 1点要吸上深度为hi的液体，则必须:(d)p = Po - Pl 2 pgh解上述3个式子，从(a)得：义也Po-Pl=Pg(-) = - P2 (-0 = - P临(b 一 1) 邮 根据(b)得：2g 2g 222 AP _ P。一 h - E/从(c)得：Pg P& 2g,代入(b)得：2 = J2盹I皿(pT)Hg 九 v- _因此： A , A即：A? h + h2dx _y dx _ dy y3 ,即：3x ydx dy9r14. 解：根据流线方程、,因此得：上述方程
13、解得：3x/y = C由t=2时过点3)，Z)=(3, 1，2), c=9,则流线方程为：3x/)，= 915. 解：已知 M ch, h。依题意，列吸水管的静力学方程，得 Pk=*列1、2两截面间的伯努利方程和连续性方程也1 2 1 2E3湖笥二棚；侃2 或写成 们二纶(牛)2代入伯努利方程，得2P_ 12 _ y水”列气罐至喷口的伯努利方程，得 P=方伽2二旗.-1所以，气罐压力P。必须大于或等于*/（了）4一1才能将B池中的水抽出。16. 解：已知 Ah=60mmo根据题意，由流体静力学方程，得P。 P =（/汞一r）Ah =（Q 汞P）gAh列伯努利方程，基准面取在管轴线上，得12Po = P +二 pu_ 2(p p)_ 2(俊-p)g4*_ 2x(13.6-1)x9.81x103x0.06w H p H p = io17.解：0=0+0v3 =2.89m/s18 解 0 = 5OL/s = OO5?3/sQ2 =25L/
