2022年流体力学计算题练习.docx

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1、精品学习资源练习题1. 如右图所示，在一密闭容器中，上部装有密度1 103p0pakg/m 3 的油，下部为密度 2=103 kg/m 3 的水，已知 h1=，h2=；欢迎下载精品学习资源测压管中水银柱的读数 h=，水银的密度为 1 103求密闭容器中油液面上的压强p0；kg/m 3；1h1h3h22欢迎下载精品学习资源2. 图示为一水暖系统， 为了防止水温上升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；假设系统内水的总体积为 8m3，加温前后温差为 50，在其温度范畴内水的膨胀系数为 T9 10 4 1/，求膨胀水箱的最小容积；3. 当温度不变，压强从 0.20 MPa

2、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. 两个布满空气的封闭容器相互隔开，左边压力表 M 的读数为 100kPa，右边真空计 V 的读数为 3.5mH2O ，试求连接欢迎下载精品学习资源两容器的水银压差计中 h 的读值；vx5. 已 知流 体运 动的速度 场为：xy 2， v1 y33， 试求 t=2时过 点欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源y x， y， z3， 1， 2处的流线方程；欢迎下载精品学习资源6. 如下图，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， 各局部阻力系数分别为

3、 1， 2， 3，求：为维护稳固的管中流速 V 1m/s，下水箱的液面压强应保持在多少Pa.欢迎下载精品学习资源7. 右图为毕托管示意图；液体自左向右流淌，直欢迎下载精品学习资源管和直角弯管直接插入管道内的液体中，弯管开 口迎着流淌方向；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，忽视阻力缺失， 试运算管内液体的流速 uA ；hAhBAB欢迎下载精品学习资源8. 如右图所示为一壁厚可以忽视的大容器， 在其下部开始终径H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低 H =m 的容

4、器中，两容器内的水位始终保持不变；试运算水的出流流量和孔口处的流速；9. 如下图为一壁厚可以忽视的大容器，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H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d知孔口直径为 d =12mm ，焊接的圆管长度 l = 40mm ；容器自l由液面相对于孔口中心线的高度为H =m ，试运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 = 0 104 kg/h ；设冬季油液的运动粘度1=109.210-6m2/s，夏季运

5、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 缺失 h ； 注：假设流淌状态为湍流，可取= 4-611、一恒定有压匀称管流，已知管径d=20 mm， 管长 l=20m ，管中水流流速 u=/s ，水温 t=10 欢迎下载精品学习资源时水的运动粘度n 10m2/s ，求沿程阻力缺失欢迎下载精品学习资源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/ 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A1 的欢迎下载精品学习资源管子定常出流，A2 为出口面

6、积，h2 是出口在水箱液面欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源下的深度，问要吸上深为少不计缺失？h1 的同种液体，A1 / A2 应为多欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源vx14. 已知流体运动的速度场为： x，y，z3，1， 2 处的流线方程；xy 2， v1 y 3y3，试求t=2时过点欢迎下载精品学习资源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. 如下图输水管经三通管分流；已知管径分别为d1=200mm 、d2=100

7、mm和 d3=150mm, 断面平均流速分别是v1=2m/s 和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欢迎下载精品学习资源图中，试按长管运算所需的水头H 为多少？19. 如下图，用真空计B 测得封闭水箱液面上的真空度为 0.98kPa ，假设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；欢迎下载精品学习资源1. 解：以水银柱下面为等压面，列平稳方程：欢迎下载精品学习资源p01gh12 gh2pa3 gh欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源就： p0p

8、a3 gh1gh12 gh2欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源10132516253913600Pa9.810.510009.810.48009.810.2欢迎下载精品学习资源2. 解： 已知 V8m3， t 50， T 9 10 4 1/；1 dV欢迎下载精品学习资源T1 由1 11式V dT，得膨胀水箱的最小容积为欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源V3. 解：因：V TdVVVVT80.0049910 4500.36 m 3欢迎下载精品学习资源故：等温压缩系数：欢迎下载精品学习资源dV / VV / V0.00495.010 10Pa-1欢迎下载精品学习资源Tdpp100.21

9、06欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源E就体积模量：1110T5102109 Pa欢迎下载精品学习资源4. 解： 已知 pm1=100kPa， pv2=3.5mH2O ；依据题意可知欢迎下载精品学习资源p1pm1pppa ，p2papp100pv21033.59810欢迎下载精品学习资源h12汞m1v2汞13.69810欢迎下载精品学习资源1.0 mHg欢迎下载精品学习资源5. 解： MVV ，推得： dMVddV0欢迎下载精品学习资源dVd欢迎下载精品学习资源dVd0.015%3.7510 9 m2 / N欢迎下载精品学习资源pVdpdp4104欢迎下载精品学习资源6. 解：以下水箱液

10、面为基准面，列两液面的伯努利方程：欢迎下载精品学习资源p0pagg Hhhw Hhh沿程h局部欢迎下载精品学习资源沿程水头缺失：欢迎下载精品学习资源h沿程hfL v20.0230.15120.143m欢迎下载精品学习资源d 2 g0.02529.81欢迎下载精品学习资源局部水头缺失：v212欢迎下载精品学习资源h局部hj 123 2g1.05.00.529.810.332m欢迎下载精品学习资源总水头缺失： hwhfhj0.1430.3320.475m欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源所以，得： p0gHhhw ps38995101000.49MPa欢迎下载精品学习资源7. 解：以管道中心

11、线为零势能面， 列伯努利方程：u2pAApBg2 gghAhB欢迎下载精品学习资源又知：pAghA ，u 2p BghB欢迎下载精品学习资源A代入得： 2ghBhAAB欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源就： u A2g hBhA 29.81 0.230.17 1.08m/s欢迎下载精品学习资源8. 解：明显是薄壁小孔口埋没出流；其流量：qVACr2gHH对于厚壁孔口， Cr =0.60 取 0.600.62 皆可代入数据，得：欢迎下载精品学习资源0.012 2qV40.6029.811.23.2934310m /s欢迎下载精品学习资源于是，孔口流速为：欢迎下载精品学习资源4vqV3.29

12、3102.91 m/s欢迎下载精品学习资源A0.012 2 / 49. 解：此题中 l d = 4012=3.33，可知该孔口为厚壁孔口；孔口出流流量运算公式为：欢迎下载精品学习资源qVACr2gHH欢迎下载精品学习资源对于厚壁孔口， Cr =0.82d代入数据，得：0.012 2l欢迎下载精品学习资源qV0.82429.811.24.510 4m 3/s欢迎下载精品学习资源于是，出口流速为：欢迎下载精品学习资源4vqV4.5103.98 m/s欢迎下载精品学习资源A0.012 2 / 410. 解： 判定流态：流量： qV = qm/= 0 104/880/3600 = 0.0278 m3/

13、s 0.202/4= 0.884 m/s冬季雷诺数： Re1= ud/ 1 = 4 0.2/109.2 10-6 =16192320湍流 水头缺失以油柱高度表示 ：冬季： h 1 = 1 l/d 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 油柱欢迎下载精品学习资源Reud0.120.0202320欢迎下载精品学习资源11. 解：雷诺数v1.30610 61837.67欢迎下载精品学习资源沿程阻力缺失系数：6464Re1837.670.0348欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源l v2h0.0348

14、200.1220.0256mH 2O欢迎下载精品学习资源沿程阻力缺失：d 2g0.0229.81欢迎下载精品学习资源12. 解：如图，设大气压为 p0，以图中 2 点为基点，就：欢迎下载精品学习资源p2p0pp32p表 h1h22hg3h31g欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源p4p0pphp3h2gp03 gh2 3 g欢迎下载精品学习资源32p2p02hg332p表h1h2p0h23 gh31g欢迎下载精品学习资源因此，解得：欢迎下载精品学习资源h2 3gp表 h1h2p表h1h2h3h31g h3 2g1hh350007.31210000.213600欢迎下载精品学习资源3h2gh

15、225.619.815.615.61欢迎下载精品学习资源313. 解：1依据连续性方程 A1u1=A2u2a同时在 1 点和 2 点列出伯努力方程得：uu22p02p11欢迎下载精品学习资源g2 gg2 gb欢迎下载精品学习资源2水箱高位与 1 点之间列伯努力方程得欢迎下载精品学习资源2hp0gp11u2g2gc欢迎下载精品学习资源31 点要吸上深度为 h1 的液体，就必需：欢迎下载精品学习资源pp0p1gh1d欢迎下载精品学习资源A1u 2解上述 3 个式子，从 a得： A2u1欢迎下载精品学习资源p 0p1依据 b得：22uug12 2 g2 g1u 2 112uu22221u 2 A21

16、22A1gh1欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源p1从 c得： gp0h1u22g2g ，代入 b 得： u22gh2欢迎下载精品学习资源因此：A1gh2 A21A1h2A2gh1， A1h1h2 h2欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源即： A2h1h2dxdy3dx3 dydxdy欢迎下载精品学习资源14. 解：依据流线方程vxvy，因此得：xy2y ，即： 3xy欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源上述方程解得：3x / yC欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源由 t=2 时过点 x，y，z3，1， 2 ， C=9 ，就流线方程为：15. 解：已知 d1， d2， h；

17、3x / y9欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源依题意，列吸水管的静力学方程，得列 1、2 两截面间的伯努利方程和连续性方程p1水h欢迎下载精品学习资源p1121d 2u212uu1221d 2uduu d 2 2欢迎下载精品学习资源41142221u2或写成121水h欢迎下载精品学习资源代入伯努利方程，得2 d2 41欢迎下载精品学习资源列气罐至喷口的伯努利方程，得d1u12p022水h d2 41欢迎下载精品学习资源d1欢迎下载精品学习资源所以，气罐压力 p0必需大于或等于水h /d2 4d1 才能将 B 池中的水抽出；欢迎下载精品学习资源116. 解：已知 h=60mm ；依据题意

18、，由流体静力学方程，得欢迎下载精品学习资源p0p 汞h汞 g h欢迎下载精品学习资源列伯努利方程，基准面取在管轴线上，得欢迎下载精品学习资源p0p就1u 22欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源u2 p0p2 汞g h213.619.81 1033100.063.85 m/s欢迎下载精品学习资源17. 解：欢迎下载精品学习资源12V4Q140.051.02m/ s欢迎下载精品学习资源18. 解： Q150L / s0.05m3 / sd13.140.252欢迎下载精品学习资源Q225L / s0.025m3 / s欢迎下载精品学习资源22V4Q240.0250.8m / s欢迎下载精品学习资源2d23.140.2欢迎下载精品学习资源hL V211f 11d12g0.025hL2 V2f 22d22g0.02610000.255000.21.02229.85.3m20.8229.82.1mHhf 1hf 27.4m19解：欢迎下载