2022年流体力学课后习题第四章作业答案.pdf

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1、流体力学课后习题第四章作业答案第四章作业答案4-3 水在变直径竖管中流动,已知粗管直径d1=300mm ,流速 v1=6m/s。两断面相距3m,为使两断面的压力表读值相同。试求细管直径(水头损失不计 )。解: 221122122222112222pvpvZZg2gg2gpvpvv6 300 34.837mv9.74m/sg2gg2g2g2glh2212211212v6v dv d dd300235.5mmv9.7444 变直径管段AB,dA=0、2m,dB=0、4m,高差 h=1、 5m,测得 pA=30kPa,pB=40kPa,B 点处断面平均流速vB=1、5m/s,试判断水在管中的流动方向

2、。解: 22222220.43061.5()6m/s 04.900.229.82401.51.55.69m 29.819.6BAAABAAABBBBdpHzmdgggpHZggHBHA, 水由 B 流向 A; 水头损失 5、69-4、90=0、79m 45 用水银压差计测量水管中的点流速u ,如读值h=60mm ,(1) 求该点流速 ;(2)若管中流体就是30.8/kg m的油 ,h 不变 ,不计水头损失 ,则该点的流速就是多少？解:(1)212.619.6 12.6 0.063.85m/sugh(2)212.819.6 12.8 0.064.34m/sugh46 利用文丘里管的喉管处负压抽吸

3、基坑中的积水,已经知道管道直径1100dmm,喉管直径250dmm,2hm,能量损失忽略不计。 试求管道中流量至少为多大,才能抽出基坑中的积水？解:由题意知 ,只有当1212()()ppzzhgg时 ,刚好才能把水吸上来,由文丘里流量计原理有1212()()ppQkzzgg,其中21412142()1dkgdd,代入数据 ,有12.7Ql s。4-8 管道流动管径为d=150mm,喷嘴出口直径dD=50mm,各点高差 h1=2m,h2=4m,h3=3m,不计水头损失 ,求 A、B、C、D 各点压强。解: 0-0 处总水头为H=0 对 0-0 截面与 D 截面列理想流体的伯努力方程得: 精品资料

4、 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 流体力学课后习题第四章作业答案gvhD20022smghvD/854.822smvddvvvDDCBA/984.02分别用各点处截面与0-0 截面列伯努力方程得: aAAkPgvhhgP12.682232aBBkPvP48.0212aBCkPgvhgP1.202214-10 水从铅垂立管下端射出,射流冲击一水平放置的圆盘,如图所示。已知立管直径d=50mm,h1=3m,h2=1、5m,圆盘半径 R =150

5、mm,水流离开圆盘边缘的厚度 =1 mm, 水头损失忽略不计 ,且假定各断面流速分布均匀,试求流量 Q 与水银压差计的读数 h。解:设水流出立管的速度为1v, 流出圆盘的速度为2v, 不计水头损失由伯努利方程gvgv2232221流出立管的流量等于流出圆盘的流量, 有21224vRvd解得smv2.41,smQ300823.0,smv74.82射流冲击到圆盘上造成的动压2p为:2222381942mNgvgp列测压管等压面方程:22()gpg hhg hmh428.0413 压缩空气罐与文丘里式的引射管连接,1d,2d,h均为已知 ,问气罐压强0p为多少时才能将 B 池水抽出。解:由伯努力方程

6、得:2220vpa2222211vvpaa精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 流体力学课后习题第四章作业答案由连续性方程 :2221214141vdvd对于 B池有:01ghp联立求解上述方程,得:0421()1ghpdd415 水平风管 ,空气自1-1 断面流向2-2 断面,已知断面1-1 的压强P1=150mmH2O,流速v=15m/s,断面 2-2 的压强 P2=140mmH2O,流速 v=10m/s,空气密度31.29/kgm

7、,求两断面的压强损失。解: 2211221122178.6llPVPVPPPa由伯努力方程得；416 开式试验段风洞,射流喷口直径d=1m,若在直径D=4m 的进风口侧壁装设测压管,其水柱高差 h=64mm, 空气密度31.29/kg m,不计损失 ,求喷口风速。解: 22012221221122114431.2ghVVD Vd VmVs由伯努力方程得：由连续性方程得：4-21 于纸面的宽度B=1、2m,各处水深如图所示,求水流对建筑物的水平作用力解:对建筑物两侧流体列伯努力方程,有22121.500.9022vvgg又由流量不变 ,有121.50.9vBvB解得12.57vm s24.29v

8、m s作用在建筑物两侧的静水压力为232111(1.5)109.8 (1.5)1.213.2322PgBKN232211(0.9)109.8(0.9)1.24.7622PgBKN由动量方程有精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 流体力学课后习题第四章作业答案221 112XxxFQvvPPR取121,得0.5RKN, 故建筑物受力为0.5RKN425 下列不可压缩流体、平面流动的速度场分别为: (1)ux=1,uy=2 (2)ux= y

9、,uy= -x (3)ux= x - y,uy= x + y (4)ux= x2 - y2 + x ,uy= - 2xy - y 试判断就是否满足流函数与流速势 的存在条件 ,并求出 、 。解: 1222(1)0 0()2()2(2)0 1 11()()2(3)20 4yyxxxyxyyyxxxyyxyxUUUUxyyxUdy UdxyxcUdxUdyxycUUUUxyyxUdy UdxxycUUxyUUxy不存在和 都不存在（ ）3222130 2111()3221()(1)3yxxyxyUUyyxUdy Udxxy xxycUdxUdyxxyy428 已知平面无旋流动的速度势222x=xy,试求流函数与速度场解:22x2222 xyuxxyy2224xyuyxy0yxuuxy,不存在流函数精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - - -