流体力学龙天渝课后答案第三章一元流体动力学基础高等教育实验设计_论文-会议文章.pdf

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1、 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 vA v Q 得：v 1.57m/s A 3 2.断面为 300mm 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 400mm,求该断面的平均流速 由连续性方程知 v1A1 v2A2 得：v2 12.5m/s 3.水从水箱流经直径 d1=10cm,d2=5cm,d 3=2.5cm 的管道流入大气中.当出口流速 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 v

2、3A3 0.0049m3/s 质量流量 Q 4.9kg/s (2)由连续性方程：v1A1 v3A3,v2 A2 v3A3 得：v1 0.625m/s,v2 2.5m/s 4.设计输水量为 294210kg/h 的给水管道，流速限制在 0.9 1.4m/s之间。试确定管道直径，根据所选直径求流速。直径应是 50mm 的倍数。解：Q vA 将 v 0.91.4m/s代入得 d 0.343 0.275m 直径是 50mm 的倍数，所以取 d 0.3m 代入 Q vA 得 v 1.18m 3 5.圆形风道，流量是 10000m 3/h,，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

3、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/s 6.在直径为 d 圆形风道断面上，用下法选定五个点，以测局部风速。设想用和管轴同心但不 同半径的圆周，将全部断面分为中间是圆，其他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 u1，u2，u3，u4，u5，空气密度为，求质量流量 G。第三章 元流体动力学基础 解：由流量公式 Q vA 得：解：（1）由题设得测点到管心的距离依次为

4、 r1 3d 2 10d 同理 r3 5 d r4 7 d r5 9 d 2 10 2 10 2 10 21（2）G Sv d2（u1 u5）45 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，干管 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 Q支 解：由题意可得 1 12（vA）干始（vA）干终（vA）支 v干终 18m/s 得：v支 22.2m/s 8.空气流速由超音速过渡到亚超音速时

5、，要经过冲击波。如果在冲击波前，风道中流速为 3 v 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：1Q1 2Q2 又面积相等 1v1 3 2 1 1 2.64kg/m3 v2 9.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。并计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：vA AA vB AB 得：vA 4m/s 由能量方程知：得：h1

6、2 2.824m 0 水流方向 A B 10.油沿管线流动,A断面流速为 2 m/s,不记损失,求开口 C管中的液面高度。r12 r1 2 10 r22 2 0 pA v2A g 2g pB g 2 vB2 2g Z2 h12 3S 10 量为求平均流速如风道出口处断面收缩为求该断面的平均流速解由流量公式得由连续性方程知得水从水箱流经直径的管道流入大气中当出口流速时求容积流量及质量流量及管段的流速解由质量流量由连续性方程得设计输水量为的给得圆形风道流量是流速不超过试设计直径根据所定直径求流速直径规定为的倍数解将代入得取代入得在直径为圆形风道断面上用下法选定五个点以测局部风速设想用和管轴同心但不

7、同半径的圆周将全部断面分为中间是圆其他是圆环点到管心的距离表为直径的倍数若各点流速为解由题设得测点到管心的距离依次为气密度为求质量流量同理某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为密度为干管前段直径为接出直径支管后干管后段直径改为如果支管末端密度降为干管后段末 13.水由图中喷嘴流出,管嘴出口 d=75 mm，不考 虑损失，计算 H 值以 m 计，p 值 kN/m2 计。解：由连续性方程知：v1A1 v2 A2 得：v2 4.5m/s 由能量方程得：22 p1 v1 p2 v2 1 1.2 1 0 2 2 g 2g g 2g 其中：p1 1.5m g 代入数据解得：g 1.86m 11.水沿管线下流,若压力

8、计的读数相同,求需要的小管直径 d0，不计损失。解：由连续性方程：v1 A1 v0 A0 22 由能量方程得 v1+3=v0 2g 2g 得面积 A0 d0 0.12m 12.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/cm 3的油,h不变,该点流 速为若干 不计损失。解：设水银容重为 g 1)u1=2 hg=3.85m/s 2)u2=2 2 h g=4.31m/s 量为求平均流速如风道出口处断面收缩为求该断面的平均流速解由流量公式得由连续性方程知得水从水箱流经直径的管道流入大气中

9、当出口流速时求容积流量及质量流量及管段的流速解由质量流量由连续性方程得设计输水量为的给得圆形风道流量是流速不超过试设计直径根据所定直径求流速直径规定为的倍数解将代入得取代入得在直径为圆形风道断面上用下法选定五个点以测局部风速设想用和管轴同心但不同半径的圆周将全部断面分为中间是圆其他是圆环点到管心的距离表为直径的倍数若各点流速为解由题设得测点到管心的距离依次为气密度为求质量流量同理某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为密度为干管前段直径为接出直径支管后干管后段直径改为如果支管末端密度降为干管后段末 解：v3 2gH 由连续性方程得：v1A1 v2 A2 v3A3 由 12 断面列能量方程：Z P1 P2

10、v2 2g g 2g 由断面压强公式：P1 水g(Z1 Z2 0.175)P2 汞g 0.175 水 gZ2 2 列水箱水面至喷口处方程：H v3 得：H 11.8m 2g 列压力表至喷口处方程：P2 v 2 g 2g 2 v3 得 P 79kPa 2g 14.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，vd2 2g h 2g 4 由连续性方程知 va vb vc 又 va Aa vd Ad 得：vd 9va 由 A D 列能量方程 22 0 pa va 3 0 vd g 2g 2g 得：pa 68kPa 同理可得 pb 0.48kPa

11、pc 20.1kPa pd 0 15.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 1 g 由连续性方程 va Aa vb Ab 量为求平均流速如风道出口处断面收缩为求该断面的平均流速解由流量公式得由连续性方程知得水从水箱流经直径的管道流入大气中当出口流速时求容积流量及质量流量及管段的流速解由质量流量由连续性方程得设计输水量为的给得圆形风道流量是流速不超过试设计直径根据所定直径求流速直径规定为的倍数解将代入得取代入得在直径为圆形风道断面上用下法选定五个点以测局部风速设想用和管轴同心但不同半径的圆周将全部断面分为中间是圆其他是圆环点到管心的距离表为直径的倍数若各点流速为解

12、由题设得测点到管心的距离依次为气密度为求质量流量同理某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为密度为干管前段直径为接出直径支管后干管后段直径改为如果支管末端密度降为干管后段末p1 得：18.如图，0.98 kPa，由管进 Aa（0.05）2 4 Ab d 0.6 0.001 v2 v2 由能量方程知 3 va 0 0 vb 2g 2g 解得：Q vaAa 0.00815m3/s 列管口到水银测压计出口的方程：v1t1 v2t2 h1y1 h2 y2 17.一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 p0 多大方才能 将 B 池水抽空出。g（3 1.5）g 2vag 1gh 2g

13、 1 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=h2y2 解：h1=2 v1 2g 2，h2 2g y1 21 gt12，2 y2 12 gt22 2 解gh v1 A1 v2 A2 gh p0 4 d2 4 1 d1 量为求平均流速如风道出口处断面收缩为求该断面的平均流速解由流量公式得由连续性方程知得水从水箱流经直径的管道流入大气中当出口流速时求容积流量及质量流量及管段的流速解由质量流量由连续性方程得设计输水量为的给得圆形风道流量是流速不超过试设计直径根据所定直径求流速直径规定为的倍数解将代入得取代入得在直径为圆形风道断面上用下法选定五个点以测局

14、部风速设想用和管轴同心但不同半径的圆周将全部断面分为中间是圆其他是圆环点到管心的距离表为直径的倍数若各点流速为解由题设得测点到管心的距离依次为气密度为求质量流量同理某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为密度为干管前段直径为接出直径支管后干管后段直径改为如果支管末端密度降为干管后段末口到闸门的水头损失为 1 m，求管中的平均流速。2 解:由能量方程得：p v p1 h1 2 g 2g g 1 2 又 h1 2 1m 得：v 8.74m/s 19.由 断 面为 0.2m2 和 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：（1）若 不计损失（A）求断面流速 v1和 v2.（B）绘总水头线及测

15、压管水头线；（C）求进口 A 点的 22 压强。（2）计算损失：第一段为 4 v1,第二段为 3 v2.（A）求断面流速 v1和 v 2.（B）绘总 2g 2g 1 2 水头线及测压管水头线；（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 A1v1 得：v1 4.43m/s 2 2 v1 1m,2 4m 2g 2g 由能 量方程 0 4 0 pA 2 v1 01 g 2g 得：pA 29.4KPa 2 22（2由能量方程 4 2 4 1 3 2 2g 2g 2g v2 得：v2 3.96m/s,v1 1.98m/s v12 v12 1 0.

16、2m,4 1 0.8m 2g 2g 22 v2 v2 2 0.8m,3 2 2.4m 2g 2g 由图，p 是梯形中位线 1 p1（3.8 3）3.4m 2量为求平均流速如风道出口处断面收缩为求该断面的平均流速解由流量公式得由连续性方程知得水从水箱流经直径的管道流入大气中当出口流速时求容积流量及质量流量及管段的流速解由质量流量由连续性方程得设计输水量为的给得圆形风道流量是流速不超过试设计直径根据所定直径求流速直径规定为的倍数解将代入得取代入得在直径为圆形风道断面上用下法选定五个点以测局部风速设想用和管轴同心但不同半径的圆周将全部断面分为中间是圆其他是圆环点到管心的距离表为直径的倍数若各点流速为

17、解由题设得测点到管心的距离依次为气密度为求质量流量同理某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为密度为干管前段直径为接出直径支管后干管后段直径改为如果支管末端密度降为干管后段末p2 是三角形中位线 1 p2 2.4 1.2m 2 p2 11.76 KPa 20.高层楼房煤气立管 B，C两个供气点各供应 Q=0.02m3/s 的煤气量。假设煤气的密度为 0.6kg/m3，管径为 50mm，压强损失 AB 段为 v2 v2 3 2 计算，BC 段为 4 2 计算，假定 C点保持余压为 300Pa，3 酒 806kg/m3）液面应有的高度（空气密度为 1.2 2 Q d 2v2 4 2 2Q d 2v1 4 21

18、.锅炉省煤器的进口处测得烟气负压 h1=10.5mm H2O，出口负 压 h2=20mm H2O。如炉外空气密度 1.2kg/m3，烟气得平均 密度 =0.6kg/m 3，两测压断面高差 H=5m,试求烟气通过省煤 器的压强损失。22 解：p1 v（a）g（Z2 Z1）p2 v p损 22 即：水 gh1（）g（0 5）水 gh2 p损 p损 63.68 pa 22.烟囱直 径 d=1m。通过烟 气量 Qv 26m3/h，烟 气密度 0.7kg/m 3，周围气体的密度 a 1.2kg/m3，烟囱压强损失用 H v2 p1=0.035 H v 计算,要保证底部（1 断面）负压不小于 98Pa，1

19、 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。kg/m 3）解：列 A C 断面方程 2 pA 2v1g（空气）g（Z2 Z1）2 vc2 pc c 2 2 3 v1 2 2 4 v22 2 即：2 v1 h 酒 g 0.6 1（1.2 0.6）g（60 0）300 0.6 2 v1 2 v2 2 v2 1 2 2 0.6 3 1 0.6 4 2 2 2g 求 A 点酒精 得：h 44.7mm 量为求平均流速如风道出口处断面收缩为求该断面的平均流速解由流量公式得由连续性方程知得水从水箱流经直径的管道流入大气中当

20、出口流速时求容积流量及质量流量及管段的流速解由质量流量由连续性方程得设计输水量为的给得圆形风道流量是流速不超过试设计直径根据所定直径求流速直径规定为的倍数解将代入得取代入得在直径为圆形风道断面上用下法选定五个点以测局部风速设想用和管轴同心但不同半径的圆周将全部断面分为中间是圆其他是圆环点到管心的距离表为直径的倍数若各点流速为解由题设得测点到管心的距离依次为气密度为求质量流量同理某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为密度为干管前段直径为接出直径支管后干管后段直径改为如果支管末端密度降为干管后段末解：Qv Av 得：v 9.2 10 3m/s 由能量方程得：(1.2 0.7)gH 98pa 总能量=98 9

21、8 0pa 动压 0f 1 pm 三角形中位线（负值）（98 0 0）49pa m 2 a 23.图为矿井竖井和横向坑道相连，竖井高为 200m，坑道长为 300m，坑道和竖洞内保持恒 温 t 15，密度 1.18 kg/m3，坑外气温在清晨为 5，密度 0=1.29kg/m 3，中午为 20，密度 1.16kg/m 3，问早午空气的气流流向及气流流速 解：在清晨时 0，气体从矿井流出 22 由能量方程（0）g h v 9v h 200 0 1.29 1.18 p1 0(A)gH v2 0.035 Hv 2 2d 2 v 98(1.2 0.7)g(H 0)0.7 0.7 2 Hv2 2d 0.

22、035 得：H 20m 又断面 11 至 M 断面的能量方程得：p1 1 0 12(A)gH p 2 v2 0.035 Hv 2 2 2 2d 即：H 98(1.2 0.7)g(0)2 v2 1 Hv 2 pm 0.7 v 1(0.7 Hv 0.035)m 2 2 2d 得：pm 49pa v2 v 的大小。假定总损失 9 v 量为求平均流速如风道出口处断面收缩为求该断面的平均流速解由流量公式得由连续性方程知得水从水箱流经直径的管道流入大气中当出口流速时求容积流量及质量流量及管段的流速解由质量流量由连续性方程得设计输水量为的给得圆形风道流量是流速不超过试设计直径根据所定直径求流速直径规定为的倍

23、数解将代入得取代入得在直径为圆形风道断面上用下法选定五个点以测局部风速设想用和管轴同心但不同半径的圆周将全部断面分为中间是圆其他是圆环点到管心的距离表为直径的倍数若各点流速为解由题设得测点到管心的距离依次为气密度为求质量流量同理某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为密度为干管前段直径为接出直径支管后干管后段直径改为如果支管末端密度降为干管后段末中午时 0，气体由外向内注入 22 0)g h v 9 v 22 h 200 0 1.16 1.18 得：v 2.58m/s 24.图为一水平风管，空气自断面 1-1 流向断面 2-2，已知断面 1-1 的压强 p1 1.47kPa，v1=15m/s，断面 2-2

24、 的压强 p2 1.37kPa，v2=10m/s，空气密度 1.29kg/m 3，求两断面的 压强损失。22 解：p1 21 p 2 22 p 损 解得：p损 178.5Pa 25.图为开式试验段风洞，射流喷口直径 d=1m，若在直径 D=4m 的进风口壁侧装测压管，其水柱差为 h=64mm，空 气密度 1.29kg/m 3，不计损失，求喷口风速。解：设进口出口风速分别为 v1，v2 连续性方程 v1 A1 v 2 A2 得：v1 1 v2 1 16 2 由能量方程：p1 2 v12 2 2 v22 2 又 p1 gh 得：v2 31m/s 量为求平均流速如风道出口处断面收缩为求该断面的平均流

25、速解由流量公式得由连续性方程知得水从水箱流经直径的管道流入大气中当出口流速时求容积流量及质量流量及管段的流速解由质量流量由连续性方程得设计输水量为的给得圆形风道流量是流速不超过试设计直径根据所定直径求流速直径规定为的倍数解将代入得取代入得在直径为圆形风道断面上用下法选定五个点以测局部风速设想用和管轴同心但不同半径的圆周将全部断面分为中间是圆其他是圆环点到管心的距离表为直径的倍数若各点流速为解由题设得测点到管心的距离依次为气密度为求质量流量同理某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为密度为干管前段直径为接出直径支管后干管后段直径改为如果支管末端密度降为干管后段末 27.利用 20题的数据绘制煤气立管 ABC

26、 的各种压强线。解：由题 v2 总压：pA v1（a）g（Z2 Z1）7.9 44.7 0.6 位压：a g Z2 Z1 353 v2 全压：pA v1 478 A2 v2 初动压：v1 124.85 2 v22 末动压：2 31.2 2 28.高压管末端的喷嘴如图，出口直径 d=10cm，管端直径 和管以法兰盘连接，共用 12 个螺栓，不计水和管嘴的重量，解：由连续性方程：Q v1A1 v2 A2 20.42 2（1.2 0.6）g 60 831 3 D=40cm，流量 Q=0.4m 3/s，喷嘴 求每个螺栓受力多少？量为求平均流速如风道出口处断面收缩为求该断面的平均流速解由流量公式得由连续

27、性方程知得水从水箱流经直径的管道流入大气中当出口流速时求容积流量及质量流量及管段的流速解由质量流量由连续性方程得设计输水量为的给得圆形风道流量是流速不超过试设计直径根据所定直径求流速直径规定为的倍数解将代入得取代入得在直径为圆形风道断面上用下法选定五个点以测局部风速设想用和管轴同心但不同半径的圆周将全部断面分为中间是圆其他是圆环点到管心的距离表为直径的倍数若各点流速为解由题设得测点到管心的距离依次为气密度为求质量流量同理某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为密度为干管前段直径为接出直径支管后干管后段直径改为如果支管末端密度降为干管后段末v 2 v2 由能量方程得：p1 v1 v2 22 得：p1 1.2

28、9Mp a 由动量定理得：p1 A1 F Q v2 v1 得：F 143.34kN 根据牛顿第三定律，螺栓受力为 F 所以每个螺栓受力为 F 11.95kN 12 29.直径为 d1=700mm 的管道在支承水平面上分支为 d2=500mm 的两支管，A-A 断面压强为 70kPa，管道流量 Q 0.6m3/s，两支管流量相等：（1）不计水头损失，求支墩受水平推 力。（2）水头损失为支管流速水头的 5 倍，求支墩受水平推力。不考虑螺栓连接的作用。解：设受水平推力为 R，管道流速和支管流速分别为 v1，v2，压强为 p1，p2（1）p1 A1 Q1v1 2（p2A2 Q2 v2）cos300 R

29、 代入得：R 5.301kN 由牛顿第三定律知d12 2 A1 1 0.385 m 2，A2 0.196m2 Q 1.56m/s，A1 v2 1.53m/s 2 能量方程 p1 v1 p 2 2 得：p2 70.05kPa 代入得：R 3.294kN 由牛顿第三定律知 R 3.294kN 2)p1 A1 Q1v1 2(p2 A2 Q2v2)cos30 R 2 p1 v21 p2 v22 5 v22 v2 v 2 2 2 量为求平均流速如风道出口处断面收缩为求该断面的平均流速解由流量公式得由连续性方程知得水从水箱流经直径的管道流入大气中当出口流速时求容积流量及质量流量及管段的流速解由质量流量由连

30、续性方程得设计输水量为的给得圆形风道流量是流速不超过试设计直径根据所定直径求流速直径规定为的倍数解将代入得取代入得在直径为圆形风道断面上用下法选定五个点以测局部风速设想用和管轴同心但不同半径的圆周将全部断面分为中间是圆其他是圆环点到管心的距离表为直径的倍数若各点流速为解由题设得测点到管心的距离依次为气密度为求质量流量同理某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为密度为干管前段直径为接出直径支管后干管后段直径改为如果支管末端密度降为干管后段末R 5.301kN 30.水流经 180弯管自喷嘴流出，如管径 D=75mm，喷嘴直径 d=25mm，管道前端测压表读 数为 60kPa，求法兰盘接头 A 处，上、下螺栓

31、的受力情况。假定螺栓上下前后共安装四个，上下螺栓中心距离为 150mm，弯管喷嘴和水的总质量为 10.2kg，作用位置如图。解：控制体是水，螺栓力不可列到控制体上 由图：p1 A1 Qv1 Qv2 R v1 A1 v2 A2 解 R 334.5N R F上 F下 上2 方向与 R 相反 取管和水为研究对象，M 0 G300 F上 75 F下 75 v2Q300 F上 F下 149.8N 由解：F上 8.7N,F下 158.5N 31.下部水箱的质量为 22.9kg，其中盛水的质量为 91.5kg，如果此箱放在秤台上，受如图的恒定流作用。问秤的读数是多少？解：从上部出口及下部出口知：v1 2g1

32、.8 到达下部水面：v2 2g（1.8 6）Q=v1A1 2g1.8 d 2 0.187 m3 s 4 落冲力 F1 Qv2 从下部出口冲力 F2 Qv1 2 p1 v1 2g 0.3 2 v2 2g 167.25N 量为求平均流速如风道出口处断面收缩为求该断面的平均流速解由流量公式得由连续性方程知得水从水箱流经直径的管道流入大气中当出口流速时求容积流量及质量流量及管段的流速解由质量流量由连续性方程得设计输水量为的给得圆形风道流量是流速不超过试设计直径根据所定直径求流速直径规定为的倍数解将代入得取代入得在直径为圆形风道断面上用下法选定五个点以测局部风速设想用和管轴同心但不同半径的圆周将全部断面

33、分为中间是圆其他是圆环点到管心的距离表为直径的倍数若各点流速为解由题设得测点到管心的距离依次为气密度为求质量流量同理某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为密度为干管前段直径为接出直径支管后干管后段直径改为如果支管末端密度降为干管后段末读数 224 897 1198 2319 N 32.求水流对 1m 宽的挑流坎 AB 作用的水平分力和铅直分力。为 274kg，而且断面 B 流出的流动可以认为是自由射流。解：由连续性方程知：v1h1 3.4 m2 s 假定 A、B 两断面间水的质量 v0h0 v1h1（其中 h0 2.1m）01：h0 0 h1 0 2 g 1 2 v12 2g 其中 h1 0.6m）v1

34、 5.66 m s 2 v12 同理 1 2：h1 1 2g h2 2（其中 h2 0.9m）2g 解得：v2 5.11m s 动量方程：x：P1 Fx Q v2x v1 y：Fy G Q V2y 其中：P1 ghcA g 0.6 0.6 2 v2x v2 cos45，v2y v2 sin 45 Fx 8.7 KN，F y 14.98KN 33.水流垂直于底面的宽度为 1.2m，求它对建筑物的水平作用力。2 解：h1 2v1g h2 v2 2g 其中：h1 1.5m,h2 0.9m 由连续性方程 v1h1 v2h2 得：v1 2.572m s,v2 4.287 m s 量为求平均流速如风道出口

35、处断面收缩为求该断面的平均流速解由流量公式得由连续性方程知得水从水箱流经直径的管道流入大气中当出口流速时求容积流量及质量流量及管段的流速解由质量流量由连续性方程得设计输水量为的给得圆形风道流量是流速不超过试设计直径根据所定直径求流速直径规定为的倍数解将代入得取代入得在直径为圆形风道断面上用下法选定五个点以测局部风速设想用和管轴同心但不同半径的圆周将全部断面分为中间是圆其他是圆环点到管心的距离表为直径的倍数若各点流速为解由题设得测点到管心的距离依次为气密度为求质量流量同理某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为密度为干管前段直径为接出直径支管后干管后段直径改为如果支管末端密度降为干管后段末 由压力体压强知

36、P1 g h1 h1 1.2，P2 g h2 h2 1.2 22 由动量方程：P1 P2 R Q v2 v1 解得 R 5.23N 7 L s，若涡轮以 100r min 旋转，计算它的功率。解：由 Q v2 A2 得：v2 14.268m s 100 v2 v2 r v2 0.6 2 8m s 2 2 2 60 M 4 Qv2r 0 134.4 NM 100 N M 134.4 2 1405W 60 35.已知平面流动的速度分量为：求流线方程并画出若干条流线。解：由题意得 dx dy ux u y xdx ydy 0 积分：x2 y 2 c 流线为同心圆 22 36.已知平面流动的速度分量为

37、：ux x t2，uy y t 2，试求：t=0 和 t=1 时，过 M(1,1)点的流线方程。解：由题意得 dx dy ux u y dx dy 22 x t 2 y t2 积分得；ln(x t 2)ln(y t2)c 22 ln(x t2)(y t2)c x t 2 y t2 c 当 t 0，x 1，y 1，c 1 xy 1 当 t 1，x 1，y 1，c 0 x 1 y 1 0 即：x 1 y 1 0 34.喷嘴直径 25mm，每个喷嘴流量为 uy 2 x2 y2，式中 为常数，量为求平均流速如风道出口处断面收缩为求该断面的平均流速解由流量公式得由连续性方程知得水从水箱流经直径的管道流入大气中当出口流速时求容积流量及质量流量及管段的流速解由质量流量由连续性方程得设计输水量为的给得圆形风道流量是流速不超过试设计直径根据所定直径求流速直径规定为的倍数解将代入得取代入得在直径为圆形风道断面上用下法选定五个点以测局部风速设想用和管轴同心但不同半径的圆周将全部断面分为中间是圆其他是圆环点到管心的距离表为直径的倍数若各点流速为解由题设得测点到管心的距离依次为气密度为求质量流量同理某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为密度为干管前段直径为接出直径支管后干管后段直径改为如果支管末端密度降为干管后段末