流体力学作业答案

发布 2022-07-05 02:02:28 阅读 9751

3.13 管路ab在b点分为两支,已知=45cm, =30cm, =20cm, =15cm, =2m/s, =4m/s,试求,。

解:由公式得。得。得。

题3.13图题3.14图。

3.14 送风管的断面面积为50cm×50cm,求通过a,b,c,d四个送风口向室内输送空气。已知送风口断面面积为40cm×40cm,气体平均速度为5m/s,试求通过送风管过流断面-3的流速和流量。

解:由于a,b,c,d四个送风口完全相同,则。

流断面-3的流量分别为:,

由,得四个送风口的流速为。

由得,断面1-1流速。

由得,断面2-2流速。

断面3-3流速。

4.2 如图所示,水流过长直圆管的a、b两断面,a处的压头比b处大45m,试问:(1)水的流动方向?(2)水头损失?设流动不可压,一维定常流,h=50m。(压头为p/γ)

解:(1)假定流体从a到b,伯努利方程。

流动不可压缩,一维定常流,则。

水头损失,则表明流体的流动是从b到a

2)水头损失=5m

题4.2图。

4.4 某一压力水管安有带水银比压计的毕托管,比压计水银面高差△h=2cm,求a点的流速ua。

解:a点的流速。

题4.4图。

4.5 设用一附有水银压差计的文丘里管测定倾斜管内水流的流量。已知d1=0.

10m,d2=0.05m,压差计读数h=0.04m,文丘里管流量系数=0.

98,试求流量q。

解:流量。4.8 流体从长的狭缝流出,冲击一斜放的光滑平板,如图所示,试求流量分配及作用在平板上的力。(按理想流体计),不计水流重力,已知v0,a0, 。

解:建立直角坐标系o-xy,ox轴沿光滑平板斜向上,oy轴垂直于平板斜向左上。

列质量守恒方程:,即

同时,取0-0,1-1和2-2截面间的控制体,列方向的动量守恒方程(因忽略摩擦力,所以):

即。通过式和可得到 ,

对控制体,列方向的动量守恒方程:

即作用在平板上的力为:

4.11 流量m3/s的水流过的收缩弯管水平放置,弯管进口直径,压力,弯管出口直径。设流动定常,无摩擦,求水流对弯管壁的作用力?

解:建立直角坐标系o-xy,ox轴水平向右,oy轴竖直向上。

对面—2列bernoulli方程 ,得。

水流对弯管壁x、y方向的作用力分别为:

水流对弯管壁的作用力为。

6.14 一薄壁圆形孔口恒定射流,孔口直径d=10mm,水头h=2m,垂直收缩系数ε=0.63,流量系数μ=0.62,求泄流量q。

解:由于是恒定射流,所以。

6.16 如图所示,蓄水池长l=10m,宽b=5m,在薄壁外开一d=40cm的小孔,孔中心处的水头为3.0m。求水面降至孔口中心处所需的时间。

解:由于泄空口直径较大,取流量系数cd=0.7

6.19 如图所示,油槽车的油槽长为l,直径为d,油槽底部设卸油孔,孔口面积为a,流量系数为μ。试求该车充满后所需的卸空时间。

解:高度为z处长方形断面面积。

根据已有公式。

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