流体力学习题解答(4)

2018-12-10 22:34

(3)Q???A?2g[(3??0.62?v0?)?(2?0)]?0.62?14??0.1?22g?(3.02?2) ?4?0.122g?1.202?2.36?10?2m3/s

19. 如图示管路中输送气体,采用U形差压计测量压强差为hm液体。试推导通过孔板的流量公式。 [解] Q???A2g?p???A2g?1?h??

式中h以米计,?1为差压计用的液体容重。?为流动气

体的容重。

20. 如上题图孔板流量计,输送20oC空气,测量h?100mmH2O。??0.62,d?100mm,求Q。 [解]

Q???A2g?1?h?2

1000?0.11.2 ?0.62??4?0.12g?0.2m/s

3

33

21. 某供热系统,原流量为0.005m/s,总水头损失h?5mH2O,现在要把流量增加到0.0085m/s,

试问水泵应供给多大压头。 [解]

?h?hf2?f1?S?Q1

0.00850.0050)?14.4522?hf1(Q2Q1)?5?(2mH2O

22. 两水池用虹吸管连通,上下游水位差H?2m,管长l1?3m,l2?5m,l3?4m,直径d?200mm,上游水面至管顶高度h?1m。已知??0.026,进口网??1.5(每个弯头),出口??1.0,求: (1)虹吸管中的流量;

(2)管中压强最底点的位置及其最大负压值。

16

[解] 写上、下游水面的能量方程:

H???l?v2d2g????v22g?v22g?(??ld??)?v22g2?(0.02120.2?10?2?1.5?1)?15.2?v22gv22g?H15.2?15.2?0.1315

v?Q?A?v?2g?0.1315?1.6m/s

?4?0.2?1.6?5?102?2m3/s

压强最低点在l2末端,则

0?h?p0?v2?2g??l1?l2vd22g?(10?1.5)v22g

p0???[1?v22g(12.5?0.0280.2)]??[1?0.1315?13.3]??2.75m

23. 如图水泵抽水系统,管长、管径单位为m,?给于图中,流量Q?40?10?3m3/s,??0.03。求:(1)吸水管及压水管的S数。 (2)求水泵所需水头。 (3)绘制总水头线。

[解] (1)S数:

8(?S1?l2d4??d?gl???)8?(0.03?2200.254??0.25?g260?3.2)?118

8(?S2?d24??d?g???)8?(0.03??1.7)0.2?2100 24??0.2?g 17

?h?S1?Q?S2?Q?(S1?S2)?Q?2218?(40?10)?3.54222?32m

H?Z??h?20?3.54?23.54m

24. 有一简单并联管路如下图,总流量Q?80?10?3m3/s,??0.02,求各管段的流量及两节点间的水头损失。第一支路d1?200mm,l1?600m,第二支路d2?200mm,l2?360m。 [解] 1S?1S1?1S2

S1?

S2?8??l2d8??l1d??d?g241?8?0.02?600??0.2?g25?3090

??d?g11860241?8?0.02?360??0.2?g14325?1860

1S?13096??155.5?1?0.0182?0.0232?0.0414

?S?0.04142?582

节点间的水头损失h?S?Q2?582?0.082?3.72m

Q1?hs1hs2?3.7230903.721860?0.0350m/s

3

Q2???0.045m/s

3

校核 Q1?Q2?0.08m3/s

25.三层供水管路,各管路的S值皆为106s2/m5,层高均为5m。设a点的压力水头为20m,求Q1、Q2、

Q3,并比较三流量,得出结论来。(忽略a

处流速水头)

[解] h1?S?Q12?H

Q1?HS1?20108?4.46?10?4m/s

3

18

以二、三层楼分支点,分别写出能量方程,设分支点水头

为H1,则

对二层:

H1?S1?Q22 ; Q2?H1S1 对三层:

H1?5?2S1?Q32; Q3?H1?52S1 写上述分支点A点的能量方程

H?H1?5?S1(Q2?Q3)22

2H1?H?5?S1(Q2?Q3)?15?S1(Q2?Q3)

上式代入Q2及Q3,则

H1?15?S1[H1S1?H1?52S1]?15?S1[2H1S1352?2H1S1?H?52S1?H?52S1]

?15?H1?2H1(H1?5)2?H1?523H12??3H12?2H1(H1?5)25H14

H1(H1?5)2?(352??H1)2?2354?

平方 H1(H1?5)?2(354?3H12?H1)?2[235422?2355H144?(5H1)42]

化简得:7H12?10H1?352?0, H1?14m

Q2?14108?3.74?10?4m3/s

Q3?Q1?Q2?Q3

H1?52S1?92?108?4.5108?2.12?10?4m3/s

26.岗位送风所设风口向下,距地面4m。要求在工作区(距地1.5m高范围)造成直径为1.5m射流截面,限定轴心速度为2m/s,求喷嘴直径及出口流量。 [解]

(1)R?r0?3.4a?S

19

d0?D?6.8a?S?1.5?6.8?0.08(4?1.5)?0.14m

(2)Sn?0.672a?sr0a?0.672?0.070.08?0.588?S?2.5 为主体段。

(3)v0?r0?0.294vm?0.08?2.50.966?0.2940.07?2?6.52m/s 0.966Q0?A0?v0???0.07?6.52?0.1m

23

/s

27. 已知煤气管路的直径为20厘米,长度为3000米,气体绝对压强p1?980kPa,T1?300K,

??0.012,煤气的R?490J/kg?K,K?1.3。当出口的外界压力为490kPa时求质量流量G。

[解] 流体为等温流动,故

G???d2516??R?T1?l2(p?p)?2122??0.22516?0.012?490?300?2300031.6?1084.6?4(980?490)?10

226???3.2?10?416?0.012?49?9(980?490)?22(72?10)?426.9?5.17kg/s

28. 空气自p0?1960kPa,温度293K的气罐中流出,沿长度l?20米,D?2厘米的管道流入

p2?293kPa

的介质中。设流动为等温过程??0.015不计局部阻力,求出口流量。

[解]

G???d2516??R?T?l2(p1?p2)522

???0.0216?0.015?287?293?20(196?39.2)?10228 ?2??0.324.05?1052(196?39.2)22 ???0.32?3.940.5

?0.305

?0.552kg/s

2u???r。u??cr;ur?0,29.求半径为r1和r2的两流线间流量的表达式,流速均为(a)ur?0,(b)

[解] (a)???(0?dr)??clnr,

rc???2??1??Clnr2?Clnr1?Cln

r1r2

20


流体力学习题解答(4).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:2018年广东专插本考试《高等数学》真题

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: