流体力学例题.

例题一•石油比重为0.9，动力粘度为28CP，则运动粘度为CSt，相当于m2/s。•解：222252281031.11031.10.9131.110/3.1110/StCStcmsms例题二•一盛水封闭容器从空中自由下落，则容器内水体质点所受单位质量力为•X＝，Y＝，Z＝。•解：000XYGIZgaggM例题一•当地大气压强为Pa，某点的绝对压强为Pa，则该点的相对压强为Pa，真空度为Pa。•解：4444445109.8104.8109.8105104.810PPPPaPaPaPPPPaPaPa绝真绝49.8104510例题二•右图所示窗口，左端及上部有两盖板，左端为一圆形平板，上部为一半球形，半径均为R＝0.5m，内部充满比重为0.8的油，•求1.作用在左端圆形平板上的作用力及作用点的位置。•2.计算上部螺栓的张力T＝？（15分）•（注圆面积惯性矩）644DJc例题二（续）•解：2442232341.98000.8513.077210()41464555.0125()15645422.98000.8(3)43298000.8(130.5)431.6410()0CCDCCZXYPhANJyymyAPVdRNPP例题一•在能量方程的实验中，测压管水头线和总水头线变化趋势有何不同？为什么？•答：1.总水头线沿程下降，不能升高，因为存在能量损失。2.测压管水头线沿程可升可降，因为存在能量转换。例题二•图示一水泵装置，已知水泵排量Q=7.85×10－3m3/s，吸水管及压力管直径均为100mm，泵的安装高度Hs=3.5m，吸水管全长L＝10m，吸水阀的局部阻力系数ζ阀＝7，弯头阻力系数ζ弯＝0.8，吸水管沿程阻力系数λ＝0.025。•试求：1.泵前真空表的读数pv为多少个工程大气压？•2.若泵后压力表读数为5个工程大气压，求泵的扬程H？•3.如果泵的效率为0.8,电动机的效率为0.9，则电动机的输入功率为多少千瓦？例题二（续一）•解：1.23222211221222222222224447.8510=1(m/s)0.1Z+Z+22101()(0.02570.8)0.53()2220.129.802()98002wwSwVSwdQVAVQVdPvPvhgglvvlvhmdggdgPvHhgvPPHhg由以液面和泵前压力表处列伯努利方程又241(3.50.53)4.05100.4139.82Pa（atm）例题二（续二）32432332.3598004.051054.1()980098007.851054.13.5784()5.784()0.90.8VePPHPPPPHmNQHNwkw输入泵泵电电以2-2、-3列伯努利方程例题一•水流经管径为0.2m，长1000m的直管道，其流速为3m/s，水头损失为70m，则沿程阻力系数λ＝0.03。•解：22222700.229.80.0310003fflvhdghdglv例题二•运动粘度为υ的流体在管径为d的圆管中流动，若要求流态为层流，则流量应于。•解：22Re2000200050044VdddQVAVdd500d例题三•动力粘度μ，密度ρ、平均流速V、管径d所组成的无因次数为。•解:312412340001131121234131234:0;:30;:0;1111kkkkkkkkVdMLTMLTMLLTLMkkLkkkkTkkkkkkVd无因次数因次式为对对对令则，，Vd例题四•过水断面为矩形的压力管路，设宽为0.3m，高为0.2,则水力半径为0.06m,当量直径为0.24m。•解：0.30.20.06()(0.30.2)240.24()ARmdRm当例题五•判断流态的标准为何用Re而不用临界流速Vc?•答：任何一种管内液流或气流，任何流态都可以确定一个Re值。不同流体通过不同直径管路时，虽然临界流速Vc不同，但是临界Re值却大致相同。Re值作为判别流态标准具有可靠性。例题六•图示一水泵装置，已知水泵排量Q=7.85×10－3m3/s，吸水管及压力管直径均为100mm，泵的安装高度Hs=3.5m，吸水管全长L＝10m，吸水阀的局部阻力系数ζ阀＝7，弯头阻力系数ζ弯＝0.8，吸水管沿程阻力系数λ＝0.025。•试求：1.泵前真空表的读数pv为多少个工程大气压？•2.若泵后压力表读数为5个工程大气压，求泵的扬程H？•3.如果泵的效率为0.8,电动机的效率为0.9，则电动机的输入功率为多少千瓦？例题六（续一）•解：1.23222211221222222222224447.8510=1(m/s)0.1Z+Z+22101()(0.02570.8)0.53()2220.129.802()98002wwSwVSwdQVAVQVdPvPvhgglvvlvhmdggdgPvHhgvPPHhg由以液面和泵前压力表处列伯努利方程又241(3.50.53)4.05100.4139.82Pa（atm）例题六（续二）32432332.3598004.051054.1()980098007.851054.13.5784()5.784()0.90.8VePPHPPPPHmNQHNwkw输入泵泵电电以2-2、-3列伯努利方程例题一•一薄壁小孔口阻力系数ζ孔口＝0.06，收缩系数ε=0.64，则该孔口流速系数＝0.97，流量系数μ＝0.62。•解：110.97110.060.640.970.62孔例题二•图示两水箱间连一管路A、B、C、此管路内径为d,长度为l，两箱液面差为H时，通过流量为Q，若在管路的中央B处（）分为两个管，此两管的内径为d，两水箱间液面差仍为H，流量为Q′(如b)；设各管摩阻系数均为λ，忽略局部水头损失，求a,b两种情况下的流量比。l21例题二（续）•解：22225555():0.0826()5222():0.0826[]0.0826850.798QlaHdlQlQQlbHdddQQ例题一•输油管中水击波的传播速度为1280m/s，管长为2km，为避免产生直接水击，则阀门的关闭时间应大于3.125S。•解：2220003.125()2180lTsc例题二•已知静止空气的压力和温度分别为101.3Kpa绝对和200C，若等熵加速该静止空气，使其马赫数达到0.8，试求这时空气流的速度和密度各为多少？•解：300200223300000027320293101.31012931.1259.811.412110.8221.4287259.8323(/)3230.8258.5(/)101.3102.1.2(/)287293TKpPaTTkMTKkTMCKRTmsuCMmsPPRTkgmRT已知由得：由=得：由12300112211293(10.89(/)1.412110.8(122kkkMkgmkM)得：)