工程流體力學(xué)：第12講（第3章-5）

1、 1、氣體由壓強(qiáng)氣體由壓強(qiáng) p=12mm水柱的靜壓箱沿直徑水柱的靜壓箱沿直徑d=100mm,長(zhǎng)度長(zhǎng)度 L100m的管路輸出，已知高差的管路輸出，已知高差H=40m,壓力損失壓力損失p9v2/2g，求流速。（，求流速。（1）氣體容重與外界大氣相同）氣體容重與外界大氣相同,=a11.8N/m3時(shí)時(shí); (2)氣體容重氣體容重 =7.8N/m3時(shí)。時(shí)。解解: :（1 1）氣體容重氣體容重與外界大氣相同與外界大氣相同221122g2g2gpvpvpgg1a1a2ghg40ppp水水a(chǎn)1a20g40ppg2 氣體由壓強(qiáng)氣體由壓強(qiáng) p=12mm水柱的靜壓箱沿直徑水柱的靜壓箱沿直徑d=100mm,長(zhǎng)度長(zhǎng)度 L

2、100m的管路輸出，已知高差的管路輸出，已知高差H=40m,壓力損失壓力損失p9v2/2g，求流速。（求流速。（1）氣體容重與外界大氣相同）氣體容重與外界大氣相同,=a11.8N/m3時(shí)時(shí); (2)氣體容重氣體容重 =7.8N/m3時(shí)。時(shí)。解解: :（1 1）氣體容重氣體容重與外界大氣相同與外界大氣相同現(xiàn)用伯諾里方程分析管中的流速、流量及33截面的真空度。解：列1-1和2-2的能量方程列1-1和3-3的能量方程 1 2222aawppvHhggg1 222wvg Hh1 222vwqAg Hh1 32332awppvhhggg 1 32332awppvhhggg 1 21 33 23vawww

3、pppg hHhhg hHh2、虹吸管、虹吸管3、集流器、集流器 集流器是風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)中常用的測(cè)量流量的裝置。該裝置前面為一圓弧形或圓錐形入口，在直管段上沿圓周四等分地安置四個(gè)靜壓測(cè)孔，并連在一起接到U形管壓差計(jì)上，測(cè)出這一壓差，就可計(jì)算出流量。 例例3-4 集流器的直徑為200mm。當(dāng)測(cè)壓管中的水柱高度為250mm時(shí)，求集流器的吸氣量?？諝饷芏热?.29 kg/m3 解：解： 列無(wú)窮遠(yuǎn)截面和測(cè)壓斷面的伯努利方程2211221222pvpvzzgggg因?yàn)?0v21zz21wppgh所以22wghv4、如圖所示的裝置測(cè)量油管中某點(diǎn)的速度。已知油的密度為800kg/m3，水銀密度為13600 kg/

4、m3，水銀壓差計(jì)的讀數(shù)h60mm，求該點(diǎn)的流速u。 忽略重力影響，沿流線列1、0的伯努利方程 解：解：流體沿流線運(yùn)動(dòng)，在點(diǎn)1，速度為u，壓強(qiáng)為p，在點(diǎn)0，速度為0，壓強(qiáng)為p0設(shè)壓差計(jì)的右側(cè)水銀面與流線的高差為l u4.3391m/s 6、寬度B1的平板閘門開(kāi)啟時(shí)，上游水位h12m，下游水位h20.8m，試求固定閘門所需的水平力F。 流速和流量可根據(jù)連續(xù)性方程和伯努利方程求出： 將已知數(shù)據(jù)代入動(dòng)量方程，得 解：取11、22截面間流體占據(jù)的空間為控制體，列水平方向的動(dòng)量方程 h2h1F Fp1Fp210 x22z17 7：證明不可壓縮流體通過(guò)突然擴(kuò)大的管道的能量損失為：證明不可壓縮流體通過(guò)突然擴(kuò)大

5、的管道的能量損失為：22112(1)2vAHgA設(shè)設(shè)1-11-1截面上的壓力均勻，截面上的壓力均勻，2-22-2截面上的速度與壓力均勻，流截面上的速度與壓力均勻，流動(dòng)定常，不考慮管道內(nèi)的摩擦。動(dòng)定常，不考慮管道內(nèi)的摩擦。2 22 21 11 1A A2 2A A1 1p p1 1A A1 1p p1 1A A1 1p p2 2A A2 2x xz z總結(jié)總結(jié)1 1、應(yīng)用伯努利方程時(shí)，對(duì)于液體的流動(dòng)，壓強(qiáng)可用相對(duì)壓強(qiáng)；、應(yīng)用伯努利方程時(shí)，對(duì)于液體的流動(dòng)，壓強(qiáng)可用相對(duì)壓強(qiáng)； 對(duì)于氣體的流動(dòng)，要用絕對(duì)壓強(qiáng)。對(duì)于氣體的流動(dòng)，要用絕對(duì)壓強(qiáng)。2 2、涉及到、涉及到U U型管測(cè)壓時(shí)，型管測(cè)壓時(shí)， 有以下結(jié)論有以下結(jié)論1zh2oo1z2z1212()()()ppzzghgg3 3、“在緩變流截面上，壓強(qiáng)的分布規(guī)律同靜力學(xué)相同在緩變流截面上，壓強(qiáng)的分布規(guī)律同靜力學(xué)相同”這一這一特性是非常有用的結(jié)論。特性是非常有用