流體力學(xué)劉鶴年答案

1、4.1一變直徑管段AB，直徑dA=0.2m，dB=0.4m，高差h=1.5m，測(cè)得pA=30kPa，pB=40kPa，B點(diǎn)處斷面平均流速vB=1.5m/s水在管中的流動(dòng)方向。解： 以過(guò)A點(diǎn)的水平面為等壓面，則 可以看出：，水將從B點(diǎn)流向A點(diǎn)。 或：解得水頭損失為：，水將從B點(diǎn)流向A點(diǎn)。4.2利用畢托管原理，測(cè)量水管中的流速u(mài)。水銀差壓計(jì)讀書(shū)h =60mm，求該點(diǎn)流速。 解：m/s4.3水管直徑50mm，末端閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，壓力表讀值為21kPa，閥門(mén)打開(kāi)后讀值降為5.5kPa，求不計(jì)水頭損失時(shí)通過(guò)的流量Q.解： 所以 m/sQ=VA=5.57×(0.05)2/4=10.9 l/s4.4水

2、在變直徑豎管中流動(dòng)，已知粗管直徑d1=300mm，流速v1=6m/s，為使兩斷面的壓力表讀值相同，試求細(xì)管直徑（水頭損失不計(jì)）。解： 流量相等4.5 為了測(cè)量石油管道的流量，安裝文丘里流量計(jì)，管道直徑d 1 =200mm，流量計(jì)喉管直徑d 2 =100mm，石油密度=850kg/m ，流量計(jì)流量系數(shù)=0.95?，F(xiàn)測(cè)得水銀壓差計(jì)讀數(shù)hp=150mm，問(wèn)此時(shí)管中流量Q是多少？解： 對(duì)11和22斷面列能量方程： 或：4.6 水箱中的水從一擴(kuò)散短管流到大氣中，直徑d1=100mm，該處絕對(duì)壓強(qiáng)p1=0.5atm，直徑d2=150mm，水頭損失忽略不計(jì)，求水頭H。（H=1.27m）解：4.7離心式通風(fēng)機(jī)

3、用集流器A從大氣中吸入空氣，直徑d=200mm處接一根細(xì)玻璃管，管的下端插入水槽中，管中的水上升H=150mm，求每秒鐘吸入的空氣量Q，空氣的密度為1.29Kg/m3。解：集流器外大氣中取斷面11與玻璃管處斷面22列伯努利方程 4.9 水由噴嘴射出，如圖6-32所示。已知流量Q=0.4m3/s，主管直徑D=400mm，噴嘴直徑d=100mm，水頭損失不計(jì)，水流作用在噴嘴上的力。解：根據(jù)連續(xù)性方程得根據(jù)伯努利方程得根據(jù)動(dòng)量方程得水流作用在噴嘴上的力為 143.31 kN4.10 閘下出流，平板閘門(mén)寬b=2m，閘前水深h1=4m，閘后水深h2=0.5m，出流量Q=8m3/s，不計(jì)摩擦阻力，水流對(duì)閘門(mén)的作用力，并與按靜水壓強(qiáng)分布規(guī)律計(jì)算的結(jié)果相比較。4.11 矩形斷面的平底渠道，寬度B=2.7m，渠底在某斷面處抬高0.5m，抬高前的水深h=2m，下游水面降低h1=0.15m，如忽略邊壁和底部阻力，試求：1渠道的流量；2水流對(duì)底坎的沖力R。解：對(duì)11和22斷面列能量方程：取基準(zhǔn)面O-O與上游渠道底部重合，對(duì)計(jì)算斷面1-1、2-2列伯努利方程由連續(xù)性方程得上面兩式聯(lián)立可得到流量為v2=2.32m/s v1=1.57m/s Q=8.47m3/s取計(jì)算斷面1-1、2-2和渠道間的水體為控制體，列動(dòng)量方程P1-P2-R'=Q(2v2-1v1)其中底坎對(duì)水流的作用力為R