流體力學(xué)例題2012

第三章習(xí)題3-1如圖所示，在活塞推力F作用下，容器中的液體經(jīng)右側(cè)小孔流出，試求通過(guò)小孔的流量Q(不計(jì)能量損失，d<<D，液體重度為Y)。(Q2/D.[ng.F/(2Y)]1/2)3-4有一大氣中的自由射流Q，水平地射向垂直于射流軸線的平板后分成兩部分液流Q1和Q2。已知射流速度v=30m/sec,流量Q=30X103cm3/sec,Q「10X103cm3/sec,液體密度p=900kg/m3，忽略液體與平板間的摩擦。試求射流偏轉(zhuǎn)角0和射流對(duì)平板的作用力F。(0=30°,F=342.36N,向右)3-5一變徑彎管，軸線位于同一水平面，轉(zhuǎn)角a=60°，直徑由d1=200mm變?yōu)閐2=150mm，在流量Q=0.1m3/sec時(shí)，壓力p1=18KN/m2。求水流對(duì)彎管1-2段的作用力(不計(jì)管內(nèi)水頭損失)。(Rx=0.538kN,Ry=2.598kN)

例1：如圖所示，水自噴嘴水平射向與其交成60°的光滑平板上（平板為鉛垂面）。若噴嘴出口直徑D為0.025m，噴射流量Q為33.4L/s，試求射流沿平板向兩側(cè)的分流流量Q1與Q2以及射流對(duì)平板的作用力F（不計(jì)水頭損失和摩擦）。解：所選坐標(biāo)如圖。在Y方向利用動(dòng)量方程式有：F=R=0-（-pQVsina）=pQVsina=p-^-QzVsina=1000x x33.42x10-6sin60=1970N兀x0.0252流體對(duì)平板的作用力為1970N，方向與RY相反。在X方向利用動(dòng)量方程式有：F=(pQV-pQV)-(pQVcos以)=0即.Q.V-QV=QVCosa由于在大氣中射流，P1=P2=P=七，不計(jì)損失，由分流伯努利方程有:(1)(2)V1=V2=V即：Q1-Q2(1)(2)Q+Q=Q1 2聯(lián)立(1)、(2)得:1+cosa 1+0.5,Q=Q=x33.4=25.05L/min1 2 21-cosa1-0.5,Q= 2Q=2~x33.4=8.35L/min例2：有一大氣中的自由射流Q，水平地射向垂直于射流軸線的平板后分成兩部分液流Q1和Q2。已知射流速度v=30m/sec,Q=30x103cm3/sec,Q2=10x103cm3/sec,液體密度p=900kg/m3，忽略液體與平板間的摩擦（v=v1=v2）。試求射流偏轉(zhuǎn)角0和射流對(duì)平板的作用力F。解:利用動(dòng)量方程式得:(1)(2)-F，=pQ.V(1)(2)0=pQ.Vsin0-pQ.V11 22.V=V=V1 2=0.5fQQ 10X10=0.5AQ1Q-Q2 30X103-10x103A=sin-10.5=30。F，=—pQ.VcosA+pQ.V11=-900x