工程流体力学作业修改课件

2.62.82.93-6 封闭水箱如图所示，测压表上的读数为5000Pa，h=1.6m，h1=0.6m，设水的相对密度S1=1，水银测压计的相对密度S2=13.6。问水面上的真空度Pv和h各为多少？解：如图所示选取等压面，则有 3-9 如图所示，H=3m，h1=1.4m，h2=2.5m，h3=1.2m，h4=2.3，水银的密度 Hg=13600kg/m3。求：按复式水银测压计的读数算出锅炉中水面上蒸汽的绝对压强p。解：3-10 相对密度 S=0.92 的油流过管道如图所示。已知 A 点的压强 pa=180.2kPa，试求 B 点的压强 pb。如果油不流动 pb=？解：（1）当油流动时，如图选取等压面，则在等压面1-2处有：P1=P2（2）当油不流动时，则：3-12 在一直径 d=300mm，高度 H=500mm 的圆柱形容器中，注入某液体至高度 h=300mm，使容器绕垂直轴作等角速度旋转。（1）试确定使水之自由液面正好达到容器边缘时的转数 n1；（2）求抛物面顶端碰到容器底时的转数 n2，此时容器停止旋转后，水面高度 h2 将为多少？解：（1）3-14 如图所示，直线形式的汽车上放置一内装液体的U形管，长 l=500mm。求：确定当汽车以加速度 a=0.5m/s2 行驶时两支管中液面的高度差。由高度差解：3.20、如图所示，求斜壁上圆形闸门上的总压力及压力中心。已知闸门直径d=0.5m，a=1m，=60Fpy解：解：Fp=ghc Fp=ghcA A=(d/2)2g(a+d/2)sin=(d/2)2g(a+d/2)sin =2082N =2082N 根据惯性矩移轴定理：根据惯性矩移轴定理：Ix=Icx+yc2AIx=Icx+yc2A 及及 yR=Ix/ycAyR=Ix/ycA得得3.21、如图所示，盛有水的容器底部有圆孔口，用空心金属球体封闭，该球体的重力W=2.452N，半径r=4，孔口直径d=5，水深H=20。试求提起该球体所需之最小力F。解：压力体如图所示解：压力体如图所示 分析可得：总压力体的体积分析可得：总压力体的体积V Vp p=V=V1 1-V-V2 2而而V1=VV1=V圆柱圆柱球缺球缺V V=V=V球球球缺球缺圆柱圆柱V1V2V球缺球缺体积公式：习题4.5已知速度场 。式中V为常数，试求该流动的流线方程式。4.10已知流场的速度分布 为，试求：属于几维流动？求（2，1，0）点的加速度。解：有题可知其属于二维流动 可将其速度表示为由题知速度 ,将加速度分解在x.y.z3个坐标方向上，则有则在点（2，1，0）处的加速度为:4.14 有一输油管道，在内径为20cm的截面上的流速是2m/s,求另一内径为5cm的截面上的流速以及管道内的质量流量。已知油的相对密度为0.85.解：大截面的面积为：解：大截面的面积为：由于截面上每处流速相等，故有：由于截面上每处流速相等，故有：同理可得：同理可得：由于流量体积相等，则有：由于流量体积相等，则有：由于液体密度均匀，故由于液体密度均匀，故：5.10 如图所示，直立圆管的管径为如图所示，直立圆管的管径为10mm，一端装有直径为，一端装有直径为5mm的喷嘴，的喷嘴，喷嘴中心离圆管的喷嘴中心离圆管的11截面的高度为截面的高度为3.6mm，从喷嘴排入大气的水流的出口，从喷嘴排入大气的水流的出口速度为速度为18m/s。不计摩擦损失，计算截。不计摩擦损失，计算截面面11处所需的计示压强。处所需的计示压强。解：解：取基准面取基准面11，取，取a1=a2=1，则根据能量方，则根据能量方程有程有：其中其中5.14 如图所示，水从井A利用虹吸管引进井B中，设已知体积流量qv=100m3/h，H1=3m，Z=6m，不计虹吸管中的水头损失。试求虹吸管的管径d及上端管中的负计示压强值p。解：此题错误，见5.16、如图所示，离心式水泵借一内径 的吸水管以的流量从一敞口水槽中吸水，并将水送至压力水箱。设装在水泵与吸水管接头上的真空计指示出负压值为39997Pa。水力损失不计，试求水泵的吸水高度H。解:取自由液面与吸水管接头断面为计算断面。水泵在两计算断面之后，能量方程无输入能量5-21Q，V0Q1，V1Q2，V2FnFs分别取三截面分析：有：故有：故有：5.22 去掉p2为大气压的条件p2A2Fp1A28.25对水箱自由液面和断面对水箱自由液面和断面8.261)2)对两自由液面对上自由液面和断面8.27)对两自由液面对上自由液面和断面