流体输送原理习题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/12 11:24:17星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

(2)hA?pA?HO2??h28.354?0.6?h1??0.3?0.811m ?HO9.8072(3)hA?h1?0.3m

2-12 水管上安装一复式水银测压计如图所示。问p1,p2,p3,p4哪个最大?哪个最小?哪些相等?

解:p1??Hgh?p2??h,?Hg??,∴p2?p1

2-13 一封闭容器盛有?2?水银???1?水?的两种不同的液体。试问同一水平线上的1,2,3,4,5各点的压强哪点最大?哪点最小?哪些点相等?

p2?p3,p4??h'?p3??Hgh',?Hg??,∴p4?p3∴p4?p3?p2?p1

解:p5??2h?p4??1h ∵?2??1 ∴p4?p5

p3??1h?p2 ∴p3?p2 p1??2h?p5??2h' ∵h'?h ∴p1?p5 ∴p3?p4?p1?p2?p5

2-14

?1?100cm,?2?20cm,?3?60cm。封闭水箱各测压管的液面高程为:问?3为多少?

?3?13.7cm。解:p4????1??4??0,p4????4??3??p3,p3??Hg??2??3??0,解得:

2-15

两高度差Z=20cm的水管,当?1为空气及油(?油?9kN/m3)时,h均为10cm,

试分别求两管的压差。

解:(1)?1为油,pA???Z?h??pB??1h,?p?pA?pB???Z?h???1h?2.042kPa (2)?1为空气,pA???Z?h??pB,?p?pA?pB???Z?h??2.942kPa 2-16 已知水箱真空表M的读数为0.98kN/m2,水箱与油箱的液面差H=1.5m,水银柱差h2=0.2m,?油?7.85kN/m3,求h1为多少米?

解:?油h1??Hgh2???h1?h2?H??M,h1?5.61m(真空表M在方程中为﹣M) 2-17 封闭水箱中的水面高程与筒1,管3、4中的水面同高,筒1可以升降,借以调节箱中水面压强。如将(1)筒1下降一定高度;(2)筒1上升一定高度。试分析说明各液面高程哪些最高?哪些最低?哪些同高?

解:设水箱中水位在升降中不变。

如果1管上升h1,0?h1?0?h3,∴h1?h3(3管上升同样高度)∵p2?p4∴4管不变 如果1管下降h1,h1?h3(3管下降同样高度)∵p2?p4 ∴4管不变

2-18 盛液容器绕铅直轴作等角速度旋转,设液体为非均质,试证:等压面也是等密面和等温面。

解:设p1'??1???r?r?z1?,p????1z2 22?2g2g??22??r?x?2?r2∵等压面,∴p1?p2 ?1??z1???2??1z2①

2g?2g??r2?r2又∵p1'??1??z2???z1???p2,即?1??2g?z1????1??z2???z1????22g??1z2②

??由①②?z2???z1??2rx?x,代入①化简?1r??2r,∴?1??2??

∵???g,∴是等密度面

∵?在同一温度下仅是温度的函数,∴也是等温面 2-19 在水泵的吸入管1和压出管2中安装水银压差计,测得h=120mm,问水经过水泵后压强增加多少?若为风管,则水泵换为风机,压强增加为多少mmH2O?

222解:(1)管中是水,p1??Hgh?p2??h,p2?p1??Hg??h?15kPa (2)管中是空气,p1??Hgh?p2,p2?p1??Hgh?16kPa?1630mmH2O 2-20

图为倾斜水管上测定压差的装置,测得Z=200mm,h=120mm,当(1)

??

?1?9.02kN/m3为油时;(2)?1为空气时,分别求A、B两点的压差。

解:(1)pA??h?pB??Z??1h,∴pB?pA?1.867kPa (2)pA??h?pB??Z,∴pB?pA?0.785kPa

2-21 A,B两管的轴心在同一水平线上,用水银压差计测定压差。测得?h?13cm,当A,B两管通过(1)为水时,(2)为煤气时,试分别求压差。

解:(1)pA???h?pB??Hg?h,pA?pB??Hg???h?16.06kPa (2)pA?pB??Hg?h,pA?pB??Hg?h?17.34kPa

?

?2-22

复式测压计中各液面高程为:?1?3.0m,?2?0.6m,?3?2.5m,?4?1.0m,

?5?3.5m,求p5。

解:p5????5??4???Hg??3??4?????3??2???Hg??1??2??0,p5?477kPa 2-23

一直立煤气管,在底部测压管中测得水柱差h1=10mm,在H=20m高处的测压管中

测得水柱差h2=115mm,管外空气容重?气?12.64N/m3,求管中静止煤气的容重。

解:方法一:设外管大气压强为pa,利用绝对压强 管内:p上'?pa上??H2Oh2,p下'?pa下??H2Oh1?p上'??H

3管外:pa下?pa上??aH,∴??5.29N/m

3方法二:?H2Oh2??h??H2Oh1??aH代入数据解得:??5.29N/m

2-24

已知倾斜微压计的倾角??20?,测得l=100mm,微压计中液体为酒精,

?酒?7.94kN/m3,求测定空气管段的压差。 解:?p??lsin??7940?0.1?sin20??271Pa 2-25 为了精确测定容重为?的液体A,B两点的微小压差,特设计图示微差计。测定时的各液面差如图示。试求?与?'的关系以及同一高程上A,B两点的压差。

解:?'b???b?a?,∴?'???1???a?? b?2-26 有一水压机,小活塞面积A1=10cm2,大活塞面积A2=1000cm2。 (1)小活塞上施力98.1N,问大活塞上受力多少?

(2)若小活塞上再增加19.6N,问大活塞上再增加力多少?

??a??apA??H?pB??'H,∴?p?pA?pB?H????'??H?????1????H?

?b??b?98.1,F2?p2?A2?10.79kN A198.1?19.6(2)p1'???1?p2',其中p1'?,F2'?p2'?A2?F2?1.96kN

A1解:(1)p1???1?p2,其中p1?2-27 有一矩形底孔闸门,高h=3m,宽b=2m,上游水深h1=6m,下游水深h2=5m。试用图解法及解析法求作用于闸门上的水静压力及其作用点?

解:图解法:P???h1?h2??hb?59kN

作用点:即长方形的形心?闸门中心

解析法:P?P1?P2??A?hc1?hc2???A?4.5?3.5??59kN 作用点:JC?yD2J4.5213?4m, bh?4.5m4,yD1?yc?c?4.5?ycA4.5?63125J4.55?yc?c?3.5??3m?按1的水平面=4m

7ycA3.5?671??5212?? ?4??x?,∴x?m,yD?4??4.5m(闸门中心处)

63673????对D点取矩:P1x?P2??4

2-28 宽为1米,长为AB的矩形闸门,倾角为45?,左侧水深h1?3m,右侧水深h2?2m。试用图解法求作用于闸门上的水静压力及其作用点。