流体力学计算题练习 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/26 23:23:56星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

练习题

1. 如右图所示,在一密闭容器中,上部装有密度?1=0.8×10 kg/m的油,下部为密度?2=10 kg/m的水,已知h1=0.4m,h2=0.2m。测压管中水银柱的读数h=0.5m,水银的密度为?1=13.6×103 kg/m3。求密闭容器中油液面上的压强p0。

2. 图示为一水暖系统,为了防止水温升高时体积膨胀将水管胀裂,在系统顶部设一膨胀水箱,使水有膨胀的余地。若系统内水的总体积为8m3,加温前后温差为50℃,在其温度范围内水的膨胀系数为βT=9×10-4 1/℃,求膨胀水箱的最小容积。

3. 当温度不变,压强从0.20 MPa增加到10 MPa时,某种液体的体积减小0.49%,求该液体的体积模量。

4. 两个充满空气的封闭容器互相隔开,左边压力表M的读数为100kPa,右边真空计V的读数为3.5mH2O,试求连接两容器的水银压差计中h的读值。

?1 h1 3

3

3

3

p0 pa ?2 5. 已知流体运动的速度场为:

vx?xy2,vy?13y3,试求t=2时过点

(x,y,z)?(3,1,2)处的流线方程。

6. 如图所示,水在压强作用下从密封的下水箱沿竖直管道流入上水箱中,已知h=50cm,H=3m,管道直径D=25mm,λ=0.02,各局部阻力系数分别为ζ1=0.5,ζ2=5.0,ζ3=1.0,

h2 h ?3

求:为维持稳定的管中流速V=1m/s,下水箱的液面压强应保持在多少Pa? 7. 右图为毕托管示意图。液体自左向右流动,直管和直角弯管直接插入管道内的液体中,弯管开口迎着流动方向。测得A点的液柱高度为hA =170 mm,B点的液柱高度为hB = 230 mm,已知液体

A B hA hB 的密度为? =990 kg/m3,忽略阻力损失,试计算管内液体的流速uA。

8. 如右图所示为一壁厚可以忽略的大容器,在其下部开一直径为d =12mm的小孔口,水自孔口流出后进入另一液面比大容器液面低H =1.2m的容器中,两容器内的水位始终保持不变。试计算水的出流流量和孔口处的流速。

9. 如图所示为一壁厚可以忽略的大容器,为了便于出流,在容器壁上开一圆孔并在外面焊接一段等径圆管,容器自由液面及孔口出口皆与大气相通,而且可以保证容器内的水位不变。已知孔口直径为d =12mm,焊接的圆管长度l = 40mm。容器自由液面相对于孔口中心线的高度为H =1.2m,试计算水的出流流量和出口流速。

10. 用长l =300m、内径d =200mm的铸铁管输送密度? = 880 kg/m3的油液,测得质量流量qm = 8.80×104 kg/h。设冬季油液的运动粘度?1=109.2×10-6m2/s,夏季运动粘度?2=35.5×10-6m2/s,试确定冬、夏季输油管路以油柱高度表示的水头损失h?。 [注:若流动状态为湍流,可取? = 0.04]

d H H l 11、一恒定有压均匀管流,已知管径d=20 mm,管长 l=20m,管中水流流速 u=0.12m/s,水温 t=10℃时水的运动粘度 n=1.306×10m/s,求沿程

-6

2

阻力损失

12、如图,已知压力表测得密闭容器内的压力读数为5千帕,其他数据如图中所示,求未知液体的密度(已知水和水银的密度分别为1吨/立方米和13.6吨/立方米)。

13. 液体由水箱经中间有收缩截面(截面积为A1)的管子定常出流,A2为出口面积,h2是出口在水箱液面下的深度,问要吸上深为h1的同种液体,A1/A2应为多少(不计损失)?

13vx?xy,vy?y3,试求t=2时过点14. 已知流体运动的速度场为:

2(x,y,z)?(3,1,2)处的流线方程。

15. 一压缩空气罐与文丘里式的引射管连接,d1,d2,h均为已知,问气罐压力p0多大方才能将B池水抽出。

16. 用水银压差计测量水管中的点速度u,如读数Δh=60mm,求该点流速。

17. 如图所示输水管经三通管分流。已知管径分别为d1=200mm、d2=100mm和d3=150mm,断面平均流速分别是v1=2m/s和