内容发布更新时间 : 2025/1/22 10:24:03星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
一元流体动力学基础
1?直径为150mm的给水管道，输水量为980?7kN/h,试求断面平均流速。
注意:
Q v=—-
pA 得：v= 1.57m/s
2. 斷面为SOOnimX^Omm的矩形风道,风量为2700m，/h,求平均流速.如风道出口处斷面收缩 为150mmX 400mm,求该断面的平均流速
Q = VA
Q 解：由流量公式得： A V=
(kN/h —> kg/s => Q = QVA)
由连续性方程知V1A =V2A2得：v2 =12.5111/s
3. 水从水箱流经直径dxhOcn, 25cm, ds=2. 5cm的管道流入大气中.当出口流速10m/时，求 (1) 容积流量及质量流量；(2)山及d?管段的流速 解.(1)由 Q == 0.0049m3 /s 质量流量^=4-9kg/s (2) 由连续性方程：
V] A = A，\\‘2 A = \\‘3 A
得： vi = 0?625m/ s,v2 = 2.5m/ s
4?设计输水量为294210kg h的给水管道，流速限制在0.9sl.4m/s之间。试确定管道直 径，根据所选直径求流速.直径应是56口口的倍数. 解：Q = pvA 将 v= 0.9 co 14m/s 代入得 d = 0.343 s 0.275m ???直径是50111111的倍数，所以取d = 0.3m 代入Q = \得v= 1.18m
5.圆形风道，流量是10000m7h,,流速不超过20m/s?试设计直径，根据所定直径求流速. 直径规定为50 mm的倍数。
解：Q = \\'A 将 v V 20in/ s 代入得：d > 420.5niin 取 d = 450nm】 代入Q = vA 得：17.5m/s
6?在直径为d圆形风道断面上.用下法选定五个点，以测局部风速。设想用和管轴同心但不 同半径的圆周，将全部断面分为中间是圆，其他是圆环的五个面积相等的部分。测点即位 于等分此部分面积的圆周上，这样测得的流速代表相应断面的平均流速。（1）试计算各测 点到管心的距离，表为直径的倍数。（2）若各点流速为5' 5, 5, 5,出，空气密度为Q, 求质量流量G。
解：（1）由题设得测点到管心的距离依次为「1??????*
d 2y/10
屈2
4
JL 2V10
7?某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为25 m/s,密度为2. 62 kg/『.干管前段宜径为50皿, 接出宜径40皿支管后，干管后段直径改为45 nm.如果支管末端密度降为2?30 kg/m、， 干管后段末端密度降为2?24 kg/n3,但两管质量流量相同，求两管终端流速.
Qi：=Q支
解，由題意可得2 Jv皿=18m/ s 得：￡支
=22.2m/s
8. 空气流速由超音速过渡到亚超音速时，要经过冲击波。如果在冲击波前，风道中流速为
v =
660 m/s,密度为Q = 1 kg/m3.冲击波后速度降至v=250 4 求冲击波后的密度。
又面积相等
解：PiQi = AQ2
p、= v2
= 2.64 kg/m3
9. 管道由不同直径的两管前后相连接组成，小管直径dA=0.2m ,大管直径dB=0.4m.水 在管中流动时，A点压强PA=70kpa, B点压强pB =40kpa. B点流速试判断水在
管中流动方向?并计算水流经过两断面间的水头损失? 解：设水流方向A->B 由连续性方程知：VA%=VB州 得：vA = 4m/ s 由能量方程知:
E
。+盏吕七+舊
+Z*
得.hu = 2.824m >0 ???水流方向ATB
10. 油沿管线流动,A断面流速为2 n/s,不记损失,求开口 C管中的液面高度。 解：由连续性方程知：V】A=V2A 得$ v2 = 4.5m/s 由能量方程得：
也+].2 +工=0 +巴+咗 pg 2g pg 2g —=1.5m 其中：朋
—=1.86m
代入数据解得：皿
11. 水沿管线下流，若压力计的读数相同，求需要的小管直径
5,不计损失。
解：由连续性方程：v】A=vof
± ±
由能量方程得2&+3=2&
得面积 A)=> d° = 0.12m 12?用水银比压计量测管中水流，过流断面中点流速I】。如图，
测得A点的比压计读数
汕=6血汞柱。⑴求该点的流速U ,⑵若管中流体密度为0. 8g/cms的油，从不变，该点
流速为若干，不计损失.
解：设水银容重为
(1) Ui= ? P =3.85m/s
=4.31m/s 13.水由图中喷嘴流出，管嘴出口 d=75mm,不考
虑损失，计算H值以m计，p值kN/m‘计.
⑵ U2= ? P1
P
解：\\r3 = j2gH
由连续性方程得：VIAPATA
z + 邑+工二邑+世
由1一2断面列能量方程： Pg 2g pg 2g
由断面压强公式：P】+ °水&（乙+ Z2 + 0.175） = P? +心g x 0.175 +。水gZ2
列水箱水面至喷口处方程:
2g 得：H = 11.8m
列压力表至喷口处方程：愆2g 2g得P = 79kPa
14.计算管线流量，管出口 d=50mm,求出
损失 解：对出口 D, ^=2gJh=2gx4
由连续性方程知 又耳入=vdAa得：vd =9va 由 A_D列能量方程 2
p v v；
0 + —+ —= 3 + 0 + — pg 2g 2g 得：pa = 68kPa
A, B, C, D各点的压强,不计水头
同 理 可 得 pb = -0.48kPa pc = -20.1kPa pd =0 15.水由管中铅直流出,求流量及测压计读数?水流无损失
解：设水容重为烬，水银容重为0送
由连续性方程=丸4
A =￡(0.05)2 4
A = zad? = 7Tx 0.6 x 0.001
、
3 + —= 0 + 0 + — 由能量方程知 2g 2g 5解得 Q = \\; A = 0.00815 111 / s 列管口
到水银测压计出口的方程： Pg(3 + 1.5)+pg) = Qigh 2g
得：h = 395mm汞柱
16.同一水箱上下两孔口出流，求证
hiyi=haya