内容发布更新时间 : 2024/6/3 20:47:13星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第五章孔口管嘴管路流动

1.图中穿孔板上各孔眼的大小形状相同，问每个孔口的出流量是否相同？ 解：由Q??A2gH0

与深度无关，所以每个孔口的出流量相同

2.有一水箱水面保持恒定（5m），箱壁上开一孔口，孔口直径10。（1）如果箱壁厚度δ=3，求通过孔口的流速和流量。（2）如果箱壁厚度δ=40，求通过孔口的流速和流量。 解：（1）视作薄壁小孔口，??0.97，??0.62

v??2gh?9.6m/s 得：Q??vA?4.82?10?4m3/s

（2）视作管嘴，????0.82

v??2gh?8.12m/s 得：Q??vA?6.38?10?4m3/s

3.一隔板将水箱分为A、B两格，隔板上有直径为d1=40的薄壁孔口，如题5-3 图，B箱底部有

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一直径为d2=30的圆柱形管嘴，管嘴长0.1m，A箱水深H1=3m恒定不变。

（1）分析出流恒定性条件（H2不变的条件）。 （2）在恒定出流时，B箱中水深H2等于多少？ （3）水箱流量Q1为何值？ 解：（1）当Q12时 出流恒定 （2）因为Q12，?1A12g(H1?H2)??2A22g(H2?0.1)

查表得?1?0.6，?2?0.82，解得：H2?1.85m （3）解得Q1?3.58×10 m

4.证明容器壁上装一段短管（如图所示），经过短管出流时的流量系数

?????1l????1d-3

3

μ与流速系数为

v2v2lv2证：∵H0??????2g2gd2g

∴v??2gH0 其中???1l????1d

5.某诱导器的静压箱上装有圆柱形管嘴，管径为4，长度l=100，

λ=0.02，从管嘴入口到出口的局部阻力系数???0.5，求管嘴的

流速系数和流量系数（见上题图）。 解：由题得????1l?????1d?0.707

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6.如上题，当管嘴外空气压强为当地大气压强时，要求管嘴出流流速为30。此时静压箱内应保持多少压强？空气密度为ρ=1.2。 解：v??2?p，得?p?1.08kN/m2

?3

7.某恒温室采用多孔板送风，风道中的静压为200，孔口直径为20，空气温度为20℃，μ=0.8。要求通过风量为1m。问需要布置多少孔口？ 解：n?A23

?p?，得n?218.4，所以需要219个

8.水从A水箱通过直径为10的孔口流入B水箱，流量系数为0.62。设上游水箱的水面高程H1=3m保持不变。

（1）B水箱中无水时，求通过孔口的流量。 （2）B水箱水面高程H2=2m时，求通过孔口的流量。

（3）A箱水面压力为2000，H1=3m时，而

B水箱水面压力为0，H2=2m时，求通过孔口的流量。

解：（1）属孔口自由出流

Q??A2gH0，H0?H1

得：Q?0.037m3/s

（2）属孔口淹没出流， Q??A得：Q?0.0216m3/s （3）Q??A2gH02gH0，H0?H1?H2

，H0?H1?H2?2000

9807得：Q?0.0236m3/s

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9.室内空气温度为30℃，室外空气温度为20℃，在厂房上下部各开有8m的窗口，两窗口的中心高程差为7m，窗口流量系数

2

μ=0.64，气流在自然压头作用下流动，求车间自然通风换气量

（质量流量）。

解： ?P?H?? ?? ?g?H?0.37?2.744N/m2

?内?A

2?p?=12.96

内（方法二）：分别令上下部窗口外渐变流断面2和断面1，根据气体能量方程，得

p?v221?g(?a??)(z2?z1)??v212?p2?2??pL

因为12a,v1?v2?0,所以

?pL?g(?a??)H

又由于?pL??p1??p2

根据气体孔口淹没出流的流量公式： Q?p1M1??a?A2gg?

a??A2g?p1M2?g

又由于连续性方程 QM1?QM2 查得?a?1.205kg/m3,??1.165kg/m3

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M1?QM2?QM12.96

10.如图示管路中输送气体，采用U形差压计测量压强差为h米液体。试推导通过孔板的流量公式。

解：?P??'??gh，?,是U形压差计液体容重，?为气体容重

?p?,???,Q??A2gH0??A2g??A2gh??A2gh

?g??? ?11.如上题图孔板流量计，输送20℃空气，测量1002O。μ=0.62，100，求Q。

解：将数据代入上题公式得Q?0.2m3/s

12.什么叫管路阻抗？（又称为综合阻力数）为什么有两种表示？在什么情况下，S与管中流量无关，仅决定于管道的尺寸及构造？ 解：阻抗反映管路上沿程阻力和局部阻力情况。SH用在液体管路，在紊流粗糙区时，S与管中流量无关（因为?此SP用在气体管路。

时与v以及流体状态无关），仅决定于管道的尺寸和构造。 13.供热系统的凝结水箱回水系统如图。试写出水泵应具有的作用水头表达式。

,p2?p1,?SQ2(如果冷却措解：H??g / 15