流体力学第三章课后习题答案

内容发布更新时间 : 2024/11/15 23:57:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

∵v1t1?v2t2 ∴h1y1?h2y2

17.一压缩空气罐与文丘里式的引射管连接d1,d2,h均为已知,问气罐压强能将B池水抽空出。

p0多大方才

22p1v12v2v2??p0???2 ?g2g2g 解:设水的密度为,

p1???gh v1A1?v2A2

p0?得:

?gh?d2??d?1????1?

418.如图,闸门关闭时的压力表读数为49 kPa,闸门打开后,压力表读数为0.98 kPa,由

管进口到闸门的水头损失为1 m,求管中的平均流速。

ppv2:??1?h1?2

解:由能量方程得?g2g?g

又h1?2?1m 得:v?8.74m/s

19.由断面为0.2m和0.1 m的两根管子所组成的水平输水管系从水箱流入大气中:(1)若不计损失(A)求断面流速v1和v2.(B)绘总水头线及测压管水头线;(C)求进口A点的压

2v12v2强。(2)计算损失:第一段为42g,第二段为32g.(A)求断面流速v1和v2.(B)绘总水

2

2

头线及测压管水头线;(C)根据水头线求各段中间的压强,不计局部损失。

解:(1)

v2?2gH?8.85m/s,又A2v2?A1v1

得:v1?4.43m/s

2v12v2?1m,?4m2g2g

pAv120?4?0??0??g2g 由能量方程

得:pA?29.4KPa

22v2v12v24??4?32g2g2g,2v1?v2 (2)由能量方程

得:v2?3.96m/s,v1?1.98m/s

v12v12?0.2m,4?0.8m2g2g

22v2v2?0.8m,3?2.4m2g2g

由图,p是梯形中位线

1p1?(3.8?3)?3.4m2?p1?33.2kPa

p2是三角形中位线

1?2.4?1.2m2?p2?11.76KPa p2?20.高层楼房煤气立管B,C两个供气点各供应Q=0.02m/s的煤气量。

3

?v2v123

假设煤气的密度为0.6kg/ m,管径为50mm,压强损失AB段为3?2 计算,BC段为4223??806kg/m300Pa酒计算,假定C点保持余压为,求A点酒精()液面应有的高度(空

气密度为1.2 kg/m) 解:列A?C断面方程

2vc2v12v12v2pA???(?空气??)g(Z2?Z1)?pc???3??4?2g222 即: 22v12v2v12v2h?酒g?0.6?(1.2?0.6)g(60?0)?300?0.6?0.6?3?0.6?42222g

3

Q??4d2v22Q?

?4d2v1 得:h?44.7mm

21.锅炉省煤器的进口处测得烟气负压h1=10.5mmH2O,出口负压h2=20mmH2O。如炉外空气密度

??1.2kg/m3,烟气得平均

‘3?密度=0.6kg/m,两测压断面高差H=5m, 试求烟气通过省煤

器的压强损失。

v2v2p1???(?a??)g?(Z2?Z1)?p2???p损22解:

‘??gh?(???)g(0?5)???水gh2?p损 1水即:

p损?63.68pa

3Q?26m/h,烟气密度??0.7kg/m3,周围气体的密度

22.烟囱直径d=1m。通过烟气量vH?v2

?a1.2kg/m3,烟囱压强损失用p1=0.0352d计算,要保证底部(1断面)负压不小于98Pa,烟囱高度至少为多少?求H2高度上的压强,绘烟囱全高程1-M -2的压强分布。

计算时1-1断面流速很低,忽略不计。 解:

Qv?Av 得:v?9.2?10?3m/s

由能量方程得:

Hv2p1?0?(?A??)gH?0??0.035?22d

v2Hv2?98?(1.2?0.7)g(H?0)?0.7?0.7?0.03522d即

得:H?20m

又断面1—1至M断面的能量方程得:

?v21?v20.035Hv2p1?0?(?A??)gH?pm???2222d

Hv21Hv2?98?(1.2?0.7)g(?0)?pm?0.7?(0.7?0.035)2222d即:

得:

pm??49pa

(1.2?0.7)gH?98pa

总能量=

98?98?0pa

动压?0f

图如此

1??(?98?0?0)??49papm?三角形中位线(负值)2

23.图为矿井竖井和横向坑道相连,竖井高为200m,坑道长为300m,坑道和竖洞内保持恒温t?15℃,密度

33??1.18

kg/m,坑外气温在清晨为5℃,密度?0=1.29kg/m,中午为20℃,

?v2密度

??1.16kg/m3,问早午空气的气流流向及气流流速v的大小。假定总损失92g。

解:在清晨时???0,气体从矿井流出

v2v2(?0??)g?h???9?22 由能量方程

?h?200

?0???1.29?1.18

得:v?6.03m/s

中午时???0,气体由外向内注入

v2v2(?0??)g?h???9?22

?h??200

?0???1.16?1.18

得:v?2.58m/s

24.图为一水平风管,空气自断面1-1流向断面2-2,已知断面1-1的压强p1?1.47kPa,

??1.29kg/m3,求两断面的

v1=15m/s,断面2-2的压强p2?1.37kPa,v2=10m/s,空气密度

压强损失。

2v12v2p1???p2???p损22解:

解得:

p损?178.5Pa

25.图为开式试验段风洞,射流喷口直径d=1m,若在直径

D=4m的进风口壁侧装测压管,其水柱差为h=64mm,空气密度

??1.29kg/m3,不计损失,求喷口风速。

解:设进口出口风速分别为v1,v2 连续性方程v1A1?v2A2

得:

v1?1v216

2v12v2p1????22 由能量方程:

又p1??gh 得:v2?31m/s

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