?mhm?php??m?p ? ?m??p
?p108000hm?hp??1.5??1.0m
?m3600?45pp欧拉准则
?pvp2pm?2 ?mvmvp22?m??p
? PpPm?pppm?hphm22pppm2222?vm ?hmhp22?vpvm?hphm?hphm22?1
?Pp?Pm?1.4 KN
5-21 为研究风对高层建筑物的影响,在风洞中进行模型实
验,当风速为9m/s时,测得迎风面压强为 42 Pa,背风面压强为-20 Pa,试求温度不变,风速增至12m/s时,迎风面和背风面的压强。
?p2解:选取欧拉准则 p??2
mmvp2pp?pm?()
vm122p迎?42?()?74.67N/m2
9122p背??20?()??35.56N/m2
9pp
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6-12水管直径d=10㎝,管中流速v=1 m/s,水温为10℃,试判别流态。又流速等于多少时,流态将发生变化?
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解:查P5表1-4知t=10℃,ν=1.31×10m/s
?d1?0.14??7.6?10?2300 紊流 ?6?1.31?10?cd?1.31?10?6Rec??2300 ??c?2300??2300??0.03m/s
?d0.1 Re?6-14 有一矩形断面的小排水沟,水深15㎝,底宽20
㎝,流速0.15 m/s,水温10℃,试判别流态。
解: R?A?bh?0.2?0.15?0.06m
?b?2h0.2?2?0.15Re??R0.15?0.06??6870>575 紊流 ?6?1.31?106-16 应用细管式粘度计测定油的粘滞系数。已知细管直
3
径d=8㎜,测量段长l=2 m,实测油的流量Q=70 cm/s,
3
水银压差计读值h=30㎝,油的密度?=901 kg/m。试求油的运动粘度?和动力粘度?。 解: ??hf?4Q4?70??139cm/s ?d2???0.8?2p1?p2?汞??油13600?901?h??30?4.228m?油g?油901
l?264?l?2 hf???d2g?dd2g2gd21960?0.82??hf?422.8??2.98?10?5m2/s
64l?64?200?139?373?2300层流,假设成立 校核流态Re??d?1.39?0.008?2.98?10?56-18油管直径75㎜,油的密度901kg/m,运动粘滞系数0.9
2
cm/s,在管轴位置安放连接水银压差计的皮托管,水银面高差hp= 20㎜,试求油的流量。此图有误
?汞??油13600?901hp??0.02?0.282m 解: ?h??油901u?2g?h?19.6?0.282?2.35m/s
3
设为层流 v=u/2
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u?d22.35??0.075?Q????5.19l/s 24242?dud2.35?0.075???979层流 ?4?2?2?0.9?106-23 输水管道中设有阀门,已知管道直径为50㎜,通过流量为3.34 l/s,水银压差计读值Δh=150㎜,沿程水头损失不计,试求阀门的局部阻力系数。 解:
4Q4?0.00334??2??1.70m/s 2?d??0.05?hm?12.6?h?12.6?0.15?1.89m
校核Re?6-25 用突然扩大使管道的平均流速由v1减到v2,若直径d1及流速v1一定,试求使测压管液面差h成为最大的v2及d2是多少?并求最大h值。 解
p1?12p2?22??1??2?Z1???Z2??? ?g2g?g2g2g?p2??p1??12??22??1??2?h??Z2?????Z1????g???g?2g2g?22?22?1?2 ???gg2?2?1dh????0 d?2gg?2??12 d2?2d1 hmax??124g
图号不符6-27 水管直径为50㎜,1、2两断面相距15 m,
高差3 m,通过流量Q=6 l/s,水银压差计读值为250㎜,试求管道的沿程阻力系数。 解:
4Q4?0.006??2??3.06m/s 2?d??0.05? - 50 -
2p1?12p2?2Z1???Z2???hf
?g2g?g2g?p1??p2??Z1????Z2???hf?g???g??
?12.6hp?12.6?0.25?3.15ml?2hf???3.15m
d2g3.15???0.0222153.06
?0.0519.66-29 水池中的水经弯管流入大气中(题6-26图),已知管道的直径d=100mm,水平段AB和倾斜段BC的长度均为l=50m,高差h1=2m,h2=25m,BC段设有阀门,沿程阻力系数?=0.035,管道入口及转弯的局部水头损失不计。试求:为使AB段末段B处的真空高度不超过7m,阀门的局部阻力系数?最小应是多少?此时的流量是多少?
解:取水池自由液面和 B处断面列伯努利方程:
2p1?12p2?2Z1???Z2???h
?g2g?g2g因为:Z1?Z2?h1 p1=0 p1=-7?g v1=0 所以:v2=3.088m/s
取B处断面和C处断面列伯努利方程:
22p3?3p2?2Z2???Z3???h
?g2g?g2g因为:Z2?Z3?h2 v2=v3 p3=0 所以:h?18m
lv2h?(???)d2g
h?2gl18?2?9.850??2????0.035??19.4982vd0.1?3.088? - 51 -