流体力学习题集与答案解析 下载本文

能送到多远?(水温t=25℃)

5-14 一输水管长l=1000m,内径d=300mm,管壁当量粗糙高度△=1.2mm,

运动粘度ν=0.013 1cm2/s,试求当水头损失hf=7.05m时所通过的流量。

5-15 圆管直径d=10cm,粗糙度△=2mm,若测得2m长的管段中的水头损失为0.3m,水温为10℃。问此时是水力光滑管还是水力粗糙管流动?如管内流动属水力光滑区,问水头损失可减至多少?

5-16 混凝土排水管的水力半径R=0.5m。水均匀流动1km的水头损失为1n,粗糙系数n=0.014,试计算管中流速。

5-17 用泵水平输送温度t=20℃及流量Q=90L/s的水,经直径d=250mm,

l=1000m的新焊接钢管至用水点,试求水头损失。

5-18 容重γ=8435N/m3的石油,在水泵压力p=1930kPa下通过直径d=250mm的水平输油管,输送距离l=20km,如运动粘度ν=0.30cm2/s,试求石油的流量。

5-19 有一水管,管长l=500m,管径d=300m,粗糙高度△=0.2mm,若通过流量Q=600L/s,水温20℃,试:

(1)判别流态; (2)计算沿程损失; (3)求断面流速分布。

5-20 流速由υ1变为υ2的突然扩大管,如分为二次扩大,中间流取何值时局部水头损失小,此时水头损失为多少?并与一次扩大时的水头损失比较。

5-21 水从封闭容器A沿直径d=25mm、长度l=10m的管道流入容器B。若

容器A水面的相对压强为2个工程大气压,H1=1m,H2=5m,局部阻力系数ζ=0.5,ζ阀=4.0,ζ弯=0.3,沿程最系数λ=0.025,求流量Q。

题5-20 图

题 5-21 图

5-22 自水池中引出一根具有三段不同直径的水管如图所示。已知d=50mm,D=200mm,l=100m,H=12m,局部阻力系数ζ进=0.5,ζ阀=5.0,,沿程阻力系数λ=0.03,求管中通过的流量并绘出总水头线与测压管水头线。

5-23 图中l=75cm,d=2.5cm,υ=3.0m/s,λ=0.020,ζ进=0.5,计算水银差压计的水银面高差hp,并表示出水银面高差方向。

题 5-22 图

题 5-23 图

5-24 如图所示为一突然扩大的管道,其管径由d1=50mm突然扩大到d2=100mm,管中通过流量Q=16m3/h的水。在截面改变处插入一差压计,其中充以四氯化碳(ρ2=1600kg/m3),读得的液面高度差h=173mm。试求管径突然扩大的损失系数,并把测得的结果与按理论计算的结果相比较。

5-25 计算图中逐渐扩大管的局部阻力系数。已知d1=7.5cm,p1=0.7工程大气压, d2=15cm,p2=1.4工程大气压,l=150cm,流过的水量Q=56.6L/s。

题5-24 图

题5-25 图

5-26 测定一蝶阀的局部阻力系数装置如图所示,在蝶阀的上、下游装设三个测压管,其间距l1=1m,l2=2m。若圆管直径d=50mm,实测▽1=150cm,▽2=125cm,▽3=40cm,流速υ=3m/s,试求蝶阀的局部阻力系数ζ值。

题 5-26 图

5-27 一圆形桥墩立于水中,桥墩直径为0.4m,水深2m,平均流速2m/s。试求桥墩受到的水流作用力。(水温为20℃)

5-28 一个直径d=1cm,比重为1.82的小球在静水中下沉,达到等速沉降时速度u0=463m/s,求:

(1)等速沉降时小球所受到的绕流阻力D; (2)绕流阻力系数CD及雷诺数Re。(水温为20℃)