??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9?v2密度2g。

解：在清晨时???0，气体从矿井流出

由能量方程（?h??v2v20??）g?2?92?

?h?200

?0???1.29?1.18

得：v?6.03m/s

中午时???0，气体由外向内注入

???）g?h??v2v202?9?2

?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，v1=15m/s，断面2-2的压强p2?1.37kPa，v2=10m/s，空气密度??1.29kg/m3，求两断面的压强损失。

v22解：p1??1v22?p2??2?p损

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：v11?16v2 由能量方程：p??v2v21122??2 又p1??gh 得：v2?31m/s

26.定性绘制图中管路系统的总水头线和测压管水头线。

9

（

27.利用20题的数据绘制煤气立管ABC的各种压强线。

解：由题

v1220.42总压：pA???（?a??）g（Z2?Z1）?7.9?44.7?0.6?（1.2?0.6）g?60?831

22

10

位压：??a???g?Z2?Z1??353

v12全压：pA???478

2v12初动压：??124.85

2末动压：?2v22?31.2

28.高压管末端的喷嘴如图，出口直径d=10cm，管端直径D=40cm，流量Q=0.4m3/s ，喷嘴和管以法兰盘连接，共用12个螺栓，不计水和管嘴的重量，求每个螺栓受力多少？ 解：由连续性方程：Q?v1A1?v2A2 得：v1?3.17m/s，v2?50.96m/s

2v12v2由能量方程得：p1?? ??22得：p1?1.29Mpa

由动量定理得：p1A1?F??Q?v2?v1? 得：F?143.34kN

根据牛顿第三定律，螺栓受力为?F

F?11.95kN 1229.直径为d1=700mm的管道在支承水平面上分支为d2=500mm的两支管，A-A断面压强为

所以每个螺栓受力为

（1）不计水头损失，求支墩受水平推70kPa，管道流量Q?0.6m3/s，两支管流量相等：

力。（2）水头损失为支管流速水头的5倍，求支墩受水平推力。不考虑螺栓连接的作用。 解：设受水平推力为R，管道流速和支管流速分别为v1，v2，压强为p1，p2

（p2A2??Q2v2）cos300?R ① （1）p1A1??Q1v1?2A1??d124?0.385m2，A2?0.196m2

v1?

Q?1.56m/s，v2?1.53m/s A111

2v12v2能量方程p1?? ?p2??22得：p2?70.05kPa ② ②代入①得：R?3.294kN

由牛顿第三定律知

R'?3.294kN

（p2A2??Q2v2）cos30??R ③ （2）p1A1??Q1v1?222v12v2v2’ p1???p2???5?222‘得：p2'?64.19Kpa ④ ④代入③得：R?5.301kN

由牛顿第三定律知

R'?5.301kN

30.水流经180°弯管自喷嘴流出，如管径D=75mm，喷嘴直径d=25mm，管道前端测压表读数为60kPa，求法兰盘接头A处，上、下螺栓的受力情况。假定螺栓上下前后共安装四个，上下螺栓中心距离为150mm，弯管喷嘴和水的总质量为10.2kg，作用位置如图。 解：控制体是水，螺栓力不可列到控制体上 由图：p1A1??Qv1??Qv2?R

p12v12v2??0.3? ?2g2gv1A1?v2A2

解R?334.5N

F上?F下?R?167.25N ① 2方向与R相反

取管和水为研究对象，?M?0

G300?F上75?F下75??v2Q300

∴F上?F下??149.8N ②

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