一元流体动力学基础

解:设水银容重为?‘ (1)u1=(2)u2=

2?’???h???g=3.85m/s

g‘2???2?h???2=4.31m/s

13.水由图中喷嘴流出,管嘴出口d=75 mm,不考虑损失,计算

H值以m计,p值kN/m2计。

解:v3?2gH

由连续性方程得:v1A1?v2A2?v3A3 由1—2

2v12P2v2断面列能量方程:Z?????2g?2gP1

由断面压强公式:P1??水(Z1?Z2?0.175)?P2??汞?0.175??水Z2

2v3列水箱水面至喷口处方程:H?2g 得:H?11.8m 得:P?79kN/m2

列压力表至喷口处方程:

P222v3v2???2g2g14.计算管线流量,管出口d=50mm,求出A,B,C,D各点的压强,不计水头损失

解:对出口D,vd2?2g?h?2g?4 由连续性方程知va?vb?vc 又vaAa?vdAd

得:vd?9va

由A?D列能量方程

22vavd0???3?0??2g2gpa

得:pa?68kN/m2 同理可得:pb??0.48kN/m2pc??20.1kN/m2pd?0

15.水由管中铅直流出,求流量及测压计读数.水流无损失 解:设水容重为?,水银容重为?1 由连续性方程vaAa?vbAb

2 Aa?(0.05)4?Ab??d????0.6?0.001

22vavb由能量方程知3??0?0?2g2g

解得:Q?vaAa?0.00815m3/s

列管口到水银测压计出口的方程:

2va?(3?1.5)????1h

2g得:h?395mm汞柱

16.同一水箱上下两孔口出流,求证:在

射流交点处, h1y1=h2y2

2v12v2解:h1 =,h2?

2g2gy1?1212gt1,y2?gt2 22∵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p0多大方才能将B池水抽空出。

2v2解:设水的容重为?,p0??

2g

p12v12v2???2g2g

p1???h

v1A1?v2A2

?h?d2??d?1????1?4得:

p0?

18.如图,闸门关闭时的压力表读数为49 kN/ m2,闸门打开

后,压力表读数为0.98 kN/ m2,由管进口到闸门的水头损失

为1 m,求管中的平均流速。

解:

pv2由能量方程得:??p1?h1?2

?2g2g又h1?2?1m 得:v?8.74m/s

19.由断面为0.2m2和0.1 m2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点的压强。(2)计算损失:第一段为

v124,第二段为2g2v23.(A)求2g断面流速v1和v2.(B)绘总水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,?4m 2g2gv12由能量方程0?4?0??0??2gpA

得:pA?29.41kN/m2

22v2v12v2(2)由能量方程4??4?3,2v1?v2

2g2g2g

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