第三章流体运动学与动力学基础(第5节--练习题+答案).

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1、练习题练习题1 1： 一台离心泵，抽流体量为一台离心泵，抽流体量为220 220 l/sl/s, ,流体泵进口流体泵进口允许真空度为允许真空度为4.5m4.5m流体柱，流体泵进口管径流体柱，流体泵进口管径d=300mmd=300mm，如，如图图2-342-34所示。从吸流体滤头至流体泵进口的水头损失为所示。从吸流体滤头至流体泵进口的水头损失为hw=1mhw=1m，试求能保证流体泵吸流体的进口轴线至流体源流，试求能保证流体泵吸流体的进口轴线至流体源流体面的最大高度（称流体泵的最大安装高度）体面的最大高度（称流体泵的最大安装高度）hshs。解：解： 取流体源流体面取流体源流体面（不是流体管不是流体

2、管断面）为断面断面）为断面1 11 1，取流体泵取流体泵进口缓变流为进口缓变流为断面断面2 22 2，以流体源流体面以流体源流体面0 00 0为基准面，取为基准面，取1=2=11=2=1，写出总流能量方程，写出总流能量方程 Z1=0Z1=0，Z2=hsZ2=hs。因为流体源流体面因为流体源流体面流速较小，流速较小， 已知断面已知断面2 22 2的真的真空值空值 按按相对压力计算相对压力计算流量流量Q=220 l/s=0.22m3 /s 面积面积A2=0.7850.3 2 =0.071m2 计算得计算得将上述已知数据代入总流能量方程将上述已知数据代入总流能量方程0+0+0=hs-4.5+0.5+

3、1.00+0+0=hs-4.5+0.5+1.0得流体泵安装高度得流体泵安装高度 hs=3.0m hs=3.0m 该题不能取断面该题不能取断面3 33 3为计算断面，因为在为计算断面，因为在吸流体口吸流体口处流线不平行，处流线不平行，不不符合缓变流断面符合缓变流断面条件。由于此处有条件。由于此处有流速水头，流速水头，其其动流体压力动流体压力p3h3p3h3，所以，所以p3p3也是未知的。也是未知的。 练习题练习题2 2： 流体流流体流从直径从直径d1=25mmd1=25mm的喷嘴垂直向上喷射，的喷嘴垂直向上喷射，出口流速为出口流速为v1=12m/sv1=12m/s，假如这，假如这股流体射流股流体

4、射流保持连续的圆保持连续的圆截面，并截面，并略去水头损失略去水头损失，试求在离喷嘴高，试求在离喷嘴高4.5m4.5m处，这处，这股股流体流流体流的直径的直径d2d2为多大？为多大？ 解：解： 取喷嘴取喷嘴出口缓变流断面出口缓变流断面1 11 1和离喷嘴高和离喷嘴高4.5m4.5m处处的缓变流断面的缓变流断面2 22 2，以以0 00 0为基准面（与断面为基准面（与断面1 11 1重合），取重合），取1=2=11=2=1。写出断面。写出断面1 11 1和和2 22 2的总流能量方程的总流能量方程 由于射流流入大气由于射流流入大气P1=P2=0P1=P2=0，Z1=0Z1=0，Z2=4.5mZ2=

5、4.5m，V1=12m/sV1=12m/s，代入上式得，代入上式得 计算得计算得 再由连续方程再由连续方程 得得所以，离喷嘴高所以，离喷嘴高4.5m4.5m处处的流体流的流体流直径为直径为31.7mm31.7mm。练习题练习题3 3： 图图2-36a2-36a为射流器示意为射流器示意图，其工作原理是图，其工作原理是利用流体箱的流利用流体箱的流体经过体经过喷射嘴流出后，由于流速增喷射嘴流出后，由于流速增加，压力降低，便将真空室抽成真加，压力降低，便将真空室抽成真空。利用真空室形成的真空度，可空。利用真空室形成的真空度，可以将一定深度的以将一定深度的池流体吸池流体吸上，并与上，并与吸流体管流体流吸

6、流体管流体流混合后从混合后从出流体管出流体管一起一起流出。流出。 已知：已知：H=1mH=1m，h=5mh=5m，D=50mmD=50mm，d=30mmd=30mm，略去头损失，试，略去头损失，试求真空室中的真空值求真空室中的真空值p2p2及出流体管及出流体管流量。流量。 已知：已知：H=1mH=1m，h=5mh=5m，D=50mmD=50mm，d=30mmd=30mm，略去头，略去头损失，试求真空室中的真空值损失，试求真空室中的真空值p2p2及及出流体管流量出流体管流量. .解解： 取断面取断面1 11 1、2 22 2、3 33 3、4 44 4、5 55 5五五个缓个缓变流断面变流断面。