流体力学习题课2

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1、工程流体力学工程流体力学1 11习题课工程流体力学习题课工程流体力学工程流体力学2 22习题课P79 3-9解：取图示断面： 列12断面间伯努力方程：1122mhpaghppapgvgpzgvgpz97. 01047. 901047. 922323222222111又因解得工程流体力学工程流体力学3 33习题课伯努利方程式的应用实例伯努利方程式的应用实例 例例2 21 : 1 : 一般水力计算问题一般水力计算问题 有一喷水装置如图示。已知有一喷水装置如图示。已知h10.3m，h21.0m，h32.5m，求喷水出口流速，及水流喷射高度求喷水出口流速，及水流喷射高度h（不计水头损失）。（不计水头损

2、失）。3200320000hhpphhgVhhp200024120 smhhhhghhgpgV/57. 63 . 05 . 28 . 9222212321204mgVh20. 2224解：解： 以33断面为基准面，列11、33两断面的能量方程：以22断面为基准面，列22、44两断面的能量方程：所以喷口速度V4:水流喷射高度h 工程流体力学工程流体力学4 44习题课例例2 22: 2: 节流式流量计节流式流量计知：知：U U形水银压差计连接于直角弯管，形水银压差计连接于直角弯管，d d1 1300mm300mm，d d2 2100mm100mm，管中，管中流量流量Q Q100L/s.100L/s

3、.问：压差计读数问：压差计读数hh等于多少？（不计水头损失）等于多少？（不计水头损失）2gV2gV0222211phzp2gVV212221hzppsmAQV/42. 13 . 014. 31 . 04211smAQV/74.121 . 014. 31 . 04222hpzpHg21zhppHg216 .1942. 174.1222hzzhHgmmmhHg649649. 018. 8解：以00断面为基准面，列11、22两断面的能量方程：又由连续性方程： 由连通器方程得压强关系：则 ： 所以 ：工程流体力学工程流体力学5 55习题课例例2-3: 2-3: 毕托管原理毕托管原理 水从立管下端泄出，

4、立管直径为d d50mm50mm，射流冲击一水平放置的半径R R150mm150mm的圆盘，若水层离开盘边的厚度1mm1mm。求：流量流量Q Q及汞比压计的读数hh。水头损失不计。分析： 11： p1（0）， V1（？）， z1（） 22： p2（0）， V2（？）， z2（） 33： p3（ ？）， V3（0）， z3（）（驻点） 每点都有一个未知数，可对任何两点列方程。32gV022gV032221002gV03321p212241VRVdQ列11、3点的能量方程：据连续性方程：解： 以圆盘为基准面，列11、22两断面的能量方程：2242222/4 .766416smdRgV代入式： V2

5、8.74m/s, V1=4.196m/sV1代入式：mp898. 32gV3213所以：sLVAVAQ/23. 82211hpHg5 . 13mmmphHg396396. 098006 .1398005 . 19800898. 35 . 13工程流体力学工程流体力学6 66习题课例24: 流动吸力 图示为一抽水装置，利用喷射水流在吼道断面上造成的负压，可将M容器中的积水抽出。已知：H、b、h（不计损失），求：吼道有效断面面积A1与喷嘴出口断面面积A2之间应满足什么样的条件能使抽水装置开始工作？解：以11为基准面，列00、11断面的能量方程：2gV211ph以00为基准面，列11、22断面的能量

6、方程：2gV2gV22211phH要使抽水机工作： bp1则： gHVbhgV2,221又因为： 2211VAVA所以： bhHVVAA1221工程流体力学工程流体力学7 77习题课 已知：Q0.001m3/s，D0.01m，hj吸1m，hj排25m。求： Em ？pB？N泵？解：以1-1为基准面， 取11、22断面列伯努利方程：212222121122LmhzgvgpEzgvgp由于1-1，2-2均为大气液面：OmHhzzELm2211232取11、B-B断面列伯努利方程：B1200022221211gvgphzgvgpzgvgpBBjBBB吸由连续性方程：smvAvQBBB/74.12所以

7、：PapB4108 . 9WgQENm6 .31332001. 09800工程流体力学工程流体力学8 88习题课 已知：一个水平放置的90弯管输送水, d1150mm，d275mm, p12.06105Pa，Q0.02m3/s. 求：水流对弯管的作用力大小和方向（不计水头损失）分析： 11： p1（）， V1（可求）， z1（） 22： p2（？）， V2（可求）， z2（）解：取0-0为基准面，图示1-1,2-2 过流断面间液体为控制体：smdQAQV/132. 1421111122smdQAQV/527.442222取1-1、2-2两断面列伯努利方程：2gV2gV222211pp00所以，

8、 PaVVpp522211210964. 12对选取的控制体列动量方程：x方向： )0(111VQRApxy方向： )0(222VQApRy所以， NRNRyx9583663NRRRyx37862266.14xyRRarctg所以，水流对弯管壁的作用力为R的反作用力R，大小相等，方向相反. 工程流体力学工程流体力学9 99习题课319解：12断面间列方程：1122)/(5 . 3/8 . 12 . 02000322322222222122222111smAvQsmvhgghpgvgphgvgpzgvgpzHgL可得工程流体力学工程流体力学101010习题课mHgpgpAvQhgvgpHgvgp

9、mHhhHEHmgQNEWNNPSLsLLmm28. 462201296. 796.21215251233:81122222211即求得方程：口列伯努力方程及流量截面和泵的吸在、求最大安装高度：（：求供水高度求扬程、求有效功率解：吸排吸轴工程流体力学工程流体力学111111习题课:. 34 .13272000322:. 2/05. 0/228 . 1272)6(400022. 12832222322222mBCBBLABBBAAABCCCCLACCCAAAEKPapgvgvgphgvgpzgvgpzBApsmAvQsmvgvgvgvhgvgpzgvgpzCA求扬程上列伯努力方程：在求截面上列伯努力方程：求排量：在解析：工程流体力学工程流体力学121212习题课KWWgQENNNmEhgvgpzEgvgpzDAEmmDLADDDmAAAm1 .525 .52062. 485200254000022:. 328322：求轴功率截面列泵的伯努力方程对求扬程解析：轴轴