流体流动(例题)

例1 下图中 汽缸内壁的直径D 12 活塞的直径d 11 96 活塞的长度L 14 润滑油液的 1P 1P 0 1Pa s 活塞往复运动的速度为1m s 试问作用在活塞上的粘滞力为多少 解 因粘性作用 粘附在气缸内壁的润滑油层速度为零 粘附在活塞外沿的润滑油层与活塞速度相同 即v 1m s 因此 润滑油层的速度由零增至1m s 油层间因相对运动产生切应力 用计算 该切应力乘以活塞面积 就是作用于活塞上的粘滞力T 例2 已知压强为1atm 98 07kN m2 0 时的烟气容重为13 13N m3 求200 时的烟气容重及密度 解 因压强不变 为定压情况 用计算密度 然后求容重 例3 水的容重 求它的运动粘滞系数 解 练习1 下图中 一底面积为40cm 45cm 高1cm的木块 质量为5kg 沿着涂有润滑油的斜面等速向下运动 已知v 1m s 1mm 求润滑油的动力粘滞系数 解 练习2 一圆锥体绕其铅直中心轴等速旋转 锥体与固定壁间的距离 1mm 全部为润滑油 0 1Pa s 充满 当旋转角速度 16s 1 锥体底部半径R 0 3m 高H 0 5m时 求作用于圆锥的阻力矩 解 练习3 图示为一采暖系统图 由于水温升高引起水的体积膨胀 为了防止管道及暖气片胀裂 特在系统顶部设置一膨胀水箱 使水的体积有自由膨胀的余地 若系统内水的总体积V 8m3 加热前后温差50 水的膨胀系数为0 0005 求膨胀水箱的最小体积 解 静止流体的相互作用 液体内微小圆柱体的平衡 压强的图示 测压管水头 例 水池中盛水如下图 已知液面压强p0 98 07kN m2 求水中C点 以及池壁A B点和池底D点所受的水静压强 解 A B C三点在同一水平面上 水深h均为1m 所以压强相等 即pA pB pC p D点的水深是1 6m 液位压力计 一 测压管 测孤立容器内的压力 测压管 水银测压 二 压差计 测两容器重的压力差值 三 微压计 测定微小压强或压差 四 复式压差计 测定高压 五 工业用压力表 真空表 机械式2 电子式 例1 在封闭管端完全真空的情况下 水银柱差Z2 50mm 求盛水容器液面绝对压强p1和水面高度Z1 例2 测压管中水银柱差 h 100mm 在水深h 2 5m处安装一测压表M 求M的读数 例1 断面为50 50cm2的送风管 通过a b c d四个40 40cm2的送风口向室内输送空气 送风口气流平均速度均为5m s 求通过送风管1 1 2 2 3 3各断面的流速和流量 解 每一送风口流量 分别以1 1 2 2 3 3各断面以右的全部管段作为质量收支运算的空间 写连续性方程 例2 在直径为d的圆形风道断面上 用下法选定五个点 以测定局部风速 设想用和管轴同心但不同半径的圆周 将全部断面分为中间是圆 其它是圆环的五个面积相等的部分 测点即位于等分此部分面积的圆周上 这样测得的各点流速 分别代表相应断面的平均流速 1 计算各测点到管心的距离 表为直径的倍数 2 若各点流速为u1 u2 u3 u4 u5 空气的密度为 求质量流量