流体力学-学习指南21页

1、流体力学-学习指南一、某流动可以用平面速度场描述试列出流线方程，并画出通过点A()的特定流线的形状二、通过管道从一个大容器中取水为了提高流量，在管端安装一个扩散器在管内任何地方压力都不应低于否则会产生气穴现象问 a)扩散器的横截面AD最大允许有多大? b)单位时间的流量Q是多少？c)如果去掉扩散器，管道的最高点能抬起的最大高度是多少?三、流体通过变截面管道从一个大容器中流出问在垂直管中的液面高度和是多少?四、通过横截面为AR的管子从上面的大容器中给下面的梯形容器(深为)灌水 a)为了不使管子中的压力不足，管子最多允许高出大容器液面多高? b)何时下面容器中达到h(t)H/2?c)当达到h(t)

2、H/2时，下容器的阀门将打开。为了液面不继续升高，阀门的横截面积Av应有多大?五、用泵通过一个开孔为容器港水，通过底部的漏洞排水。 a)定常液面高度H是多少？ b)这时通过漏洞的体积流量损失有多少?c)现在卸去泵并将入口关闭，容器流空的时间有多长?六、水柱从大容器的出口管射向可转动的悬挂平板重量为G) a)求作为坐标之函数的管BC中的压力。b)求当水柱射至平板时，板的偏离角。七、在水平面中，水柱以角度和速度射向墙面.水柱的深度h=const a)求两个分流水柱的速度和b)求两分流水柱的宽度b1和b2c)施加于墙面的法向力有多大?八、在容积为177m3的气瓶中，原来存在有一定量的CO，其绝对压强

3、为1.034bar，温度为21。后来又用气泵输入1.36kgCO，测得输入后的温度为24，试求输入后的绝对压强是多少？(10分)九、汽化器喉部真空度用水银U型计测得h70mmHg，如果空气温度为15外界为1个标准大气压，试求汽化器喉部空气的绝对压强及重度。十、以平均速度流入直径为D2cm的排孔管中的液体，全部经8个直径dl mm的排孔流出，假定每孔出流速度依次降低2%，试求第一孔与第八孔的出流速度各为多少?十一、在实验室中用20的比例模型研究溢流堰的流动。(1)如果原型堰上水头h3m, 试求模型上的堰上水头；(2)如果模型上的流量Q0.19m3/s，试求原型上的流量；(3)如果模型上的堰顶真空

4、度hv200mm水柱，试求原型上的堰顶真空度。十二、管径d=5cm，管长l6m的水平管中有比重为0.9的油液流动，水银差压计读数为h14.2cm，3分钟内流出的油液重量为5000N，试求：油的动力粘度。十三、水箱水面距地面为H，在侧壁何处开口，可使射流的水平射程为最大？是多少？十四、两固定平行平板间隔为8cm，动力粘度1.96Pas的油在其中作层流运动。最大速度为1.5m/s，试求：(1)单位宽度上的流量；(2)平板上的切应力和速度梯度；(3)l25m前后的压强差及z2cm处的流体速度。十五、已知标准大气压下海平面处的海水密度为1025kg/m3，海水体积弹性模数的平均值为23400bar，海

5、底绝对压强为817bar，试求海底处海水的密度。十六、潜艇内的水银气压计读数a800mm，多管水银差压计读数b500mm，海平面上水银气压计读数为760mm，海水重度为10055N/m3，试求潜艇在海面下的深度H。(15分)十七、管路AB在B点分为BC、BD两支，已知dA45cm、dB30cm、dC20cm，dD15cm，试求。十八、原型号的溢流阀直径D25mm，最大开度x2mm时压强差10bar流量Q5L/s，轴向作用力P150N。 用同样液体为工质，准备研制一种新型号溢流阀，使其流量增大四倍而其压强差只增大两倍，并保证二者力学相似。试问新型号溢流阀的直径D是多大?最大开度多少？在最大开度时

6、的轴向力多少?十九、用d6mm,l5m的油管向发动机供应润滑油，油的运动粘度为1.5cm2/s，流量为Q=0.4cm3/s，润滑油管末端为大气压，试确定油面高度h。二十、水从薄壁孔口射出，已知H1.2m，x1.25m，y0.35m，孔口直径d0.75cm，5分钟内流出的质量为40kg。试求孔口的出流系数。二十一、相距001m的平行平板间充满0.08Pas的油，上板运动速度为Ulm/s，在80m的距离上，压强从17.65104Pa降到9.81104Pa。求uu(z)的速度分布规律，并由此计算单位宽度上的流量及上板的切应力。答案一、二、三、 解：利用托里拆利流出公式得到流出速度四、解：a)由托里拆利公式(对大容器)得到点处的流出速度五、六、七、八、解 原质量为M1，输入的质量为M，输入后的质量为M2，则CO的质量关系为九、十、十一、解 水工结构的重力