工程流体力学练习题计算题答案

1、四、计算题:1、ViAV2QA24 1.823.14 1222.3m/s（3分）V2± 2 2.3 1.02m/s1.5（1分）对11、22列伯努利方程:比VjI一而P2P1色V22gV12 V22 42g9.8 10498002212 2.32 389855Pa2 9.8（3分）由动量方程:p1A P2A2RQ V2ViRP1AP2 A2QV23.14 1.54 98000 Vi24383993.825N3.14389855 -1000 1.8 2.3 1（4分）支座所承受的轴向力为 384KN,方向向右。（2分）2、【解】(0 0为水池液面；11为泵前;22为泵后)（2分）0AQ

2、4*0.03“一V=*-=0.9555/$献*3.1"OZ0,955x0,2V1.8x10-6L06xl炉（2分）（1）1Sh=QJ32g2x9,8x12.6x0.05一.：=I0.955工（2分）(2)吸入段沿程水头损失:;-=Z4=001754（2分）/y-15v1v1-二0。1754K二13155局部水头损失:%=£+2+£+，/：=（0,53+2340+13.54+0.32），=1”9f2g2g2g2g（1分）%=hf+h=（1.3155+15.19）匚=16.5055乂"二=0.76版2g2g（2分）(3)列00、11两断面伯努利方程:0+久+

3、0=3+且+'+储蜕rr2g（V11/0.9552）Pi=Pa-y3+融通=9800-980d3+0,768=-275824IPa；2g,2x9.8J（2分）即泵前真空表读数为(4)列11、22两断面伯努利方程:0+H=0+Y2gr2g0.8x10s+27582.419800=S4.45/J.（2分）V第=应=9800x0.03x8445=248283JF=24,8303、【解】由已知条件,v Q/A4* 0.10.1525.66m/s （1 分）vd 雷诺数：Re vd5.66 0.151 10 658.5 10（1分）相对粗糙度 / d0.15 10 3/0.150.001（1分）

4、从莫迪图上可查出,沿程损失系数0.023（2分）1)在1km管道中的沿程阻力损失为:hf2g0.02310000.15压降损失 p ghf 10002) 10km管道上的损失为：hf250.62.456Mpa（3分）L v2cccc 100005.6620.023 -d 2g0.152 9.8250.6m9.8（1分）5.6622 9.82506m进出口两截面建立伯努利方程:P1P2ghf2098000 25061000 9.8（1分）2536m起点处压力：p110009.8253624.85Mpa(2分)4、【解】设其中，喉管直径；选取V，Vf(p,d1,d2,)V文丘里流量计喉管流速;一流

5、体密度；一运动粘度。,d1为3个基本量，那么其余6PVx1y1d1z1对于对于p流量计压强差;33个物理量可表达成d1主管直径；d2(2分)d2d?2VX2y2dz2dimpML1TM:1T:XidimL2T(3分)dim(Vx1y1d：)2(LT1)X1(ML3)y1Lz1yix3y1x12,V1,ZiPV2M:0L:2T:10,(2分)dim(Vx2y2z2、d1)(LT1)x2(ML3)y2Lz2y2x23y2z2X2X21,y20z1,Vd1pd2Vd1(/2rl，1(2,3)即VdiVp(Re,%)或者ddi(3分)三、计算题：（本题共5小题，共50分）1、动力粘度仙=s的润滑油充满

6、在两个同轴圆柱体的间隙中，外筒固定,内径D=12cm,间隙h=,试求：（1）当内筒以速度U1m/s沿轴线方向运动时，内筒表面的切应力p1,如图（a）;（2）当内筒以转速n=180r/min旋转时，内筒表面的切应力p2,如图（b）。（8分）解：因内、外筒之间的间隙M艮小，间隙中的润滑油运动速度可以看作线性分布，即血，dvh内筒外径d=D-3i=12-2xQ02=lL96cn（1）当内筒以速度U=沿轴线方向运动时：由式得内筒表面的切应力（2）当内筒以转速n=IHUMnin旋转时,内筒表面的切应力,C1172xxl1.95x103dfi)弓i2h-2x0X12x1(1h(b)为 0.82、如图所示，

7、两水池水位恒定，已知水池水面高差H50m,管道直径d15cm,管长l25m,沿程阻力系数入0.03,局部阻力系数0.5,&1。试求管道中通过的流量qV0（10分）扉：以下游水面为甚港面,上浜水面和下游水面为过流断面列伯努利力程门分）“分）“：+3.+三阀+.+1出a分）2m9岳父50i-=10.2653m/s093*±+3Mo.8+0,4+05+10,15心=-上=10.265315=0.1811ius.s(5分)3、如图下所示，水平放置的45弯管，入口直径di600mm,出口直径d2300mm，入口压强pi140kN/m2,流量qv0.425m3/s,若不计弯管内的水头损失

8、，试求水对弯管的作用力。（12分）解：该流动为稳态流动。设水流对弯管的作用力为R,其分量为Rx，Rj.,则弯管对水流的作用力F必与R相等、反向.tdPm 小 X1Q/«XV45° y38416根据动量守恒方程，布方向有即：尸r+Pfd；pQ（1cos45y4珏d在,方向有ZFy=pQ（匕可得F、=PQ（鸟血45；。）p矶解得:F、=i80688N所以水流对泻管作用力大小为长=历点7M+=384607其方向与v轴成M,门&1806880-arctan-arctan=-2424、如图所示，水从密闭水箱沿一直立管路压送到上面的开口水箱中，已知d=25mml=5m,h=,q

9、v=h，阀门的局部损失系数为6,沿程损失系数为，求压强计读数pM.o（10分）列截面11和22的伯努利方程%一0_1一必。/能v 4%”袁工 3flM >t3 14KC 0231A _(0 03Z+03«T *0.025彳口5 rgi+&)#=mxg69diifi2g:号学:名姓:级班业专5、如图下所示的毕托管测量油管中心某点的速度。已知油的密度为=800kg/m3,水银密度为Hg=13600kg/m3,水银压差计的读数Ah=60mm求该点的流速uo（10分）r解】我们分析菅痛中的T流至冽田营管口的淹城，即如图中的潦线：-0。这条端级从上端远处到达由"形管口后发生育曲，然后镰过管口，沿管壁面延伸至下带.流体沿这条疣箕运动封，速度是发生变化的.在管口上游远处，荷建为s当喷钵靠近管口口，恭说还商变小，在管口处的直必连度变为口.压强为m.流悼布管口的哧席虽然变化为0.但流体质点并不是停止不动，在后差作用下，茄体从点Q开始作加速运动,速度力浙培大-舒日管口之后，速度迩渐加大至山行上分析.可以.看至小流体沿流描芸动.汪点L,速度为u,压强为X土点心速度为0,压强为gr优养重力於咱,若港没的怕翳利方程是,11+=/>0由此可见,R变洌出压差为po-p,社可以求出通真皿不妨