第五版 流体力学习题答案完整版 下载本文

T0k?12?1?MT2又:

∴M?0.717

v?MC?MkRT?241.4m/s

p0?T0???p?T?kk??1? p0=58260N/m

26.在管道中流动的空气,流量为0.227kg/s。某处绝对压强为137900N/m2,马赫数M=0.6,断面面积为6.45cm2。试求气流的滞止温度。 解:

M?vc和c?kRT得

v?MkRT

p?RTG=?vA和?v?GRTpA得

kRT,代入:v?M

T?pMkRTA?GRT=269.6k

T0k?12?1?M?T2T0=289.1k

7.毕托管测得静压为35850N/m2(r)(表压),驻点压强与静压差为65.861kPa,由气压计读得大气压为100.66kPa,而空气流的滞止温度为27℃。分别按不可压缩和可压缩情况计算空气流的速度。 解:可按压缩处理:p?35850?100660?136510pa

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p0?P?65861?202371Pa p0k?12k?1?(1?M)p2

k解得:M?0.77

T0300k?12??1?MTT2 M? 解得:T?268.2k

?C??kRT 解得:v?252.8m/s

p1 ?按不可压缩处理:?13??1.29N/m∴

1.0131.0066?? 即:12.7?g

pv?2P??235850?236.2m/s1.29

8.空气管道某一断面上v=106m/s,p=7×98100N/m2(abs),t=16℃,管径D=1.03m。试计算该断面上的马赫数及雷诺数。(提示:设动力粘滞系数μ在通常压强下不变)

?3??0.0181?10Pa?s 解:查表可以计算知

c?KRT?1.4?287?289=340.8m/s

v马赫数为:m=c=0.311

Re?vd??pvd?vd??5?107?RT?

9.16℃的空气在D=20cm的钢管中作等温流动,沿管长3600m压降为1at,假若初始压强为5at(abs),设λ=0.032,求质量流量。 解:由G=

?2D522(p1?p2)16?lRT

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44p?5?9.807?10Pap?4?9.807?10Pa 12其中:,

解得G=1.34kg/s 校核:C?v2?GkRT?340.8m/s

?2?p2?4.73kg/m3RT

?2M2??4k?9m/sD2

M2?v2?0.0265C

1,计算有效

10.已知煤气管路的直径为20cm,长度为3000m,气流绝对压强p1=980kPa,t1=300K,阻力系数λ=0.012,煤气的R=490J/(kg·K),绝对指数k=1.3,当出口的外界压力为490kPa时,求质量流量(煤气管路不保温)。 解:按等温条件计算G=验算管道出口马赫数 c=

?2?p2RT=3.33kg/m3 4G?2D522(p1?p2)16?lRTkRT?437.1m/s

=5.22kg/s

v2??2?D2=50m/s

v2?0.11M2=c

1M2<

k=0.88,计算有效

11.空气p0=1960kPa,温度为293K的气罐中流出,沿流长度为20m,直径为2cm的管道流入p2=392kPa的介质中,设流动为等温流动,

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阻力系数λ=0.015,不计局部阻力损失,求出口质量流量。 解:由G=

?2??2D522(p1?p2)16?lRT=0.537kg/s

p2RT=4.66kg/m3 4Gv2??2?D21K=367m/s

M==0.845

vc=MC=290m/s 由于v2>vc,则 G=?2vcA=0.426kg/s

12.空气在光滑水平管中输送,管长为200m,管径5cm,摩阻系数λ=0.016,进口处绝对压强为106N/m2,温度为20℃,流速为30m/s,求沿此管压降为多少?

若(1)气体作为不可压缩流体; (2)可压缩等温流动; (3)可压缩绝热流动; 试分别计算之。

解:(1)若气体作为不可压缩流体,查表得t?20℃时,?=1.205kg/m3则

l?v2??p=D2

=3.47×105N/m

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