流体力学与流体机械习题参考答案

112 解:?d12v1??d2v2,?v2?10.125m/s

442v12P2v2??根据伯努利方程:?,?P1?P2?41132.8Pa

?2g?2gP1所以:F?(P1?P2)?44-5 如图4-34一垂直向上流动的水流,设流束截面保持圆形。已知喷嘴直径

d1?25mm,喷嘴出口流速v1?12m/s。问在高于喷嘴4m处,水流的直径为多少？

D2?12.92N

忽略损失。

2v12v2?h? 解:对截面1-1与2-2列伯努利方程:,?v2?8.1m/s 2g2g?4d12v1??42d2v2,?d2?30.43mm

4-6 如图4-35水沿渐缩管道垂直向上流动。已知d1?30cm,d2?20cm,表压力

p1?19.6N/cm2,p2?9.81N/cm2,h?2m。若不计摩擦损失,试计算其流量。

流体力学与流体机械习题参考答案

2v12P2v2???h,?v1?6.2m/s, 解:dv?dv,??2g?2g44?211?222P144-8 离心式风机借集流器从大气中吸取空气(如图4-37所示)。其测压装置为一从直径d?20cm圆柱形管道上接出的、下端插入水槽中的玻璃管。若水在玻璃管中上升高度H?25cm,求风机的吸风量Q。空气的密度??1.29kg/m3。

Q??d12v1?0.4386m3/s

2PavAv2P??? 解:P??水H?Pa,,v?0 ?g2g?g2gA?v?62.3m/s,Q??4d2v?1.96m3/s

4-11 密度??1000kg/m3的水由直径15cm、高于基准面6m的A点,流至直径为75mm、高于基准面3m的B点。已知A点压力为103kPa,流速为3、6m/s。忽略损失,求B点压力。

22vAPBvB?hA???hB 解:对A、B两截面列伯努利方程:??2g?2gPA?42dAvA??42dBvB,?vB?14.4m/s,PB?35200Pa

4-13 水箱底部有一截面积为A0小孔(图4-40),射流的截面积为A(x)。在小孔处x=0。通过不断注水使水箱中水深h保持常数。设水箱的横截面远比小孔大,求射

流截面积随x的变化规律A(x)。

流体力学与流体机械习题参考答案

V02Vx2h??x,V0?2gh,?Vx?2g(h?x),A0V0?AxVx,?A(x)?A0 解: h?x2g2g4-14 一虹吸管直径100mm,各管段垂直距离如图4-41所示。不计水头损失,求流

量与A、B点压力。

2vC 解:对水平面与C截面列伯努利方程:?H??

??2gPaPa?vC?2gH?9.39m/s,Q??4d2vC?0.0737m3/s

PaPA2vA??h,vA?vC, 对水平面与A截面列伯努利方程:???2g?PA??7???68600Pa

2vB?对水平面与B截面列伯努利方程:?h?,vB?vC,

??2gPaPB?PB??3.5???34300Pa

4-20 如图4-46离心式水泵借一内径d?150mm的吸水管以Q?60m3/h的流量从一敞口水槽中吸水,并将水送入压力水箱。设装在水泵与吸水管接头上的真空计

指出负压值为40kPa,水头损失不计,试求水泵的吸水高度H。

流体力学与流体机械习题参考答案

PV2P??HS??a,Q?d2v,?HS?3.96m 解:根据伯努利方程:2g?g?g44-21 如图4-47所示,密度为830kg/m3的油水平射向直立的平板。已知v0?20m/s,求支撑平板所需的力F。

解:根据动量定理:F??Q(v?v0)????4根据牛顿第三定律,F?651.55N,方向水平向左。

4-24 水流经一弯管流入大气,如图4-49

2d2v0??651.55N

所示。已知

d1?100mm,d2?75mm,v2?23m/s,水的重度为104N/m3,求弯管上受到的力(不计

损失,不计重力)。