《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章

《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章第五章习题简答5-1有一薄壁圆形孔口,直径d=10mm,水头H为2m。现测得射流收缩断面的直径d为c8mm,在32、8s时间内,经孔口流出的水量为0、01m3,试求该孔口的收缩系数流速系数φ及孔口局部损失系数ζ。Aε=─cA2222gHv22gH5-2薄壁孔口出流,直径d=2cm,水箱水位恒定H=2m,试求:(1)孔口流量Q;(2)此孔口外n解:(1)孔口出流流量为npp Cv=-C=π2π2π2π21外管嘴,其直径d=3cm。已知H=3m,h=0、5m试求:(1)h,h;(2)流出水箱的流量Q。3_h13_h1《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章解:隔板孔口的流量Q12)=μA2g(H_h)由题意可得Q1=Q2,则(H_h)根1144破一直径10cm的圆孔,水自圆孔漏入船中,试问经过多少时间后船将沉没。解:在船沉没的过程中存在(浮力定律)得—_3m3/4∴船沉没过程中水自圆孔漏入的流量就是不变的。_5-5游泳池长25m,宽10m,水深1、5m,池底设有直径10cm的放水孔直通排水地沟,试求放净池水所需的时间。《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章解:设孔口在某时间t的作用水头为h,dt时间内经孔口流出的水的体积即μA2ghdt=-Ωdh:dt=-Ωdhπ-45-6油槽车的油槽长度为l,直径为D,油槽底部设有卸油孔,孔口面积为A,流量系数为解:在某时间t时,油槽中油面高度为h,dt时间内经孔口泄出的油的体积为又∵dt时间内游泳池水面下降dh,则体积减少为（2)（2):dt=-2lhD-h2dh=-2lD-hdhμA2ghμA2g0H-2lD-hdhμAμA2g4lD3233μA2g5-8虹吸管将A池中的水输入B池,已知长度l=3m,l=5m直径d=75mm,两池水面高2,出口ζ=1、0,试求流量及管道最大超高断面的真空度。c《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章解:这就是简单短管道水力计算,应用公式有:AAAlλl+Σζlλl+Σζ2dddd-x0.0753/s3+53+5QA取断面0-0、1-1伯努利方程l-xd-xd242la22x9.85-9如图所示,用水泵自吸水井向高位水箱供水。已知吸水井水面高程为155、0m,水泵轴线1管路中三个弯头的局部阻力系数均为ζ=0、2,水泵出口断面逆止阀与闸阀的局部阻力系数2分别为ζ=6、5与ζ=0、1,水泵进口断面的允许真空度〔h〕=6、0mHO。试确定:(1)水泵《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章解:(1)吸水管路v=1、2m/s吸吸=200mm吸压水管路v=2m/s压压=150mm压2吸列0-0、1-1截面的伯努利方程;ll所以水泵进口断面的真空度就是满足允许值2压222l1l2v2《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章5-10风动工具的送风系统由空气压缩机、贮气筒、管道等组成,已知管道总长l=100m,直径d=75mm,沿程阻力系数λ=0、045,各项局部水头损失系数之与∑ζ=4、4,压缩空气密度ρ=7、86kg/m3,风动工具要风压650kPa,风量0、088m3/s,试求贮气筒的工作压强。2l1-2（d)l1-2（d)l1-25-11水从密闭容器A,沿直径d=25mm,长l=10m的管道流入容器B,已知容器A水面的相对压强p=2at,水面高H=1m,H=5m,沿程阻力系数λ=0、025,局部损失系数:阀门ζ=4、0,弯头b解:列两液面的伯努力方程《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章p其中hlΣζ)|v2,代入上式得Σζ)|v2Σζ-H2))))5-12由水塔向水车供水,水车由一直径d=150mm,长l=80m的管道供水,该管道中共有两个闸阀与4个90°弯头(λ=0、03,闸阀全开ζ=0、12,弯头ζ=0、48)。已知水车的有效容积V为25m3,水塔具有水头H=18m,试求水车充满水所需的最短时间。解:列水塔液面及管道出流断面的伯努利方程v2=+v2Σζ)v2l5-13自闭容器经两段串联管道输水,已知压力表读值p=1at,水头H=2m,管长l=10m,l=20m,直径d=100mm,d=200mm,沿程阻力系数λ=λ=0、03,试求流量并绘总水头线与测《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章解:可将本题瞧成简单长管串联的水力计算,不计流速水头与局部水头损失。则5152222由于不计流速水头与局部水头损失,故其总水头线就是与测压管水头线重合,并且坡度沿流程不变的直线。具体结果如下图所示。5-15储气箱中的煤气经管道ABC流入大气中,已知测压管读值△h为10mmHO,断面标高2ZA=0、ZB=10m、ZC=5m,管道直径d=100mm,长度lAB=20m,lBC=10m,沿程阻力系数λ=0、03,管道进口ζ=0、6与转弯的局部阻力系数ζ=0、4煤气密度ρ=0、6kg/m3,空气密度ρ=1、《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章p煤煤22p空气煤215-16水从密闭水箱沿垂直管道送入高位水池中,已知管道直径d=25mm,管长l=3m,水深h=0、5m,流量Q=1、5L/s,沿程阻力系数λ=0、033,阀门的局部阻力系数ζ=9、3,试求密闭V容器上压力表读值p,并绘总水头线与测压管水头线。m解:管道的沿程损失及局部损失222列上,下两液面的伯努利方程ppmf5-17并联管道,总流量Q=25L/s,其中一根管长l=50m,直径d=100mm,沿程阻力系数λ=0、03,阀门的局部阻力系数ζ=3,另一根管长l=30m,直径d04,试求各管段的流量及并联管道的水头损失。《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章552Q 1=QQ 1=Q442常2=245-18在长为2l,直径为d的管道上,并联一根直径相同,长为l的支管,若水头H不变,不计局部损失,试求并联支管前后的流量比。解:本题属简单管道的水力计算。并联前:λλl后后d并联后:alalal 1=21:Q=Q后2后2(1)2(1)2后)2《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章4H后4H后：后前55-19有一泵循环管道,各支管阀门全开时,支管流量分别为Q、Q,若将阀门A开度关小,其它条件不变,试论证主管流量Q怎样变化,支管常Q=常Q=S1为水泵的扬程就是不变的,所以两者矛盾,故不成立。所以Q只能增大。22S5-20应用长度为l的两根管道,从水池A向水池B输水,其中粗管直径为细管直径的两倍d=2d,两管的沿程阻力系数相同,局部阻力不计。试求两管中流量比。211222==《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章212π2d5glπ2d5g1(d)555-22水塔经串、并联管道供水,已知供水量0、1m3/s,各段直径d=d=200mm,d=d=150mm,各段管长l=l=100m,l=50m,l=200m各管段的沿程阻力系数均为λ=0、02,局部水头损失不计。试求各并联管段的流量Q、Q及水塔水面高度H。5125253:2Q 2=Q3SS3S2/s/s25-23如图所示铸铁管供水系统,已知水塔处的地面标高为104m,用水点D处的地面标高为100m,流量Q=15L/s,要求的自由水头H=8mHO,均匀泄流管段4的单位长度途泄流量q管长l=350m,l=700m,l=500m,l=300m,试求水塔水面高度H。1《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章解:Q3S2212213/s3/s3πd2πx0.32324各管段的比阻由表5-5查得,代入上式0=20、8m5-24通风机向水平风道系统送风,已知干管直径d=300mm,长度l=30m,末端接两支管,其中一直径d=150mm,长度l=20m;另一支管就是截面为0、15×0、2m的矩形管,长度l忽略局部阻力,试求通风机的风压。解:本题属简单长管道的水力计算,不计流速水头与局部水头损失。《流体力学》徐正坦主编课后答案第五章522/m533/s3/s2∵SQ2>SQ2,∴取SQ2p22p