工程流体力学-课后习题答案

工程流体力学练习题

第1章

1—1解:设:柴油的密度为3,重度为Y；4吃水的密度为P（）,重度为Y°。则在同一地点的相对

密度和比重为：

1・2解:

AVAV

1—3解：〃---==-工=-丝心=0.01x1.96x109=19.6x106^//n2

「即。

PpV

1-4解：

1-5解:1）求体积膨涨量和桶内压强

受温度增加的影响,200升汽油的体积膨涨量为:

由于容器封闭，体积不变，从而因体积膨涨量使容器内压强升高，体积压缩量等于体积膨涨量。

故：

\VT

?4/、

匕+△匕4

En=——：——x14000x9.8xl()=16.27x10,N/，/

4P200+2.4

2）在保证液面压强增量0、I8个大气压下，求桶内最大能装的汽油质量。设装的汽油体积

为V,那么:体积膨涨量为：

体枳压缩量为：

因此，温度升高和压强升高联合作用的结果，应满足：

匕200

V=-197.63(/)

0.18xl05

(1+户收〃穹(1+0.0006x20)x1-

14(XX)x9.8xl()\

\EP)

1—6解:石油的动力粘度:

石油的运动粘度：

1—7解:石油的运动粘度:

石油的动力粘度：

1-8解：

1-9W：r=JLI-=—=0.065x-------------=162.5N/〃户

b|(D-J)^(0.12-0.1196)

第2章

2-4解:设:测压管中空气的压强为p?,水银的密度为，水的密度为。在水银面建立等压面1-1,

在测压管与容器连接处建立等压面2-2。依照等压面理论，有

(1)

(2)

由式⑴解出P2后代入⑵，整理得：

2-5解:设:水银的密度为水的密度为，油的密度为;“依照等压面理论，在等压面1—1上有:

〃0+P2g(4+力2+〃3)=P\g小+Pa

Po=P\M+Pa-p2g出+h2+/?3)

=13600x9.8x0.5+L0013x105-1000x9.8x(1.6+0.3+0.5)

=1.39X105P6/

在等压面2-2上有：

2-6解:设:甘油的密度为，油的密度为,。依照等压面理论，在等压面1—1上有：

2-7解:设:水银的密度为，油的密度为。依照等压面理论，当进气关1通气时，在等压面1-1上有:

(1)

当进气关2通气时，在等压面1一I上有：

(2)

式⑴-式(2),得:

2-8解:设:水银的密度为,热水的密度为，锅炉内蒸汽压强为，大气压强为。依照等压面理论，在

等压面1-1上有：

(1)

在等压面2-2上有：

(2)

将式⑴代入⑵，得：

2-9解:设:水银的密度为,水的密度为。依照等压面理论，在等压面1-1上有:

2-10解:设:水银的密度为,油的密度为。依照题意，有:

(1)

(2)

依照等压面理论，在等压面1—1上有：

(3)

将式(3)代入⑴，得:

(4)

将⑷一⑵，得:

2-11解:设:水的密度为，油的密度为、依照题意，有:

2-12解:设:手轮的转数为n,则油被压缩的体积为:

依照压缩性，有:

AV〃/

力V4dnt邱叫250xio5x300X4.75xl()-10

pp=-------=-------=>〃=-------=--------------------------=22.00

2

5与)£X1X0.2

44

2-13解:设:水银的密度为,水的密度为。依照等压面理论，在等压面1-1上有：

当测压管下移时，依照压缩性，在等压面1—1上有:

〃+0g(z+")=QM'+〃o

,,〃+22g(z+Az)-〃o

n=-----------------

P\g

二Pigh+Po-p2gz+P2g(z+Az)-Po

dg

二P\gh+p?gk

=h+—/\z

P\

2-14解:建立坐标如图所示,依照匀加速直线运动容器中相对静止液体的等压面方程，有：

设x=0时，自由界面的Z坐标为Zi,则自由界面方程为：

设x=L时，自由界面的Z坐标为Z2,即:

a_a.g(z,-z,)git9.8x0.05..2

ggLL0.3

2-15解:依照题意，容器在Z方向作匀加速运动。建立坐标如图所示，依照匀加速直线运动容

器中相对静止液体的压强方程，有：

当Z=0时，p=po。则

1)容器以6m/s2匀加速向上运动时,，则：

2)容器以6m/s2匀加速向下运动时”则：

3)容器匀加速自由下落时,，则:

4)容器以15m/s2匀加速向下运动时,，则:

2—16解:建立坐标如图所示，依照匀速旋转容器中相对静止液体的液面等压面方程，有：

式中r=0时，自由界面的Z坐标为Zo、

1)求转速山

由于没有液体甩出，旋转前后液体体积相等，则：

1224

?Dh}=,2x冗xrxzxdr=2^1-Z()£)+-——-^-DJ

(1)

当式中r=R时，自由界面的Z坐标为H,则:

(2)

将式⑴代入(2),得：

.1(0~c，1(0~c，

HTT=h,-------D-+-----D-

16g8g

/16("--)g/16x(O.5-O.3)x9.8“一“

co=、--——,=J--------------------=18.661radis

VD1\0.32

2)求转速n2

当转速为n2时，自由界面的最下端与容器底部接触,zo=O,因此，自由界面方程为:

当式中r=R时，自由界面的Z坐标为H,则：

H=-^R2n<y,=-yj2gH=—V2x9.8x0.5=20.S7rad/s

2gR0.15

2—17解:建立坐标如图所示，依照题意，闸门受到的液体总压力为:

在不考虑闸门自重的情况下，提起闸门的力F为：

2—18解:建立坐标如图所示、闸板为椭圆形，长半轴，短半轴。依照题意,总压力P为:

0.6

P=7iabp^ycsin45°；rx0.3xx850x9.8x5=16654N

闸板压力中心为:

7Tfi1.21

kHH2bH8小

sin450sin450sin45°

--0.62

='0+-^――=7.077w

sin45°5

sin45°

在不考虑闸板自重的情况E提起闸板的力F为：

I7.077——J30.61x16654

sin45。叵J

=11941N

2-19解:建立坐标如图所示。油解端部的投影为园形,直径为D=2。54m。依照题意.总压

力P为：

P=^Z.£D2=700x9.8xf-+0.2>|x-x2.542=51097AN

"，4I2)4

压力中心为:

-D2

Z„=Z+^=—+0.2+

c=2+16

271

—+0.2|x-Dr°-—+0.2

242

22"

—+().2+鸟----=1.744/〃

2咨+0.2

2

2-20解:1）求液面高度:

设下圈高度为dz，受到的压力为:

2）求下圈受到的拉应力

2）求下圈壁厚e

依照强度理论，有，则:

Po。+pgHD0.08X105X16+800X9.8X4.9736x16

e>=2.63x10-3〃？

2xl,176xl08

2-21K:建立坐标如图示。总压力的作用点的z坐标为:

zz

ZiBH

-BHy

12

2

h--H

2)

—H1

=h—H+12

2

h--H

2

闸门能自动打开，要求

2—22解：1）求上半球受到的液体总压力

依照压力体理论，上半球受到的液体总压力为：

上半球受到的液体总压力却为螺栓受到的总拉力。

2-23解:设:油面蒸汽压为Po,油的密度为、建立坐标如色所示、

1）A-A截面上的作用力

(n\rr

Pz=p()DL+pgDL-4-0.2--D2L

〈I2/8

=13600x9.8x0.368x2.2x9.6+720x9.8x2.2x9.6x(l.l+0.2)--2.22x9.6

=1035873+64983

=11OO8567V

2)B-B截面上的作用力

(D\

Px=p0DL+pg义—+0.2xDxL

12>

=13600x9.8x0.368x2.2x9.6+720x9.8x借+0.2)x2.2x9.6

=1035873+193730

=1229603N

2-24解:依照题意，得

mg+pg-d~Z0.100X9.8+750X9.8X-X0.12X0.15

H=---------——=---------------------------------------=1.059加

pg-(d；-d\)750x9.8x-x(0.12-0.022)

2-25解:依照题意，得

fJ71-271f2rr兀Tr冗“

+pg-d~H2++pAB-d

2

^g+pg-d(H1-H2)-pgV

Po-PAB=------------------------

-d2

4

(8500一1()()0)x9.8xgx;rx(等)+1000x9.8x：x)x().1?x(5—2)

-^-xO.l2

4

=45937.47Pf/

真空度为:

真空度大于4、688m,球鹿可打开、

2-26解:依照题意，得：

2-27解:设:木头的密度为,水的密度为。依照题意，得

10000

n=mg--------------=10.39

(P—Pjg(d1(1000-800)x9.8x(x0.252x10

取n=U

第三章

补充题：

1、在任意时刻t流体质点的位置是，其迹线为双曲线。质点速度和加速度在X和y方向

的分量是多少？

2、已知速度场,，、试求当t=0、5时在x=2,y=1,z=3处流体质点的加速度。

3、已加欧拉方法描述的流速为:,。试求t=0时，过点（100.10）的流体质点的迹线。

4、流体运动由拉格朗日变数表达式为:”。求t=l时，位于（1,1,1）的流体质点及其加速

度和迹线;求t=1时，通过。，1,1）的流线。

5、给定二维流动:，其中均为常数。试求在1:0时刻通过点（0,0）的流线和迹线方程。

若,试比较这两条曲线。

6、已知不可压缩流场的势函数，试求相应的流函数及在（1,0）处的加速度。

7、己知不可压缩流场的流函数,试求证流动为无旋流动并求相应的势函数。

8。给定拉格朗日流场:“，其中k为常数、试判断:①是否是稳态流动;②是否是不可压流

场;③是否是有旋流动、

9、已知不可压缩流体的压力场为：

若流体的密度P=1000kg/m3,则流体质点在（3,1,-5）位置上的加速度如何？（g=-9。8m

/s2）

10、理想不可压缩均质流体作无旋运动，已知速度势函数：

在运动过程中，点（1,1,1）上压力总是Pi=117、7kN—/。求运动开始20s后，点（4,4,2）

的压力。假设质量力仅有重。

11、不可压缩流体平面射流冲击在一倾斜角为0=60°的光滑平板上，如图所示。若喷嘴出口

直径d=25mm,喷射流量,试求射流沿平板两侧的分流流景和，以及射流对平板的作用力（不计

水头损失）。

补充题答案：

1、解:因流体质点的迹线，故：

，，，

2、解:依照欧拉方法,空间点的加速度为:

t=0o5时在x=2,y=1,z=3处流体质点的加速度为:

=z(x2+>,2)+(x+=3x(224-12)+(2+1)x05=16.5

3、解:依照欧拉方法与拉格郎日方法的转换关系，有：

当1=0时，过点(100,10)的流体质点的拉格郎日变数为:,。故该质点的迹线方程为:

4、解：1)求t=l时，位于(1,1,1)的流体质点及其加速度和迹线

流体质点的拉格郎日变数为该流体质点的速度和加速度为

迹线方程为:即。

2)求流线

依照拉格郎日方法与欢拉方法的转换关系，得:

4D

„(2)

将式（2）代入（1），得:

依照流线方程，有：

t=1时，流线通过（1,1,1）点，则:c=1。即流线方程：

5、解:1）求流线

当t=0时流线通过点（0,。），cl=O。流线方程：

2）求迹线

当t=0时流体质点在点（D,0）,Ci=0,c2=0o迹线方程：

3）若，流线为：

迹线为：

流线与迹线重合、

6o解:1）求流函数

依照势函数的性质，有：

依照流函数的性质，有：

2

uv==2ax+by=>i//=2axy+—by+q（x）

dy2

wv==bx-2ay=>-+3G（"]=bx-24yn阴（"=-bx

'dx\dx）dx

2）求（1,0）处的加速度

7、解：1）求证流动为无旋流动

依照流函数的性质，有：

依照旋度，有：

旋度=0,流动为无旋流动。

2）求势函数

8、解：1）将拉格朗日方法转换为欧拉方法

，9

解拉格朗日变数:

欧拉方法表示的流场:

因，是稳态流动。

因，是不可压流场。

因，是无有旋流动、

9、解:依照理想流体运动微分方程，有

也"，生

dtpdx

=--^-^x3-2y2-yz2A-5z)

pdx

12,

=----厂

P

12,

=-----x32

1000

=0.108

d%1dp

——-=pr-------

dt'pdy

二」枭4--2)J-yz，十5z)

p^y

=一--(-4y-z2)

P

(-4-(-5)2)

1()()()\7

=0.029

du._1op

—r=F.——<-

dtpdz

=-g--7-(4-^-2),2-yz2+5z)

pdz

=—(-2yz+5)

P

=-9.8-——(-2xlx(-5)+5)

10007

=-9.815

10、解:依照势函数，有

求各加速度分量:

dudu西dudu

--r=--r+It--+U--++〃，--r

dtdtdxvdydz

duxdu..du..duvdu..

——=——+——+〃--++W.——

dtdtoxvdy'dz

2y6Axy

_____L_____________2_tx_____X_______-____

?+y2+z2f(l+V+z2f(x2+y2+22)5

2f谆—2y2+z2)2tz*6(yz

(F+V+z2f(x2+/+z2)lH+V+z2)f

2ySyt2

F+V+z2fG+)，2+Z2『

ditdu.du.du.d忧.

--=--+U..--+--+4-H.--

dtdtxdxydy-dz

2z2tx6txz

-------------------------------------------x--------------------

(x2+y2+z2)2G+y+z2A(x2+y2+z2)2

2tyx6(yz2tz乂2/(/+/—2z2)

{x2+y2+Z2)2(x2+y2+Z2)2(X2+y2+Z2)2(X2+y2+z2)2

2yy(-12-\2y2z+4(zx2+zy2-2z3))

：----:---7+2XZ

x2+r+z2)2F+V+z?

8z〃

N+V+z?)3

依照理想流体运动微分方程,有

dU

yF

dt'pdy

22

2y8yrd2It(A

-----2-----2----2-T+------------rr=----------------:---;--2-----2----2-rr-+C1(V,Z,11

(x+y+z)2G+V+z?)研G+y2+z2>(A-4-y+z),

du,1dp

dtpdz.

2/2

F+C2(Z")

---------------------1---------------------=^--------------------------

3+),2+z2f(x^Z+Z2)3②[G+V+Z?](x2+j2+z2

在运动过程中，点（1,1,在上压力总是p】=117、7kN/m\因此

22732产

--------十——

x2+y2+z2)2

运动开始20s后，点（4,4,2）的压力为:

2x2()2

2(2T)+UZZ

,2x2。？X四.纪

p=lOOOx+-------

222

(42+42+22)24+4+2)100039

I2x202-9.8,1175X1052V32x2()2

=lOOOx-------1---------

3362100039

=195.35

第二种解法：

由于流动为无旋流,依照拉格朗口积分,同一时刻流场中任意两点间的关系有:

因:

则点(1,1,1)的相关量为:

点(4,4,2)的相关量为:

故:

222coiH7.7xl0311，八。cP，

-=+-t~+9.8x1+-----------=——+--------t-+9.8x2+-

V39100032xl82p

2_122_____1

----------------尸十x2()2-9.8+=195.35加

2"'‘Xi。

9-2xl8

P361000

%=195.35x1000=195.35攵

11、解:依照题意，得：

依照伯努里方程，有:

依照动量方程，有:

由于在大气环境下，。因此

(1)

依照不可压缩流体的连续性方程，有：

(2)

式(1)+(2)得：

Qi=Qo(1+cos^)=—x0.0334x(1+cos60°)=0.02505〃/Is

22

故

Ry=pQWosin=1(XX)x0.0334x68.04xsin600=1968N

依照作用与反作用的关系平板受力为：

第三章

3-1解：

当时，加速度为:

3—2解：

3-4解：

3-5解:rh于吸入管直径大于排HI管直径，依照连续性原理，排出管中液体流速大于吸入管中液

体流速、设排出管中液体流速为U1=0。7,

设吸入管中液体流速为U2为：

3-6解:若液位不变,取水平出流管的中心Z坐标为零，则液位高度为：

依照伯努里方程，有：

z)=h时,川=0,表压pi为零。因此

仆=J2gz.--^-1=J2x9/8.163-Q，6X1Q1=6.324(w/.y)

-VI0g)VI1000x9.8；

3-7解:取B容器出水管口的Z坐标为零，依照伯努里方程，有:

zi=H时,ui=0。p.=p2。因此

管径为：

水平管中的绝对压强由下式求得：

3-8解:取水管中心的Z坐标为零，依照伯努里方程，有：

依照等压面原理，有：

故

«,=*常诬=芦3600嚅X强避=7028(*)

3-9解:取A容器液面的Z坐标为零，依照伯努里方程,两容器油面的能量关系有:

U|=U2,因此

油柱

3-10解:取水管中心的Z坐标为零，依照伯努里方程，有：

设量为Q,则:

1mD4“2(P「〃2)

~\（16（D4-”一

7rd~

--4_:(pi-%)

「俱）7P

依照等压面原理，有：

故

12(p<0)xgxM

Q=-r^==

oVP

a血2.»'_Q)xgxA〃

P

%x(W|2x(13600—800卜98x0.4

—u.yx■/

4V800

=0.0198(〃?3/J

Qf=36OOz?0=3600x800x0.0198==5702^//z=57.024///?

3-11解:1)求B管中流速

在T管上依照伯努里方程，有：

式中流速为：

因此

为表压强,液面表压强。在B管上依照伯努里方程，有：

2）求B管直径

,[4^7I4X0.1X30X10-3c

>cL=、1==J--------------=0.039777

M加38*%x2.512

-d\

4R

3-12解:依照伯努里方程，有:

则管中出口流速u2=J2g["—（△/和+M,2）]=J2x9.8x[3-（O.6+1）]=5.238（m/'s）

管中流量

水力坡度:，

3-14解:依照伯努里方程，建立两液面间的关系有：

依照意Ui=U2=0,表压Pl=P2。因此

水柱

依照伯努里方程,并考虑U|=0，建立吸入液面与泵吸入口间的关系有：

吸入管中流速

泵吸入口处的真空度水柱厕真空表读数为:。

3-15解:依照伯努里方程，建立吸入液面间与压水管出口的关系有：

依照意山=0,表压pi=P2为零。因此

水柱

依照伯努里方程，建立泵出口与压水管出口的关系间的:

d-Z

Pd+-+-^-4-P±_Pi.

2+—+A/?,vl

Pg2gW2gPgPX2#2g

泵出口处管中流速

泵出口处的表压强水柱

3-I6解:依照伯努里方程，建立两油罐油面间的关系有:

依照意U|=U2=0,因此

40

*%+限+.="叱/W5:46.276，n油柱

?0

N=pgHQ=800x9.8x46.276x=2015W=2.015kW

3—17解：1）求扬程H

依照伯努里方程,建立吸入液面间与压水管出口的关系有:

依照意川=0,pl=p2＞因此

2

32

H-（z2+A/2jH

〃3_（3+3）”2——0.9x8x1000

2g1000x9.8

14）

〃'-6”2一5.512=0

解方程得:H=6。133m水柱。因此,管中流量和流速为：

2）求泵入口处压强

依照伯努里方程,并考虑ui=0，建立吸入液面与泵吸入口间的关系有：

泵吸入口处的真空度水柱

3—18解：1）求液体受到的合外力

依照动量方程，有：

其中：=0,ulx=_=1.415〃z/s,U]y=0。因此

-D2-x0.32

44

2）求弯管对液体的作用力

R,=F--D1p,=-113.177--x0.32x2.23x105=—15876N

x414

Rf=F+-D2p,=113.177+-X0.32X2.11X105=15027.8W

?5424

3）求支座的作用力

弯管对液体的作用力与弯管受到液体的作用力为一对作用与反作用力关系，因此弯管受

到液体的作用力为：

支座受到弯管的作用力等于弯管受到液体的作用力、

3—19解：1）求液体受到的合外力

依照动量方程，有：

其中:

因此

2)求弯管对液体的作用力

区+五=区+区

Pg2g国2g

2=L8xl5225

PA=P«+y(t'2-f,)°+1^2x(2.O37-O.5O9)=1.819xlOPa

《+3cos60。=%

R；=F「?D；PA+?O；P,COS60。

=50.9--x0.52xl.819xl05+-x0.252xl.8x!05xcos60°

44

=-31247N

3）求弯头受到液体的作用力

依照作用与反作用力关系有:

3-20解：1）求液体受到的合外力

依照动量方程，有：

其中：

因此

2）求筒对液体的作用力

3）求人受到的作用力

依照作用与反作用力关系，有:

3-21解:1）求液体受到的合外力

依照动量方程，有：

其中:

因此

2）求筒体对液体的作用力

3）求筒体受到液体的作用力

依照作用与反作用力关系，有：

筒体受到液体的作用力即为筒体对支座的作用力。

3-22解：1）求体积流量

2）求进出口绝对流速

3-23解:1）求叶片固定不动时受到的作用力

依照伯努里方程，由于，故。依照动量方程，液体受到的合外力有:

依照作用与反作用力关系，有：

2）求叶片运动时受到的作用力

依照相对运动动量方程，液体受到的合外力有：

依照作用与反作用力关系.有：

第四章

补充题：

1、已知一粘性流体的速度场为:流体动力粘性系数，在点（2,4-6）处的，试求该点处其它的

正应力和剪应力。

2、己知粘性不可压缩流体的速度场为:,流体的密度为930kg/m）动力粘度为。若z垂直向

上,试算出点（1,2,3）处的压力梯度、

1、解：1）求流体变形应变率

2)求正应力

c电2(dutduYdu.}

»dy3(dxdydzJ

cduY2(duxmdu.}

dy3I&dydz)

2

=2x0.144x(-36)--x0.144x(80-36+192)+100

3

=-10.368-22.656+100

=66.9767V//H2

2)求切应力

(dudu\、

rt=ryv=J4+/=()144x(-72+20)=-7.488N/〃/

dxdy)

T.Y=7v_=/返十也］=0.144x(0+24)=-3.456N/nv

强+强)=0.144x(0-288)=-41.472/V/m2

I&dr

2。解:1）求各速度分量

2）求速度的偏导数

3）求各加速度分量

4）求压力梯度

依照常粘度不可压缩粘性流体运动微分方程,有:

4・1、解：

pVD〃ReRe_2000/、

Re=----zz>V=----=v—=6.7x1i0n6x-----=0.134(〃z/s)

〃pDD0.1

Q=p-D2Vx3600=0.85x-x0.12x0.134x3600=3.22(r//z)

44

4一2、解：

查图温度20co时,，则

层流

查图温度40co时”则

紊流

当流动为层流临界状态时.运动粘度为：

VZ)3.183x0.041八-52/n2;

v=——=----------=6.366x10mIs=0.6366c〃？/s

Re2000

查图得，温度为35C°。

4—3、解：

4—4、解:

pVDpVD880x0.211xO.l_,_

Re=----=>z/=----=--------------=9n.284x110A'PaD..s=9n.28O41cPD

juRe2000

4-10、解:由于为层流，流体仅沿X方向有流动。依照连续性方程，有

依照运动微分方程和已知条件,有：

当,，故；当,，故，即、因此

4—11、解:依照圆管层流的速度分布，最大速度在处,且平均速度为最大速度的二分之一，故

因此，圆管内层流的速度分布有

当时，即

4-12.解:圆管内层流的速度分布有

圆管内层流的平均速度为最大速度的二分之一，即

当时.，最大切应力为：

4一13、解：1）圆管内平均速度

2）求沿程损失

因雷诺数小于2000,流动为层流。故

沿程损失有：

hf「忆395.97-23.78450000.8732

=0.0367x------x--=--0--.9--4-=94%

%395.970.32x9.8

4-14、解:

Q=Zu2n（R-y）dy

二］：2x8.74x〃xUx\^-\（R-y）dy

I〃）

=f2x8,74x^xt/xRx（^^\化］h-"?

,I〃八R八R）R

=2x8.74x〃xUxRx但任

IA）

4-15o解:

ux2m'dr

=£2成kji一£|3咤

，2成，…(1必，

=2成2%」一占(1-)，芹)’--]

l+n〃+11+2〃Jo

"2"*k(〃+ij+2〃)

Q_2/k(”+ji+2〃)2♦

TTR1TTR~"M(〃+1*1+2〃)

4—16、解:

72V2

7.138xF

_2V2

7.138x

VI

7.1385xRex

=2五x(4阴=0.50755

7.138x(Re)；(Re)；

1_(0.50755)4_0.3052

"—i一—

(Re)4(Re)4

4-17、解:1）求沿程阻力系数

因，在水力光滑区，故

2）求第一种情况的压降

3）求第二种情况的起点压头

依照伯努里方程，有：

由于管径相同，。故

“1°+598.88=631.635油柱

=z2-z,+—+hf.=20+

Pg-Pg8(X)x9.8

4—18、解:依照伯努里方程，有:

由于管径相同，、不计高差，故

因流量未知，设V=l、25,因此

因，在水力光滑区，故

LV220000^

h=A———=0.03138XX=J9974>1%%3

f/02g0.252x9.8

再设V=1o24,因此

因,在水力光滑区，故

LV2x20000x——=196.95«196.96

hf=/l——=0.03138

'D2g0.252x9.8

故管中流量为:

4-19o解:1）计算测量的阻力系数入

依照伯努里方程，有：

由于管径相同，、故

五二”=52-27+01)x1。、=.772油柱

hf=Zj-z2+186

Pg820x9.8

2）按经验公式计算的阻力系数人.

可见。

4-20、证明

(1)

水力半径，将代入式（1）,得

其中：。

4-21、解渣附录1,20C°的清水,。

4-22、解:查表4-6,铸铁管的粗糙度。查附录l,20C°的清水,。

依照得：

故采纳下式计算沿程阻力系数：

解得

4-23,解：1）一般计算

2）求吸入管的局部能量损失

查表4—8,带保限活门处的局部阻力系数，弯头局部阻力系数，闸门局部阻力系数.透明

油品过滤器局部阻力系数，

3）求吸入管的沿程能量损失

因，在水力光滑区，故

4）求吸入管的总能量损失

5）求真空表的读数

在液面和真空表处运用伯努里方程，有：

依照题意…压强取表压强，故

5）求泵的额定功率N

在液面和泵的压力表处运用伯努里方程，有:

人=

5=75。X9.8>dOL36xON=298Pow=29'W

i]0.8

第五章

5—1、解：1）一般计算

2）求沿程能显损失和水力坡度

因,在水力光滑区，故

水力坡度

3）求压降

依照伯努里方程，有：

依照题意，。故压降为：

5—2、解：1）一般计算

2）求沿程能量损失

当,层流。

当，在水力光滑区。故

5-3、解:1）求流量

取流量

（2S7（257A0,85

26.98=1.339x10,<Re<4160------=12.94xIO5

10.15；<2x0.15；

故采纳下式计算沿程阻力系数：

解得,，流量满足要求八

2）求泵压

依照伯努里方程，有：

依照题意，、故泵压力：

5—4、解:取管径

当,层流。

，管径满足要求。

5-5o解:依照伯努里方程，有:

依照题意不计高差,，故:

0.3164LV,2

h.n二〔〃J

hf2~0.3164LV；

<〃2)

1.751.75

hfi571.34

%566.89

2.-21-=1.1078

匕z\O.25(9000.20.25

2---x—

JA%,式8930.4

（降低）

5-6o解:1）依照串联管路，计算沿程损失

2）依照伯努里方程，计算H

依照题意,…故：

5-7.解:1）计算各管中流量

依照并联管路的特点，建立方程:

%23=hfi

88

22-+A-T-Qi=喘。: