流体力学习题答案2
5-2.有一水箱水面保持恒定（5m）,箱壁上开一孔口，孔口直径d=10cm, （1）如果箱壁厚度为3mm，求通过孔口的流速和流量。（2）如箱壁厚度为40mm，求通过孔口的流速和流量。解：（1）薄壁孔口： Q A 2gH0对薄壁孔口,Q (0.6 : 0.62)0.0142-.2*9.8*54.6710 4434.82 10 m /s通过孔口的流速vv (0.6 : 0.62)一 2*9.8*55.94: 6.14m/s（2）厚壁孔口Q0.82/2*9"8*546.38104 m3 /s通过孔口的流速v0.82 ,2*9.8*58.12m/s5-3.图示水箱用隔板分为左右两个水箱， 箱底接一直径d230 mm的外管嘴，性条件（H2不变的条件）（2）在恒定出流时, 为何值隔板上开一直径管嘴长I 0.1m，B箱中水深40 mm的薄壁小孔口，水3m。（ 1）分析出流恒定H2等于多少（3 ）水箱流量Q1d1H1解 （1） Q-! Q2时，H 2恒定不变。(2) l 0.1m 3 4d2为管嘴出流，d1为孔口出流。取1A1 ,，2g H1 H 22 A 弋2 g H 2 l0.62a2 2g 3 H20.822A| 2g H2 0.11 0.63 H20.822A2 hoAT H20.10.8220.34 H0.62 0.4423 0.059 H2 1 0.591.59H22.941H21.85m1.59(3) Q A；2g H1 H20.6 0.0420.10.59 H20.1.2g 1.1545-7.某恒温室采用多孔板送风，风道中的静压为200Pa，孔口直径为20mm,空气温度为200C ,卩=，要求送风量为1m3/。问需要布置多少孔口在通风工程中，对于多孔板送风，流量系数采用卩2g0.22gQiAJ2g0.8 二(0.02)4.586 10 3 2QinQ n Q15-11.如图孔板流量计,输送 20 C空气,测量h=100mmH2O,0.62 ,d=100mm,求 Q。解:1322 0.1 9.8 10P21.20.197 m's5-15 .两水池用虹吸管连通，上下游水位差2m，管长 h 3m2 5m,la 4m，直径d 200mm，上游水面至管顶高度h 1m，已知0.026,入口 10,弯头 1.5,(b)管中压强最低点的位置及其最大负压值。解写上下游水面的能量方程，得出口 1.0，求(a)虹吸管中的流量。必工(丄2g 2g( d2v2g 15.215.20.1315v 2g 0.13152Q Av 0.241.6510 2压强最低点在12末端，h I2d 2gv2 *v2(10 %(2)3.5mZ 17 3 20mPc1(12.5 0.02旦)(1 0.1315 13.3)2.75m2g0.25-16.如图所给水泵抽水系统， 管长，管径单位为米，给于图中，流量Q 40103 叹，8( dd12d14g2 ,5118s / m208 (0.033.2)0.252 c 一40.25 gS2d224小d2 g2608 (0.030.7)0.22 0.24g2052s2 / m53 22170(40 10 )h 20 3.5 23.5m5-20 有一简单并联管路如下图，总流量0.02，求各管段间的校核 Q1 Q20.08流量及二节点间的水头损失。第一支路d1 200mm , l1 600m，第二支路d2 200mm ,l2360m。1_1 1-S S8丄d18 0.02 60020.25g3090S28丄d22d24g8 0.02 36020.25g186030901.186055.51S 0.04141 2582节点间的水头损失hSQ2582 0.0823.72mQ2盾曉OX叹0.02,不计局部损失。其它已各条件如，求A、D二点间的水头损失。d 2gl_ Q1 2 d2gA2BC段的损失为hBCSQ20.62丄d 2g(-0.62)20.0210000.622g(-0.6)20 42327.67m0.632g 21111:S ,S4S 弋8 _d8 0.02 11002d4g2 0.354 g 0.358丄d8 0.02 8002d4g2 0.354 g 0.35S2344S3538lS4d2d4g8 0.02 90020.354 g0.35 1441“144.5383441223.218.50833 0432 0540"835-22如图所示管路，设其中的流量Qa 0.6m Is,hcD0.022 2i500 40.630 i6 0.3645 亍 5.3m0.7 2g 2 0.740.75 2g 2hAD hAB hbc hcD 7.67 ii.15 5.324.12m5-25 .三层供水管路，各管段的S值均为，层高为5m。设a点的压力水头20m，求Qi、Q?、 Q3，并比较三流量，得出结论来。Vj1E 1sJLs笔1- 1 %5>f 时 1解 hi SQ2 HQ204.46 i04i08Hi2SiQ2Q2Hi SiHi 52Si22SiQ3Q3以二、三层楼分支点，分别写能量方程，设分支点水头为 则对二层H1对三层H i 5写上述分支点,a点的能量方程H Hi25 S(Q2 Q3)H1 HS (Q2Q3)上式代入H1 H5 S,(Q2 Q3)2 i5)215 Si(Hi 5)22S,)15 HiH1(H15) H135 3H1Hi(Hi 5)Hi(Hi 5).35 3H12Hi)3545H14Hi(Hi 5)352(355H1 )24 )35235 5H127(5HJ2H12 5H13>350H125H；)7H1210H1352Hi14mQ2141083.7410 42.12 10 4 叹Q2 q3Qi6-2 :某体育馆的圆柱形送风口,d° 0.6m，风口距赛区为 60m，要求比赛区风速（质量平均风速）不得超过0.3求送风口的送风量应不超过多少0.672r°a0.6720.30.082.52 mV0Q 600.23 aS 0.147 d。2.52所以，计算断面在主体段，a值为0.3V。0.230.08 60 ,0.147Vo10.630.62 2v0 4d0 10.63 4 °.63m3 /s6-3:岗位送风所设风口向下，距地面4m。要求在工作区（距地高范围）造成直径为的射流，限定轴心速度为2 % 求喷嘴直径及风口流量。米用圆形喷嘴a0.08d。d°aS6.8(d00.14m0.147)1.5d。6.8(°.°8 2.5 0.147) d0Sn0.672 r0a0.48aS0.147d°0.6720.070.080.588 S 2.5，为主体段。0.480.08 2.50.140.1476-9 :t0V_v6.56 m s2V0do 6.5644 °14230.101m /s高出地面100C，T15m处设一孔口 d 0室内温度T2TeT0Tet223.7oCHs3te 27°C。t22710 2720.35S2)9.8 273 10(273 27)22 (27 3 27)4.28m0.23aS 0.147V22d。0.1m，以2m 速度向房间水平送风，送风温度试求距出口 3m处的V2、t2及弯曲轴心坐标。27 t237_0.23 aSd°0.1470.230.08 3 ,0.1470.10.232.547(0.51°0.10.23°08 3 0.1470.1330.35 32)v20.1819-12 :有一收缩型喷嘴，如图 9-2，已知 p1=140kPa(abs), P2=100kPa(abs), w=80m/s, T1=293k, 求2-2断面的速度V2。解：V2较高，可做等熵处理：2v1kP1k 1 122V13.5R293k P2k 1 22V2k 1802RT222v23.5RT2RT3P1 140*103-1.6649 kg /mRT1q£1P2k2287*2931()kP11(型严 1.6649
