1、作业解答作业解答1 流体静力学流体静力学n 1.7作业解答作业解答2一元流体动力学一元流体动力学2.5如图所示,水从水箱经直径为如图所示,水从水箱经直径为 d1=10cm、 d2=5cm、 d3=2.5cm的管道流入大气中。当出口流速为的管道流入大气中。当出口流速为 10m/s时,求(时,求( 1)流量及质)流量及质量流量;(量流量;( 2) d1及及 d2管段的流速。管段的流速。解解 :(:( 1) 流量及质量流量流量及质量流量( 2) v1及及 v22.7 某蒸汽干管的始端蒸汽流速为某蒸汽干管的始端蒸汽流速为 25m/s,密度为,密度为 2.62kg/m3,干管,干管前段直径为前段直径为
2、50mm,接出直径为,接出直径为 40mm支管后,干管后段直径改为支管后,干管后段直径改为45mm。如果支管末端密度降低至。如果支管末端密度降低至 2.30 kg/m3,干管后段末端密度,干管后段末端密度降至降至 2.24 kg/m3, 但两管质量流量相等但两管质量流量相等 ,求两管末端流速。,求两管末端流速。1 23解:解:2.8一变直径的管段一变直径的管段 AB,直径,直径 dA=0.2m, dB=0.4m,高差,高差 h=1.5m。今测得。今测得 pA=30kN/m2 , pB=40kN/m2, B处断面平均处断面平均流速流速 vB=1.5m/s。试判断水在管中的流动方向,并求水流经两。
3、试判断水在管中的流动方向,并求水流经两断面间的水头损失。断面间的水头损失。0 0解:方法一。找到基准面解:方法一。找到基准面解:方法二。找到基准面解:方法二。找到基准面假设假设 A流向流向 B,则可列方程,则可列方程代入数据得代入数据得能量损失不能为负值,则假设错误,应该是能量损失不能为负值,则假设错误,应该是 B流向流向 A,能量损,能量损失为失为2.9 水管直径水管直径 50mm,末端阀门关闭时,末端阀门关闭时,压力表读数为,压力表读数为 21kN/m2。阀门打开。阀门打开后读值降至后读值降至 5.5 kN/m2,如不计水头损,如不计水头损失,求通过的流量。失,求通过的流量。解:找到基准面
4、解:找到基准面 0-0,当阀门打开时,当阀门打开时,水流动,此时,从水流动,此时,从 1-1到到 2-2列能量方程列能量方程0 01 122z1式中式中则则0 0112.13 已知离心泵出水量已知离心泵出水量 Q=30L/s,吸水管直径,吸水管直径d=150mm,水泵轴线高于水面,水泵轴线高于水面 Hg=7m,不计损,不计损失,求入口处断面的真空压强。失,求入口处断面的真空压强。解:找到基准面解:找到基准面 0-0,从,从 0-0到到 1-1列能量方程列能量方程代入方程得到代入方程得到2.15 为一水平风管,空气自断面为一水平风管,空气自断面 1-1流向断面流向断面 2-2,已知断面,已知断面 1-1的压强的压强 p1=150mmH2O,v1=15m/s,断面,断面 2-2的压强的压强 p2=140mmH2O,v2=10m/s,空气密度,空气密度 =1.29 kg/m3,求两断面,求两断面的压强损失。的压强损失。解:以水平轴线为基准面解:以水平轴线为基准面 ,从,从 1-1到到 2-2列方程列方程