1、第四章作业答案4-3 水在变直径竖管中流动，已知粗管直径 d1=300mm ，流速 v1=6m/s。两断面相距 3m,为使两断面的压力表读值相同。试求细管直径（水头损失不计） 。解： 22122221 2pvpvZZgg6 300 34.837mv9.74/sglh221122vvd d05.9.7444 变直径管段 AB，d A=0.2m,dB=0.4m，高差 h=1.5m，测得 pA=30kPa，p B =40kPa，B 点处断面平均流速 vB=1.5m/s，试判断水在管中的流动方向。解： 2 22220.4 3061.5()6m/s 4.909.81.5.69 98AA ABB Hz m
2、d ggpHZg HBHA, 水由 B 流向 A; 水头损失 5.69-4.90=0.79m45 用水银压差计测量水管中的点流速 u ，如读值 h=60mm ， （1）求该点流速；（2）若管中流体是 的油，h 不变，不计水头损失，则该点的流速是多少？30./km解： (1)21619.62.0.63.85m/sug2.88446 利用文丘里管的喉管处负压抽吸基坑中的积水，已经知道管道直径 ，10d喉管直径 ， ，能量损失忽略不计。试求管道中流量至少为多大，250dm2h才能抽出基坑中的积水？解：由题意知，只有当 时，刚好才能把水吸上来，由文丘里12()()pzzhg流量计原理有 ，其中12pQ
3、kg，代入数据，有 。2142()dkg12.7Qls4-8 管道流动管径为 d=150mm，喷嘴出口直径 dD=50mm，各点高差 h1=2m,h2=4m,h3=3m，不计水头损失，求 A、B、C、D 各点压强。解: 0-0 处总水头为 H=0对 0-0 截面与 D 截面列理想流体的伯努力方程得：gvh202 smghvD/854.2sdvDCBA /984.02分别用各点处截面与 0-0 截面列伯努力方程得： aAA kPgvhgP12.6232aBB48.01aCkPgvhP1.214-10 水从铅垂立管下端射出，射流冲击一水平放置的圆盘，如图所示。已知立管直径 d =50mm，h 1=
4、3m，h 2=1.5m，圆盘半径 R =150mm，水流离开圆盘边缘的厚度 =1 mm，水头损失忽略不计，且假定各断面流速分布均匀，试求流量 Q 和水银压差计的读数 h。解：设水流出立管的速度为 ，流出圆盘的速度为 ，不计水头损失1v2v由伯努利方程 g23流出立管的流量等于流出圆盘的流量，有2124vRd解得 ， ，sm.1 sQ308. smv74.82射流冲击到圆盘上造成的动压 为：2p2319Ng列测压管等压面方程： 22()ghhm48.0413 压缩空气罐与文丘里式的引射管连接， ， ， 均为已知，问气罐压强 为多1d2 0p少时才能将 B 池水抽出。解：由伯努力方程得： 20vp
5、a21vpaa由连续性方程： 2124dv对于 B 池有： 01ghp联立求解上述方程，得： 0421()ghd415 水平风管，空气自 1-1 断面流向 2-2 断面，已知断面 1-1 的压强 P1=150mmH2O,流速v=15m/s,断面 2-2 的压强 P2=140mmH2O,流速 v=10m/s,空气密度 ，求3.9/kgm两断面的压强损失。解： 221178.6llPVPVPa由 伯 努 力 方 程 得 ；416 开式试验段风洞，射流喷口直径 d=1m,若在直径 D=4m 的进风口侧壁装设测压管，其水柱高差 h=64mm, 空气密度 ,不计损失，求喷口风速。31.29/kgm解：
6、2201222431.ghVDdmVs由 伯 努 力 方 程 得 ：由 连 续 性 方 程 得 ：4-21 于纸面的宽度 B=1.2m，各处水深如图所示，求水流对建筑物的水平作用力解：对建筑物两侧流体列伯努力方程，有221.50.90vvgg又由流量不变，有 125.9BB解得 12.7vms24.vms作用在建筑物两侧的静水压力为321(.5)109.8(5)1.3.Pg KN232211(0.9)09.8()1.476PgBKN由动量方程有2112XxxFQvPR取 ，得 ， 120.5RKN故建筑物受力为 .425 下列不可压缩流体、平面流动的速度场分别为：（1）u x=1，u y=2（2）u x= y，u y= -x（3）u x= x - y，u y= x + y（4）u x= x2 - y2 + x ，u y= - 2xy - y试判断是否满足流函数 和流速势 的存在条件，并求出 、。解： 122(1)0 0)(2)0 1()()(3)0 4yyxxxyy yxxxyyxyxUdcUUdcAA不 存 在 和 都 不 存 在（ ）32213 1()(yxxy UxUdcxyA428 已知平面无旋流动的速度势 ，试求流函数和速度场2x=解： 2xuxyy24yu，不存在流函数0yx
