工程流體力學(xué)課后作業(yè)問題詳解-莫乃榕版本

1、流體力學(xué)練習(xí)題第一章1-1解：設(shè)：柴油的密度為 P，重度為丫 ; 相對密度和比重為：4C水的密度為p 0，重度為丫 。則在同一地點的1-2 解:1-3 解:1-4 解:,Pd =c 一訂，y03- =d 訂=0.83 1000 =830kg/m33=c 0 =0.83 1000 9.8 =8134N/m? =1.26 10610 = 1260kg/m3腎二也=1260 9.8 =12348N /m31000 104105Ep2.5 10-: V962Ep0196 10 6 10N/m92= 2.5 10 m /N92T =0.4 10 N /m1-5 解:受溫度增加的影響,由于容器封閉, 量。

2、故：體積不變，從而因體積膨漲量使容器內(nèi)壓強升高,體積壓縮量等于體積膨漲v-vTvtE2.4p 200 2.4 14000 98 104 % 27 1 06 N/m21）求體積膨漲量和桶內(nèi)壓強200升汽油的體積膨漲量為:Vt= 1：tV0 ：T =0.0006 200 20 =2.4 l2）在保證液面壓強增量 0.18個大氣壓下，求桶內(nèi)最大能裝的汽油質(zhì)量。設(shè)裝的汽油體積為V，那么：體積膨漲量為：Vt =2卜訂體積壓縮量為:Vp=pEPV 14：TE p因此，溫度升高和壓強升高聯(lián)合作用的結(jié)果，應(yīng)滿足:V。=V(1 +BtKT )_也Vp =V(1 +11-PV。0 +Pit p1 E、Ep 丿1

3、0.0006 2020050.18 1014000 9.8 104= 197.63(1)m = 2=0.7 1000 197.63 10 =138.34 kg1-6解：石油的動力粘度:石油的運動粘度:1-7解：石油的運動粘度:石油的動力粘度:28r o“28和卩 0.028v =P 1000 7.940100= 3.11 10m2/s= 0.4St=4 10 m2/si =0.89 1000 4 10=0.0356 pa.s121-8 解:1-9 解:= 1.1471147N/m20.50.001U二 0.06505 = 162.5N/m211 D -d- 0.12-0.1196F =二 d

4、L =3.14 0.1196 0.14 162.5 = 8.54N第二章2-4解：設(shè)：測壓管中空氣的壓強為P2,水銀的密度為 叫，水的密度為2。在水銀面建立等壓面1-1，在測壓管與容器連接處建立等壓面2-2。根據(jù)等壓面理論，有Pa = 1gh P2（ 1）P1 *g（H z） = P2 2gz（ 2）由式（1）解出P2后代入（2），整理得：p?2g（H z）二 pa - Ggh 2gzh = Pa 一 p12gHg13600 9.8 0.745 -1.5 104 -1000 9.8 113600 9.8二 0.559mm（水銀柱）2-5解：設(shè)：水銀的密度為：?i,水的密度為 爲(wèi),油的密度為3;

5、 hi = 0.4, h =1.6 , h?二0.3 ,h3 =0.5。根據(jù)等壓面理論，在等壓面1-1上有:Po梟 g（m h2 h3）=1gh3 PaPo 二gh3Pa - ?2g（h1 h2 h3）5= 13600 9.8 0.5 1.0013 10 -1000 9.81.6 0.3 0.5= 1.39 105Pa在等壓面2-2上有：P Fgh 二嘉 gh GgH p.* - 計H 二P310001.6 -0.4800二 1.5m2-6 解:設(shè)：甘油的密度為:?1，油的密度為;?2， h = 0.4。根據(jù)等壓面理論，在等壓面1-1上有:P。lg（H -h） =：h P0Ph12600.7H

6、 = h 0.41.26m2-7 解:設(shè)：水銀的密度為 1，油的密度為鳥。根據(jù)等壓面理論，當(dāng)進氣關(guān)1通氣時，在等壓面1-1上有:P2gH1 = bg 比 P0（1）P2700當(dāng)進氣關(guān)2通氣時，在等壓面 1-1上有:P2gH2 = hg % P0式（ 1）-式（ 2），得:Jg出-戰(zhàn)=Jg h -也Y = p = %（帥-心h2 ）%（帥也）2 _ 2g _ 出 _H2.：h2a2；2g2- ：h12-8解：設(shè)：水銀的密度為幾，熱水的密度為根據(jù)等壓面理論，在等壓面1-1上有：Pi 二沏2 P0（1）ig h22在等壓面2-2上有:2，鍋爐內(nèi)蒸汽壓強為Pi，大氣壓強為Po。pi ，2gz2 二gz

7、i po （2）將式（1）代入（2），得：Poigh2 2gz2 - ；?2gzi po：1h22-9解：設(shè)：水銀的密度為6，水的密度為 嘉。根據(jù)等壓面理論，在等壓面1-1上有:Pa ：2gZA Cgh 二 Pb bg Za h -iPa - Pb = : 2g Za h -2gZ - igh二 r： 2 g h -1 - :?igh= i000 9.80.5 -1 -13600 9.8 0.55=-0.7154 10 Pa2-10解：設(shè)：水銀的密度為 J，油的密度為:?2。根據(jù)題意，有:Pa 二:%gZA P2（ 1）P :?2g Za 巾P3（2）根據(jù)等壓面理論，在等壓面1-1上有：P2

8、二-ig h P3（3）將式（3）代入（1），得：Pa =篤gZA訕 P3（4）將（4）-（ 2），得：Pa - PB = - - 2 g h二 1000-9209.8 0.125=98Pa2-11解：設(shè)：水的密度為 1，油的密度為2。根據(jù)題意，有:Pa =;ig Zb- P2Pb = EgZB g.lh - P2Pa - Pb = : i - 2 gh=1000 -9209.8 0.125= 98Pa2-12解：設(shè)：手輪的轉(zhuǎn)數(shù)為 n，兀 2V d2nt4根據(jù)壓縮性，有：V工P則油被壓縮的體積為:2-13 解: 2d nt=4 pVpV-pn -n 2d2t4510250 10300 4.75

9、 10 二 22.68兀 212 0.24設(shè)：水銀的密度為水的密度為:?2。根據(jù)等壓面理論，在等壓面1-1上有:p ：gz 二二igh po =p = Sgh p。- ：%gz當(dāng)測壓管下移z時，根據(jù)壓縮性，在等壓面1-1上有:p ;?2g z . ：z = ghP0PqSgh p - ：gz z ：z - p一 p + P2g(z + z)-p。 h 二-gp2=h ：zp12-14解：建立坐標(biāo)如圖所示，根據(jù)勻加速直線運動容器中相對靜止液體的等壓面方程，有: -詼 _ ax 二 c則自由界面方程為:設(shè)x=0時，自由界面的Z坐標(biāo)為Z1,設(shè)x=L時，自由界面的 Z坐標(biāo)為Z2,即:aaz2 = z1

10、L = z1 - z2L = agg= gZ=h=9LL105 =1.633m/s2LL 0.32-15解：根據(jù)題意，容器在Z方向作勻加速運動。建立坐標(biāo)如圖所示，根據(jù)勻加速直線運動容器中相對靜止液體的壓強方程，有：dp =】azdz 二 p = ?azZ c當(dāng)Z=0時，P=Po。貝 yp = LazZ - Po1） 容器以6m/s2勻加速向上運動時，az =9.8 - 6=15.8，則：p =1000 15.8 11 105 =115800 Pa2） 容器以6m/s2勻加速向下運動時，az =9.8-6 =3.8，則：5p =1000 3.8 1 1 10 =103800 Pa3） 容器勻加速

11、自由下落時，az二9.8 - 9.8二0.0，則：p =1000 0.0 1 1 105 =100000 Pa4） 容器以15m/s2勻加速向下運動時，az =9.8 -15二-5.2，則:5p - -1000 5.2 11 10 94800 Pa2-16解：建立坐標(biāo)如圖所示，根據(jù)勻速旋轉(zhuǎn)容器中相對靜止液體的液面等壓面方程，有:z=z1二22 g式中r=0時，自由界面的Z坐標(biāo)為Z。1）求轉(zhuǎn)速n1由于沒有液體甩出，旋轉(zhuǎn)前后液體體積相等，則:兀 2D/2-D =J2工兀 42竺0.2-1.744m求液面高度：1000 = 4.9736m設(shè)下圈高度為dz，受到的壓力為:=p0Ddz JgHDdz2)

12、求下圈受到的拉應(yīng)力cipDdz TgHDdzpDgHD2)2edz2edz2e求下圈壁厚e根據(jù)強度理論，有P0D ，gHD1 0.616654、21941N直徑為D=2.54m。根據(jù)題意，總壓22.54 =51097.4N丄D2160.2D + 0.2250.08 1016 800 9.8 4.9736 162.17608= 2.63 10m2-21解： 建立坐標(biāo)如圖示?？倝毫Φ淖饔命c的z坐標(biāo)為:Zp = ZeJ exZeBH丄BH3一h 2丄H212hH2閘門能自動打開，要求h -0.4 ZP丄H2122-H -0.2 Hh 1 H -0.421 -0.2=3_ 10.42=1.333m2-

13、22解：1)求上半球受到的液體總壓力根據(jù)壓力體理論，上半球受到的液體總壓力為：223 |P =1000 9.811 二 11= 41050N-3上半球受到的液體總壓力即為螺栓受到的總拉力。2-23解：設(shè)：油面蒸汽壓為 P0,油的密度為。建立坐標(biāo)如圖所示。1) A-A截面上的作用力*D、兀 2PZ = p0DL + Pg DL +0.2 I D2LI 12丿8丿(n2i=13600 減9.8 沃 0.368 漢 2.2 沢 9.6 + 720 漢 9.8 漢 2.2 沃 9.6 漢(1.1 + 0.2 )一 22 *、9.6 I8丿=103587364983= 1100856N2) B-B截面上

14、的作用力PX = p0DL i D 0.2 D LX 2 (22= 13600 9.8 0. 368 2.2 9.6 720 9.80.22.2 9.6u 丿=1035873 193730=1229603N2-24解：根據(jù)題意，得:gH d； mg 二-g d：(H -Z)442噸 d1 Z0.100 9.8 750 9.8 -燈。15H 二 _:g dj - d； 42-25解：根據(jù)題意，得=1.059mJI750 9.8 0.12 -0.0224r兀 2：gV P0 d4: 2g d2H2 二 mgd444mgd2 H1 - H 2 - ?gV4jid48500 -10009.80 15

15、311000 9.80.125 2l 2丿4丄二 0.124=45937.47Pa真空度為:P0 - Pab?g45937.474.688m1000 9.8真空度大于4.688m，球閥可打開。2-26解：根據(jù)題意，得:“.mg,m - H h =兀 2 一d2.025 一700 10 10“ “08185m700 0.02242-27解：設(shè)：木頭的密度為 -，水的密度為。根據(jù)題意，得1: - 3 g dLn- =mg410000兀21000 -8009.8 &0.2510= 10.39mgn =0 g4d2L取 n=11第三章補充題：1 在任意時刻t流體質(zhì)點的位置是 x = 5t2，其跡線為雙

16、曲線 xy = 25。質(zhì)點速度和加 速度在x和y方向的分量是多少？2.已知速度場 Ux 二 yz t，Uy =xz t，Uz 二 xy。試求當(dāng) t=0.5 時在 x=2, y=1，z=3 處流體質(zhì)點的加速度。3. 已加歐拉方法描述的流速為：ux = xt , uy =y。試求t=0時，過點（100, 10）的 流體質(zhì)點的跡線。4. 流體運動由拉格朗日變數(shù)表達式為：xnad , y=be,z = c。求t= 1時，位于（1,1, 1）的流體質(zhì)點及其加速度和跡線；求t = 1時，通過（1,1, 1）的流線。5. 給定二維流動：u = u0i ： 0 cos kxj，其中u0、： 0、k、均為常數(shù)。

17、試求在t = 0時刻通過點（0 , 0）的流線和跡線方程。若 k、一； 0，試比較這兩條曲線。6.已知不可壓縮流場的勢函數(shù)=ax2 - bxy -ay2，試求相應(yīng)的流函數(shù)及在（1,0 )處的加速度。7.已知不可壓縮流場的流函數(shù)=3x2y-y3，試求證流動為無旋流動并求相應(yīng)的勢函數(shù)。&給定拉格朗日流場：x=ae/k， y = bet/k， z = cet/k，其中k為常數(shù)。試判斷:是否是穩(wěn)態(tài)流動；是否是不可壓流場；是否是有旋流動。9. 已知不可壓縮流體的壓力場為：3222p =4x -2y - yz 5z(N/m )若流體的密度p= 1000kg/m，則流體質(zhì)點在（3，1，-5）位置上的加速度如

18、何？（ g= -9.8m / s2）10. 理想不可壓縮均質(zhì)流體作無旋運動，已知速度勢函數(shù)：2t在運動過程中，點（1， 1， 1）上壓力總是P1 = 117.7kN /卅。求運動開始 20s后，點（4，4， 2）的壓力。假設(shè)質(zhì)量力僅有重。11 不可壓縮流體平面射流沖擊在一傾斜角為0 =60的光滑平板上，如圖所示。若噴嘴出口直徑d=25mm，噴射流量Q = 0.0334 m3 / s，試求射流沿平板兩側(cè)的分流流量Q,和Q2,以及射流對平板的作用力（不計水頭損失）。補充題答案:1 解：因流體質(zhì)點的跡線xy = 25，故:xux10t ,:t-2:xa2 10 ,ct2Uyay-2:y4230t-:

19、t2晉二牛Ux址u嚴(yán)dt :t:x: yUz-：Ux:z=1 亠 i yz t 0 xz t z xy y2 2=1 xz xy ztdUy：Uydt-：uy -：uy : uy UxUyUz-.x:y:zdt=1 yz t z xz t 0 xy x=1 yz2x2y ztdUzUUU込-UxUyUz-dt:t:x:y：z=0 yz t y xz t x xy 02 2=y z x z xt ytt=0.5時在x=2 , y=1, z=3處流體質(zhì)點的加速度為：=1 x z 解：根據(jù)歐拉方法，空間點的加速度為: y2 zt = 1 232123 05 二 22.5dUydtdUydt2 2 2

20、 2=1 y z x zt =1 1323 0.5 二 15.52 2 2 2=z x y x y t =3212 105 =16.53解：根據(jù)歐拉方法與拉格郎日方法的轉(zhuǎn)換關(guān)系，有:dx 1,22xt = In x tc= x = c1edy = dt _y = In y = t c=ty = c?e當(dāng)t=0時，過點（100，10）的流體質(zhì)點的拉格郎日變數(shù)為:C1 = 100， C2 = 10。故該質(zhì)點的跡線方程為：it2tx =100e2 ， y =10e4 .解：1）求t = 1時，位于（1, 1, 1）的流體質(zhì)點及其加速度和跡線流體質(zhì)點的拉格郎日變數(shù)為該流體質(zhì)點的速度和加速度為Ux:xa

21、ea=1,；：2x-:tUy十be1-e1eay-2:一 y.:t21= be =e1eUz:z0,-:t；：2z跡線方程為:az:t2 =0yd1, z=12）求流線根據(jù)拉格郎日方法與歐拉方法的轉(zhuǎn)換關(guān)系,得:Ux:xtae.:tuy-:tUz將式（2）代入（1），得:tyeUx 二 X , Uy y ,Uz = 0根據(jù)流線方程，有:dx dyln x - Tn y C1 = xy = cx ydt2t = 1時，流線通過(1, l, 1)點，則：c=1。即流線方程:xy =15解：1)求流線dxUody0 cos kx - ： t= - sin kxy ck- o-0ysin kx - ：

22、t r ： cikuo當(dāng)t = 0時流線通過點(0 , 0), c1=0。流線方程:y sin kxUok2)求跡線dxu0 二 x = uot c1 dt0 cos kx - ：-t = 0 cos kuot kc - ： t dt：0ku0sin ku0tkgtc2當(dāng)t = 0時流體質(zhì)點在點(0 , 0) , C1=0, C2=0。跡線方程:x 二 u0t , y sin ku0t - -1 ku0 一口3)若k、一； 0，流線為:- 0y x u。跡線為:x =ut , y=0ty = x u。流線與跡線重合。6.解：1)求流函數(shù)根據(jù)勢函數(shù)的性質(zhì)，有：ux2ax byoxuybx-2ay

23、根據(jù)流函數(shù)的性質(zhì)，有:Ux1 2=2ax by = - :- 2axy by y x 2uyy=bx 2ay 二 一 2ay exA =bx-2ay= m =.X& x =bx2 c211= 2axyby2bx2 c222）求（1,0 ）處的加速度見 Ux且UyUdt ；:t.X-:ydUy ；：UyUdtft.：UyxrxCUyUy-:yCUy Uz-.:z二 2ax by 2a 亠bx - 2ay b=2ax by b 亠bx-2ay r 2a=4a2x b2x2 2=4a bUx:y3x2 -3y2uy.x-6xy,2 2=b y 4a y-07解：1）求證流動為無旋流動 根據(jù)流函數(shù)的性

24、質(zhì)，有：根據(jù)旋度，有:-Uy ；：Ux-6y _ - 6y = 0旋度=0,流動為無旋流動。2）求勢函數(shù)Ux:x= 3x2 -3y2-x3 -3xy2Uy:y6xy= -6xy 3 =：:y_6xy =c y i； = Ci=x3 -3xy2 c1&解：1）將拉格朗日方法轉(zhuǎn)換為歐拉方法Uyy；:tb t /kek-Z:tC t/ kek解拉格朗日變數(shù)：-4/k二 ze2t/k .-t/ka = xe ， b = ye歐拉方法表示的流場:2ux x,k9.-：Ux-：Ux.x.：Uy.x.：Uy.:uz.:t.:t=0，是穩(wěn)態(tài)流動。；：Uy-：Ux-:y2Uz；z2110 ,是不可壓流場。k k

25、 k:u-_z =0,是無有旋流動。:x解：根據(jù)理想流體運動微分方程，有dux1 ： 4x2y1 2-yz2 5z12 2xP上310001000= 0.108dUy 右Fy1 ；:p4x3 -2y2 - yz:y2 - 5z0.029:zdt、4x=-9.81510解：根據(jù)勢函數(shù)，有 _2y2 _ yz2 5z12yz 52tx=yjz求各加速度分量:dux-:uxX2 y2 z2 22tyX2y2 z2 22tzz2dt.:t2xx2y2z2:Xuy_:u2tx2 x2 y2z2.:z2t y2-2x22tyx：6txyduydtx2y2z2 2x2y2z2X22xx2X2y2z2 42x

26、8xtX2y2X2y2z2 3.:uux.:u2y-Xuz:u.z2tx2tyx2y22yx2y22yz2x2z2x2y22tz2t x2 -2y2x2y2t2X2y2z2 48yt2X2X：6txzx2y2z2x2y2 z24xy2 xz2 -2x3 -12xy2 -12xz26txyX22tz6tyzX2X2y2-12x2y 4 yx2 yz2 - 2y3 -12yz2duz；:uz；:uz；:uz；:uz_ ux uy _ ：；*uz - jx；：y遼2tx6txz歹辺5zdt；：t2z=3x2y2z2 2x2y2z2 2 x2 y2z22ty6tyz2tz2t x2 y2 -2z222

27、2 tx y z 2x2 y2 z22yx2 y2 z22yxx2 y2z2 2t24-2 2 2 4x y z8zt22 2 2x y z-12x2z-12y2z 4 zx2 zy- 2z33. 222 3x2y2z2 2 2y十8yt2 2 y2z2x2 y2 z2 3 y，z，t =0= g y,z,t =C2 z,t y y z根據(jù)理想流體運動微分方程，有duz1 ；:pF x -dt ；x22x+ 8xt1 cp（x2+y2+z2 卡（x2+y2+z23 P&-2 2t2 P = p - 2+&（y,乙 t）L（x2+y2+z2 乍（x2+y2+z2）dUydt=Fy1 ;:p2t2

28、x2y2z2 2ci y,z,t,x2 +y2 +z22t2x2 y2 z2 2C2 z,tduzdtFz2z8zt2x2 y2 z2x2 y2z2 3二 g2t2x2 y2z2 2C2 z,t 乙上=g = C2 z,t ;=-gz C3 t :z-p = p L(xz21Qy嚴(yán)+ C3)2t2在運動過程中，點(1 ,1,-P1 = P -21)上壓力總是 pi= 117.7kN / m。因此2-9 +50)L(12+12+122Q t =號g 2_2t21 12 12 12-P = P L(xgy+2廠g(z齊警+令2t2運動開始20s后,rp =1000漢點(4 ,4, 2)的壓力為:2

29、 2021177S0342 22 2 一 982 一 1L(42 +42 +22 2“cc 12X202 c c 丄 117.7 X103 2丄 2X202 】= 1000廠一9.8 +33621000= 195.35kPa第二種解法： 由于流動為無旋流，根據(jù)拉格朗日積分,同一時刻流場中任意兩點間的關(guān)系有:因:-:tu2gz1212 1：;:t2-u； gz2 畢f(xié)t2x2y2z2UxCP-X2txX2 y2 z2Uy2tyx2y2 z22J3# 2辺 202 I9Uz.z2tz則點（1,1,1）的相關(guān)量為:點（4 ,故:t12一12一12UX = Uy =Uz =2t,312 12 12 2

30、3、32t3.32t4, 2）的相關(guān)量為:U2xU2yU2z4242223424222 23424222 23424222 2U2 二.u2x U；y ufz272754tx271822t29.8 1.39117.7 1031000377Ft29.8 2 上匹丄2P 3 巧 i9 282 丿202一 9.81000二 195.35mp2 =195.35 1000=195.35kPa11 解：根據(jù)題意，得:Q0=68.04 m/s-d240.02524根據(jù)伯努里方程，有:22Po- 0Pl10_ ： r：g2g二 g2g2P00P220 = ： 2:g 2grg 2g根據(jù)動量方程，有：Rx =

31、：0 . r 一 ：、Q2. 2 - g0 oCOS VRy = ：Qo - - o si nr = :，Qo： o sin r由于在大氣環(huán)境下，Rx =0。因此Qi - Q2 - Qo cost =0（ 1）根據(jù)不可壓縮流體的連續(xù)性方程，有：Qi Q2 - Qo = 0（ 2）式（1）+（ 2）得：11QiQo 1 cos0.0334 1 cos60 = 0.02505m3 / s22故3Q2 =Qo -Q0.0334 -0.02505 =0.00835m /sRy = 9。osin ： -1000 0.0334 68.04 sin 60 =1968N根據(jù)作用與反作用的關(guān)系，平板受力為：Fy

32、 Ry =1968N第三章3-1 解:：Uxx；x13u-竺Uz豈：y jz2xy xy 01 4xy3dUyjUydt 一 ；:tUx/Uy:xtUyCUyUy - Uz - ；:y :z2duz ；：uzdt-y xy 0創(chuàng)zCUzCUzU - U - U -xyz .:x :y:z1 3y - y x xy 033xy3當(dāng)x, y,z二1,2,3時，加速度為:如Jxy41 24dUydt 33332163dtdx dyy x2 2x - - y C3-4 解：Q4=d _50 10003600 800二 0.8二 0.166mUi45.5 10U2二 d24d2n 20.1524= 0.

33、311m/s3-5解：由于吸入管直徑大于排出管直徑，根據(jù)連續(xù)性原理，排出管中液體流速大于吸入管 中液體流速。設(shè)排出管中液體流速為5=0.7,二 2：.233二 乞嚴(yán)亍.10.7 =5.5 10 m /s設(shè)吸入管中液體流速為 u2為:3-6解：若液位不變，取水平出流管的中心Z坐標(biāo)為零，則液位高度為:50.8疋105h8.163m1000 9.8根據(jù)伯努里方程，有:2P2 U2=r ：g 2g -g2gZ1=h時，U1=0，表壓p1為零。因此3-7解：取Z1=H 時,U2 =j2g Z1JTQ 蔦d%2B容器出水管口的Z1:：g 2gP2JT50.6 1052 漢9.8 8.163-10007.8

34、丿=6.324 m/s0.0122 6.324 =7.15 10* m3/s4z坐標(biāo)為零，根據(jù)伯努里方程，有：g 2gU1=0。 P1= P2。因此匕u2 二 2gH = 2 9.8 3 = 7.668 m/ s管徑為:Qu 2d =d244Q41003600二 u2二 7.668= 0.068 m水平管中的絕對壓強由下式求得:2, Pip u/ 2UZ + g21H - =z+ 7.6682 * -2漢9.8丿Pg h:1x10g 2g= 1000 9.8 3 1000 9.8= 0.412 105卩訃“如 105 - 1 105 一0.588 105 Pa3-8解：取水管中心的 Z坐標(biāo)為零

35、，根據(jù)伯努里方程，有:P1 , u2P22 P2 - P1Ui2g 中根據(jù)等壓面原理，有:p - igzAh = P2 - a g hP2-P1g h故U12； g)hP2 13600-10009.8 0.2 1000-7.028 m/ s3-9解：取A容器液面的Z坐標(biāo)為零，根據(jù)伯努里方程，兩容器油面的能量關(guān)系有:2.電里hwg 2gU1 = U2，因此hw =P1 - P25弋6。.310 一20=19.6伽油柱850 9.83-10解：取水管中心的Z坐標(biāo)為零，根據(jù)伯努里方程，有:理強二 u；-U12設(shè)量為Q,則:Ui二 2D2U231d4Q216162 Pi - p2二2D4；?Q2 Pi

36、 - P2二2d4D42 pi 卡：16D4-d4?二d24Pi - p2 )根據(jù)等壓面原理，有:Pi二gzA 呵 h = P2Ag ：h2g =hPi - P2 十g h二d24cc 兀漢0.0522漢 i3600800F9.8漢 0.4=0.9 x4 Y800= 0.0i98 m3/sQ = 3600 -Q = 3600 800 0.0198 = 57024kg/h = 57.024t/h3-11解：1)求B管中流速在T管上根據(jù)伯努里方程，有：Pi2U1P32.U3T巾2gg2g22P3PiUiU3T:?g?g2g2g/ 2 2 C I Pl 丄 UiU3TP3 _ ;g -?g 2g 2

37、g式中流速為:UiQt30 10=1.492m/sU3T因此二 2-D2QtJId4P3 = ：gPi兀20.16230 10兀20.0442Ui+,:g 2g2U3T2g二 23.873m/ s= 900 9.82.4 105900 9.821.4922 9.8223.8732 9.852-0.1546 10 N /mp3為表壓強，液面表壓強P2 =0。在B管上根據(jù)伯努里方程，有:P2dgu|b2g22g孟hwBP3;?1gU3B勿肯-H入-盤P2-0.1546 105心曠.55800 9.8= 2.512 m/s2）求B管直徑QB .U3Bd2d b4B4Qb二 U3B4 0.1 30 E

38、 = 0.039m:2.5123-12解：根據(jù)伯努里方程,有:2H止蟲;g 2gPo9則管中出口流速u2,2g H - ：hw1：hw2 丄.2 9.8 3- 0.6 1 1二 5.238 m/s管中流量Q d；u240.012 5.238 = 4.114 10- m3/s4水力坡度：h二匹蘭=0.06，i210；一 hw2L23-14解：根據(jù)伯努里方程,建立兩液面間的關(guān)系有:2g2=Z2竺 Lhw2g根據(jù)意山=U2=0，表壓P1= p2。因此H =Z2=hw2 27 1=30m水柱一 HQ _0.9 80 1000 “245m3/s：gH 1000 9.8 30根據(jù)伯努里方程，并考慮ui=

39、0 ,建立吸入液面與泵吸入口間的關(guān)系有:Pi二 Zs2岀，ws =2gP1 J:g ;?g2g吸入管中流速0.245兀20.324二 3.466 m/s泵吸入口處的真空度P12叢=2 - 3.466- 0.2 =2.813m水柱，則真空表讀數(shù)為:2疋9.8-0.276at。3-15解：根據(jù)伯努里方程，建立吸入液面間與壓水管出口的關(guān)系有:2 2邑旦H1 Z2匹比嘰Z2:：g 2g根據(jù)意山=0,表壓p1= p2為零。因此2U2H 二乙 Z2 二：hw 二 202022g+ 2 = 42.408m 水柱2 9.8QD；u40.012 20 =1.57 10m3/s4；gHQ1000 9.8 42.4

40、08 1.57 100.8= 81.6W根據(jù)伯努里方程,建立泵出口與壓水管出口的關(guān)系間的:2 2也皿二Z2匹墜嘰1二PdP2；g 2g;g?gZ22 坐.:h 2g2Udw1 2g泵出口處管中流速udQn 27D11.57 10兀20.024=5 m/s522泵出口處的表壓強 E1_E1=191.7539.833m水柱Pg2 疋 9.82 漢 9.83-16解：根據(jù)伯努里方程，建立兩油罐油面間的關(guān)系有:2p2 u2,=Z2.-_ ：hw；g 2g根據(jù)意比=U2=o，因此=Z2“531 2105 = 46.276m油柱800 9.8gHQ= 800 9.8 46.276202015W = 2.015kW3600=2.519kW0.8N泵-電2 5192519W =2.8kW0.93-17解：1）求揚程根據(jù)伯努里方程，建立吸入液面間與壓水管出口的關(guān)系有:22g根據(jù)意比=0，Pl= P2。因此2ChwH = z2g4-2gnNQ = ，gHQ 22 二 2 -D24N-D2 ?gH-D2?gH-：hw-Z2血 H21一 3 3 H 2 一丄2g2g：2 -才D g=00.9 8 10000.32 4 1000 9.84解方程得：H=6.133m水柱。因此，管中流量和流速為:3H26H 5.512=09 8 100012m3/s1000 9.8 6.133并考