工程流體力學(xué)習(xí)題庫(kù)

1、、選擇題1連續(xù)介質(zhì)假設(shè)意味著_。(A) 流體分子互相緊連(B)流體的物理量是連續(xù)函數(shù)(C)流體分子間有間隙(D)流體不可壓縮2.空氣的等溫積模量 K=。(A) p (B) T (C) p (D) RT3靜止流體剪切應(yīng)力。(A) 不能承受(B)可以承受(B) 能承受很小的(D)具有粘性是可承受4溫度升高時(shí)，空氣的粘度 。(A)變小 (B)變大 (C)不變5. 流體的粘性與流體的 無(wú)關(guān)。(A) 分子的內(nèi)聚力(B)分子的動(dòng)量交換(C)溫度(D)速度梯度6. 在常溫下，水的密度為 kg/m3。(A) 1(B) 10(C) 100(D) 10007水的體積彈性模量_空氣的體積彈性模量。(A) & 的流體

2、稱為理想流體。(A)速度很小(B )速度很大(C)忽略粘性力(D )密度不變9. 的流體稱為不可壓縮流體。(A)速度很小(B )速度很大(C)忽略粘性力(D )密度不變hehD。0.5m處的表壓強(qiáng)10用一塊平板擋水，平板形心的淹深為he，壓力中心的淹深為 hD，則(A) ( B) ( B) = (C) 32. 超音速氣流在收縮管道中作 運(yùn)動(dòng)。(A)加速 (B)減速 (C)等速33. 速度勢(shì)只存在于(A) 不可壓縮流體的流動(dòng)中(B)可壓縮流體的定常流動(dòng)中(C) 無(wú)旋流動(dòng)中(D)二維流動(dòng)中34. 流函數(shù)存在于(B) 不可壓縮流體的平面流動(dòng)中(B)可壓縮流體的平面流動(dòng)中(C) 不可壓縮流體的軸對(duì)稱流

3、動(dòng)中(D)任意二維流動(dòng)中35. 按連續(xù)介質(zhì)的概念，流體質(zhì)點(diǎn)是指A .流體的分子；B.流體內(nèi)的固體顆粒；C .無(wú)大小的幾何點(diǎn)；D.幾何尺寸同流動(dòng)空間相比是極小量，又含有大量分子的微元體。36. 作用在流體的質(zhì)量力包括A.壓力；B.摩擦力；C.重力；D.慣性力。37. 與牛頓內(nèi)摩擦定律直接有關(guān)系的因素是A .切應(yīng)力和壓強(qiáng)；B.切應(yīng)力和剪切變形速率；C.切應(yīng)力和剪切變形。38. 水的粘性隨溫度升高而A .增大；B.減??；C.不變。39. 氣體的粘性隨溫度的升高而A.增大；E .減??；C .不變。40. 流體的運(yùn)動(dòng)粘度u的國(guó)際單位是A . m2/s ； B. N/m2 ； C. kg/m ； D. N

4、 s/m241理想流體的特征是A .粘度是常數(shù)；B.不可壓縮；C.無(wú)粘性；D.符合pV=RT。42. 當(dāng)水的壓強(qiáng)增加1個(gè)大氣壓時(shí)，水的密度增大約為1A . 20000 ； B . ；C .。43. 以下關(guān)于流體粘性的說(shuō)法中不正確的是A.粘性是流體的固有屬性；B .粘性是在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下流體具有抵抗剪切變形速率能力的 量度C.流體的粘性具有傳遞運(yùn)動(dòng)和阻滯運(yùn)動(dòng)的雙重作用；D.流體的粘性隨溫度的升高而增大。44. 已知液體中的流速分布卩一y如圖所示，其切應(yīng)力分布為A. t = 0；B . t=常數(shù)； C . t= ky （k 為常數(shù)）。45. 以下關(guān)于液體質(zhì)點(diǎn)和液體微團(tuán)的正確論述是A.液體微團(tuán)比液體質(zhì)點(diǎn)

5、大；B .液體微團(tuán)包括有很多液體的質(zhì)點(diǎn)；C .液體質(zhì)點(diǎn)沒有大小，沒有質(zhì)量；D .液體質(zhì)點(diǎn)又稱液體微團(tuán)。46液體的汽化壓強(qiáng)隨溫度升高而A .增大；B .減小；C .不變；47. 一封閉容器盛以水，當(dāng)其從空中自由下落時(shí)（不計(jì)空氣阻力），其單位質(zhì)量力為A . 0 ； B . -g ； C . mg ；D . -mg。48. 列火車在水平直道上勻速行使時(shí)，車內(nèi)的流體所受的單位質(zhì)量力為A . 0 ；B . -g ； C . mg ；D . -mg 。49. 以下哪幾種流體為牛頓流體A .空氣；B .清水；C .血漿； D .汽油； E .泥漿。50. 以下關(guān)于流體汽化壓強(qiáng)的論述中，不正確的是A .液體的

6、溫度升高則汽化壓強(qiáng)增大；B .液體的溫度升高則汽化壓強(qiáng)減??；C .液體的汽化壓強(qiáng)隨海拔而變化；D . 20oC的水的汽化壓強(qiáng)為1 atm; E . 100oC的水的汽化壓強(qiáng)為1 atm;F .水在常溫下不會(huì)沸騰； G .液體中的壓力越大則汽化壓強(qiáng)越大。51. 以下哪幾種流體為非牛頓流體A .空氣；B .清水；C .血液； D .酒精；E .泥漿。52. 靜止液體中存在A .壓應(yīng)力；B .壓應(yīng)力和拉應(yīng)力；C .壓應(yīng)力和切應(yīng)力；D.壓應(yīng)力、切應(yīng)力和拉應(yīng)力;53 相對(duì)壓強(qiáng)的起量點(diǎn)是A.絕對(duì)真空；B. 1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；C.當(dāng)?shù)卮髿鈮海籇.液面壓強(qiáng)。54 金屬壓力表的讀數(shù)是A.絕對(duì)壓強(qiáng)；B.相對(duì)壓強(qiáng)；C

7、.絕對(duì)壓強(qiáng)加當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)；D.相對(duì)壓強(qiáng)加當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)。55絕對(duì)壓強(qiáng)pabs、相對(duì)壓強(qiáng)p、真空值pv、當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)pa之間的關(guān)系是A. p abs=p+pv ； B. p=pabs+pa ； C. pv=pa pabs。56在密閉的容器上裝有U形水銀測(cè)壓計(jì)，其中1、2、3點(diǎn)位于同一水平面上，其壓強(qiáng)關(guān)系為A. A.pi = p2=p3 ； B. pip2p3 ； C. pip2p2 ； B pi=p2 ； c. pi Q n；B.Q 9m B . L=(3-4)dH0(3-4)d,H09mD. L(3-4)d,H09m99. 圖示兩根完全相同的長(zhǎng)管道.只是安裝高度不同，兩管的流量關(guān)為A.Q 1 Q

8、 2C.Q 1 = Q 2 D.不定。100. 并聯(lián)長(zhǎng)管1、2兩管的直徑相同，沿程阻力系數(shù)相同，長(zhǎng)度L2=3Li，通過(guò)的流量為A.Q 1=Q 2；B.Q 1= 1.5Q2；C.Q 1=1.73Q2；D.Q 1=3Q2101. A、B兩節(jié)點(diǎn)連接并聯(lián)管段1、2、3、則A、B兩節(jié)點(diǎn)的水頭損失為A. hfab=hf1+hf2+hf3;B. hfab=hf1+hf2;C. hfab=hf2+hf3;D. hfab=hf1=hf2=hf3。102. 長(zhǎng)管并聯(lián)管道各并聯(lián)管段的A.水頭損失相等；B.水力坡度相等；C .總能量損失相等；D .通過(guò)水量相等。103. 并聯(lián)管道如圖 ,閥門全開時(shí)各管段流量Q1、 Q

9、2、 Q3,現(xiàn)關(guān)小閥門 K, 其他條件不變 ,流量變化為A . Q 1Q2Q 3都減??；B. Q】、Q3減小Q 2不變；C.Q1、Q3減小,Q 2增大；D. Q1不變，Q2增大,Q 3減小。 104將孔口改為同直徑的外管嘴出流,其他的條件不變化 ,則出流流量增大 ,這是由于A. A.阻力系數(shù)減小所致；B .流速系數(shù)增大所致；C .作用水頭增大所致。105長(zhǎng)管作用水頭 H 保持不變 ，出口又由自由出流改為淹沒出流后，管路流量A.減?。籅.不變；C .增大； D .不一定。106. 長(zhǎng)管的水力計(jì)算場(chǎng)采用比阻A公式H =ALQ2比阻A有關(guān)的參數(shù)包括A.管徑d管長(zhǎng)L,管道的摩阻系數(shù)入；B管徑 d.管道

10、的摩阻系數(shù)入；C.管長(zhǎng)L和管 道的摩阻系數(shù)入；D.管徑 d管長(zhǎng)L和管道流量。107. 某薄壁小孔口在作用的出流Q0,當(dāng)作用水頭將為，并孔口改為同直徑的管嘴后的出流 流量為Q n,Q與Q n的流量關(guān)系為；AQ 0=Qn B Q0 Q n108明渠均勻流只能發(fā)生在：A.A.平坡棱柱形渠道；B順坡棱柱形渠道；C 逆坡棱柱形渠道。109. 水力最優(yōu)斷面是：A.A.造價(jià)最低的渠道斷面；B壁面粗糙系數(shù)最小斷面；C.對(duì)一定的流量具有最大斷面積的 斷面；D 對(duì)一定的面積具有最小濕周的斷面。110. 水力最優(yōu)矩形斷面，寬深比是：A.A.0.5 ； B.1.0 ； C.2.0; D. 4.0。111 梯形斷面渠道

11、，在底坡i,粗糙系數(shù)n和通過(guò)流量Q 一定的條件下，水力最優(yōu)斷面的條件是A.過(guò)水?dāng)嗝婷娣e3具有最大的濕周Xmax； B.底寬b=2h（h為水深）;C.h=2Rh（Rh為水力半徑）。112.無(wú)壓圓管均勻流的流量隨水深而變化,當(dāng)充滿度a為何值時(shí)，其流量最大：A a .=1 ； B. a =0.95 ； C. a =0.81 ； D. a =0.5。113. 無(wú)壓圓管均勻流的流速隨水深而變化，當(dāng)充滿度a為何值時(shí)，其流速最大：A a =1 ； B. a =0.95 ； C. a =0.81 ； D. a =0.5。114. 明渠流動(dòng)為急流時(shí).A.Fr1 ； B.hhc； C.hh0； D.de/dh0。

12、115. 明渠流動(dòng)為緩流時(shí)：A.F r1 ； B.hh c； C.hh0； D.de/dh0。116. 明渠水流由急流過(guò)渡到緩流時(shí)發(fā)生：A.水躍;B水跌;C.連續(xù)過(guò)渡；D.都可能。117. 在流量一定時(shí)，渠道斷面的形狀、尺寸和壁面粗糙一定時(shí)，隨底坡的增大，正常水深將：A.增大;B.減小;C.不變。118在流量一定，渠道斷面的形狀、尺寸一定時(shí)，隨底坡的增大，臨界水深將：A.增大;B減小;C.不變。119 .堰流特定的局部水流現(xiàn)象是：A.緩流通過(guò)障壁；B緩流溢過(guò)障壁；C.急流通過(guò)障壁；D.激流溢過(guò)障壁。120.符合以下條件的堰流是寬頂堰流：A. 0.76 ； B.0.76 H 2.5 ；C.2.5

13、 H 10。121.自由式寬頂堰的堰頂水深hc0A.hc0h； B.hcohc； C.hc0=hc； D.不定（其中 hc 為臨界水深）122.理想流體與實(shí)際流體的主要區(qū)別在于（）。A.是否考慮粘滯性B.是否考慮易流動(dòng)性A.沿程下降。C.沿程可升可降。B.沿程升高。D.沿程不升不降。、判斷題判斷下列說(shuō)法是否正確。若正確在括號(hào)內(nèi)劃，否則劃H。1 .動(dòng)能修正系數(shù)與斷面流速分布有關(guān)。（）2. 臨界雷諾數(shù)的大小與流體的性質(zhì)無(wú)關(guān)。（）3. 長(zhǎng)短是指管道幾何長(zhǎng)度長(zhǎng)的管道。（）4 謝齊（Chezy）公式適用于紊流粗糙區(qū)。（）5 按程沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律，尼古拉滋試驗(yàn)曲線分為三個(gè)區(qū)。（）6 對(duì)于以重力為主導(dǎo)

14、因素的流動(dòng)，可按佛勞德準(zhǔn)則進(jìn)行模型設(shè)計(jì)。（）三、簡(jiǎn)答題1. 等壓面是水平面的條件有那些？2. 流體靜壓強(qiáng)的有那兩個(gè)特性？3. 明渠均勻流有那些特性？4. 說(shuō)明描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法（拉格朗日法與歐拉法）的主要區(qū)別。5. 何謂不可壓縮流體？6. 試述系統(tǒng)和控制體的概念。7. 何謂絕對(duì)壓強(qiáng)？何謂計(jì)示壓強(qiáng)？8. 試述理想流體和粘性流體的概念。9. 試述流線和跡線的概念。10. 試解釋水擊現(xiàn)象.11. 試述層流和紊流的概念。12. 試述有旋流動(dòng)和無(wú)旋流動(dòng)的概念。四、計(jì)算題1.已知一流動(dòng)的速度場(chǎng)為：vx = 2xy+x , vy = x2-y2-y，試證明該流動(dòng)為有勢(shì)流動(dòng)，且存在流函數(shù)，并求速度勢(shì)及流函

15、數(shù)。解：(1 )匕 2x 上 2xyx3 x= 3 y= 3 z = 0 ,流動(dòng)為無(wú)旋流動(dòng),該流動(dòng)為有勢(shì)流動(dòng)。VxVy又 x2y 1 2y 1x y該流動(dòng)存在流函數(shù)。(2)o ，即流動(dòng)為不可壓縮流體的平面流動(dòng),dx dy x y速度勢(shì)為：Vxdx Vydy2(2xy x)dx (xy2 y)dy d2(2xy x)dx (xy2 y)dydx xydyVydx Vxdy(x2y)dx(2xy x)dy流函數(shù)為:(x2y2y)dx(2xy x)dy2xyxy3xc32如圖所示，兩圓筒內(nèi)裝的是水，用管子連接。第一個(gè)圓筒的直徑di= 45 cm，其活塞上受力Fi=320 N，密封氣體的計(jì)示壓強(qiáng)為98

16、1.0 Pa；第二個(gè)圓筒的直徑 d2= 30 cm ,其活塞上受力F2=490 N，開孔通大氣。若不計(jì)活塞重量，求平衡狀態(tài)時(shí)兩活塞的高度差h。解:P1P2AAFA1F2A2d124 d；4PePaPa水ghP1P20.402(m)3.已知：一閘門如圖，h1 = 2m, h2 =3m , h3 =5m，閘門寬 B = 2m，丫 1 =9806 N/m3, 丫 2 =12000解:N/m3, 丫 3 =46000 N/m3。求作用在AB板上的合力，以及作用在 B點(diǎn)的合力矩。F11ghc1 AlF 2i ghi A2F2 2ghc2A2F33ghc3 A31150000(N)F 合 F 3 F188

17、5104(N)h3Mb F331 -1h1B 9806 1 2 239224(N)29806 232117672(N)120001.532108000(N)460002.5(23) 2F21150000 39224 108000h1h2h2F1 (h2 V)F2 + F2 3231150000539224 (32) 117672-332AT其rFiysB108000 31488324.2(N.m)34.圖示為水自壓力容器定常出流，壓力表讀數(shù)為10atm, H=3.5m，管嘴直徑 D1=0.06m ,D2=0.12m，試求管嘴上螺釘群共受多少拉力？計(jì)算時(shí)管嘴內(nèi)液體本身重量不計(jì)，忽略一 切損失。解

18、：對(duì)容器液面和管嘴出口截面列伯努利方程：2H冬PeV245.77(m/s)2D1V1D20.060.1245.7711.44(m/s)選管嘴表面和管嘴進(jìn)出口斷面所圍成的體積為控制體，列動(dòng)量方程:Fpnx qv V1x V2xP2eA2F*V2xFxqv V1V2P2eA2對(duì)管嘴的進(jìn)出口斷面列伯努利方程，得2電2gBe V1g 2g981986.77(Pa)2 2二 Fx 1000 45.77 0.0645.77 11.44981986.77 0.1244P2e6663.6(N)Fx 6663.6( N)解：由連續(xù)方程：.2 . 2v1d1v2d2得：v1d 2752v2 d22 23 12.9

19、4(m/s)d2 1002求彎管上所受的力。對(duì)彎管的進(jìn)、Rb2V2出口截面列伯努利方程:V1R2bZ1Z2g2g g其中，R2 b= 0，Z1 = Z 2，代入得：22mV2Vi1000 2Rib-232 2g2選彎管所圍成的體積為控制體，對(duì)控制體列動(dòng)量方程:qv V2x V1xF pn1xF pn2xqv V2yV1yF pn1yFp n2y12.942FpnbxF pnby21000 230.075 v cos30v41.808 105(Pa)P1bA1pnbypnbx5-1808 10 7 0Jf21000 230.075 V2 sin 300 Fpnby4求得：Fpnbx= - 710

20、.6 (N)Fpnby= 1168.5 (N)F x= - Fpnbx=710.6 (N)Fy= - Fpnby= -1168.5 (N)FFl Fy2 1367.6(N)6.已知油的密度p =850 kg/m 3，粘度卩=0.06 Pa.s，在圖示連接兩容器的光滑管中流動(dòng)，已 知H=3 m。當(dāng)計(jì)及沿程和局部損失時(shí)，求：（1）管內(nèi)的流量為多少？（-）在管路中安一閥門，當(dāng)調(diào)整閥門使得管內(nèi)流量減小到原來(lái)的一半時(shí)，問(wèn)閥門的局部損失系數(shù)等于多 少？（水力光滑流動(dòng)時(shí)，入=0.3164/Re.25 ）。解:即:設(shè)入（1 ）對(duì)兩容器的液面列伯努利方程，得：Hhw hfhj21.5 2g21.5 2gv =

21、3.27 m/s，貝U=0.03,w h f J y2 d 2g 40 0.3 2g 代入上式，得(1)Revd 850滬3 138977Hl = 4Qn0.31640.3164Re0.251389702510.03 0.02910.02913%2%|0.03故，令入=入0.0291，代入(1)850 3.306 0.3 一“c14050.5Revd0.3164(2)求得:得：v=3.306 (m/s)0.0631640.02910 2514050.5qvqvRed2v4vd234033.3060.234(m/s)0.2340.117(m3/s)20.117 4 21.655( m/s)3.1

22、4 0.3850655 O37033.750.060.3164Re0.25hw哼 0.03457033.75hf1.5hj2v)2g(0.0345 絕0.31.5 v)雹v 15.377.為確定魚雷阻力，可在風(fēng)洞中進(jìn)行模擬試驗(yàn)。模型與實(shí)物的比例尺為 1/3 ,已知實(shí)際情況下魚雷速度vp=6 km/h，海水密度p p=1200 kg/m 3，粘度v p=1.145 x 10-6 m2/s，空氣的密度p m=1.29 kg/m 3,粘度v m=1.45 x 10-5 m2/s,試求：(1)風(fēng)洞中的模擬速度應(yīng)為多大？(2)若在風(fēng)洞中測(cè)得模型阻力為1000N，則實(shí)際阻力為多少？解：已知klh1lp3(

23、1 )由Rep = Rem 得，k v=kv ki,k km1.4510 5kvk,pk,1.14510 6vm= kwp= 38 x 6 =228 (km/h)38(2 )由kF= k p kF kv?得221 21.291 2kF-38-380.1725F pp312003Fp = Fm/kF = 1000/0.1725 = 5798 (N)7 流體通過(guò)孔板流量計(jì)的流量qv與孔板前、后的壓差P、管道的內(nèi)徑di、管內(nèi)流速v、孔板的孔徑d、流體密度p和動(dòng)力粘度卩有關(guān)。試用n定理導(dǎo)出流量qv的表達(dá)式。(dim P =ML -1T-2, dim 卩=ML -1T-1 )。解：設(shè) qv= f ( P

24、, d1, v, d, p ,卩)選d, v, p為基本變量a1 b1 . C1qv1 v dP 2 a2vb2dC2d13 a3vb3dc3a4 b4 C44 v d上述方程的量綱方程為：L3T 1 ML 3 a1 LT 1 s L1ML 1T 2 ML 3 a2 LTL ML 3 a3 LT 1 b3LC3ML 1T 1 ML 3 a3 LT由量綱一致性原則，可求得：a1=0a2=1b1=1b2=2C1=2C2=01qvvd2P2 2vqvvd2fPd12 vd vda3=0a4=1b3=0b4=1C3=1C4=1d13d4vd&如圖所示，由上下兩個(gè)半球合成的圓球，直徑 時(shí)，不計(jì)球的自重，

25、求下列兩種情況下螺栓群 上；(2)下半球固定在支座上。解：(1 )上半球固定在支座上時(shí)d22 r3FgVpg Hp431000 9.83.14 1 32 3.14112.89(kN)d=2m，球中充滿水。當(dāng)測(cè)壓管讀數(shù) H=3mA-A所受的拉力。(1) 上半球固定在支座(2 )下半球固定在支座上時(shí)gVp1000 9.83.14 1 3 2 3.14 1/371.84(kN)9.新設(shè)計(jì)的汽車高1.5m，最大行駛速度為 108km/h，擬在風(fēng)洞中進(jìn)行模型試驗(yàn)。已知風(fēng)洞試驗(yàn)段的最大風(fēng)速為 45m/s，試求模型的高度。在該風(fēng)速下測(cè)得模型的風(fēng)阻力為1500N,試求原型在最大行駛速度時(shí)的風(fēng)阻。解:kvVmV

26、p451083.61.5根據(jù)粘性力相似準(zhǔn)則,Re m Re p丄丄hmkv 1.5 hphm 興 1(m)1.5FpFmk kv2kl2FmF?15001500(N)10.連續(xù)管系中的90o漸縮彎管放在水平面上，管徑d1=15 cm，d2=7.5 cm，入口處水平均流速V1=2.5 m/s，靜壓p1e=6.86 x 104 Pa (計(jì)示壓強(qiáng))。如不計(jì)能量損失，試求支撐彎管在其位 置所需的水平力。解：由連續(xù)方程：v1A1v2A2由能量方程:d；15(齊)2 2.5 10(m/s)7 . 5P1e2V1P2e2V2g2gg2gP2eP1e(V1222 4 1000 2 2 V2)6.86 10(2

27、.510 )221725(Pa)X方向動(dòng)量方程：qv(V2x Vix) Fx P2eA2Fxqv(V2x Vix) P2eA2221725 0.075421000 2.5 0.15(100)4537.76( N)Y方向動(dòng)量方程：qv(v2yV1y) Fy 卩仁人Fyqv(V2yV1y)P1eA2421000 2.5 0.15(0 2.5)6.86 10- 0.15441322.71(N)合力為：FFx2 Fy2,537.762 1322.7121427.85( N)11小球在不可壓縮粘性流體中運(yùn)動(dòng)的阻力Fd與小球的直徑 D、等速運(yùn)動(dòng)的速度 v、流體的密度P、動(dòng)力粘度卩有關(guān)，試導(dǎo)出阻力的表達(dá)式。

28、（dimF =MLT -2， dim 卩=ML-1t-1）。（15 分）解：設(shè) Fd = f （D, V, p ,）選D、V、p為基本變量a1 b1&Fd 1 V Da2 6 c24 v D上述方程的量綱方程為：MLT 2 ML 3 a1 LT 1 Lc1ML 1T 1 ML 3 a2 LT 1 b2 LC2由量綱一致性原則，可求得：a1=1a2=1b1=2b2=1C1=2C2=1Fd1v2d22vd2 2Fdv d fvd12.如圖所示，一封閉容器內(nèi)盛有油和水，油層厚hi=40 cm,油的密度p o=850 kg/m3,盛有解:水銀的U形測(cè)壓管的液面距水面的深度 h2=60 cm，水銀柱的高

29、度低于油面 h=50 cm，水銀 的密度p hg= 13600 kg/m 3,試求油面上的計(jì)示壓強(qiáng)（15分）。P2ePeoghiwgh2hgg(h h2 h)Pehgg(h1 h2 h)gh1wgh?13600 9.8 (0.4 0.6 0.5)850 9.8 0.41000 9.8 0.657428(Pa)13.額定流量qm=35.69 kg/s的過(guò)熱蒸汽，壓強(qiáng)pe=981 N/cm2，蒸汽的比體積為v=0.03067m3/kg，經(jīng)內(nèi)徑為227mm的主蒸汽管道鉛垂向下，再經(jīng)90o彎管轉(zhuǎn)向水平方向流動(dòng)。如不計(jì)能量損失，試求蒸汽作用給彎管的水平力。解：由連續(xù)方程：得：qmVAqmqmV 35.6

30、9 0.03067 4V22A d2 /0.2272427.047(m/s)qv V2xV1xFpn1xFp n2xFp nbxBeA2FpnbxFp nbx(qm V2xV1xP2eA220 22735.69(27.047 0)981 1043.98105(N)14.為測(cè)定90o彎頭的局部阻力系數(shù)，在 A、B兩斷面接測(cè)壓管，流體由 A流至B。已知管 徑d=50 mm, AB段長(zhǎng)度Lab = 0.8 m ,流量qv = 15 m3/h,沿程阻力系數(shù)入=0.0285，兩測(cè)壓 管中的水柱高度差 h = 20 mm，求彎頭的局部阻力系數(shù)E。 （15分）解:VaVbv -qvd2對(duì)A、4B列伯努利方程

31、：PaZa2VaPb水g2g水gPaZaRZ1水g水gPbZbP2Z2水g水gP1Z12VaP2水g2g水gZ2hfVb2ghfRP2R P2(Z1Z2)Z1-Z2水g水g水g.22又hfh hl vvd 2g2g(hf2)2g (汞 hh)丄dvd 2gv水汞g hh水g2 9.8 0.02(136000.8-1)0.02852.12(10000.050.64Solutio n: (a)2Va170000HaPaZa2g0.85 9810HbPeZe2Ve2750002g0.85 9810HAHb(30.89)2.09(m)2g2g(b)PaZaPeZe2Va亦2Ve2g1700001.45

32、 98102750001.45 981010.5v22g2v2gv2亦(m)v219.33(m)2g22.4515. Pipe AB is of uniform diameter and h=10.5 m The pressure at A is 170 kPa and at B is 275 kPa. Find the directi on of the flow, and what is the pipe friction head loss in meters of the fluid if the liquid has a specific gravity of (a) 0.85; (

33、b) 1.45?(10 分)the flow is from B to Ahf Hb H a 32.98Ha Hbthe flow is from A to Bhf Ha Hb2 v 22.452g(19.332)3.12(m)16. A curved pipe is attached to a tank, and liquid flows out into atmosphere through the curved pipe. Determi ne the resulta nt force on the curved pipe.All the sig ni fica nt data areg

34、ive n in they =55 lb/ft3. Neglect the weight of the liquid. (10 分)figure. Assume an ideal liquid withSoluti on:P1Z12V1P32gZ3301443555v377.6( fps)202V32g2V32 32.2V2V3/A377.6943.6( fps)A16P2Z22V22gP3Z32V32gP2(Z3Z22)竺2V22g55 (20 10)77.62243.6232.24075.2(lb/ ft2)28.3( psi)FxF2xF3xFbxFyF2yF3yF by2d3FbxV3

35、(V3COS204FxFbx165(lb)FbyV3 -d32(v3sin 20FyFby173(lb)I 22FFxFy 239Q(V3x V2x)Q(V3y V2y)2d2v2) p2- 165(lb)40)173(lb)17. An 180-mm-diameter pipeli ne (f=0.032) 150 m long discharges a 60-mm-diameter water jet into the atmosphere at a point that is 80 m below the water surface at in take. The entrance to

36、 the pipe is reentrant, with k e=0.9, and the nozzle loss coefficient k 2=kn=0.055. Find the flow rate and the pressure at B. (15 分)Soluti on:P。Z02V02gP22V22ghLZ0Z22V1ViD22D12d 2g60218022V22石2V22g7Hkin9V1(0320.183.73(m/s)0.9 920.0552V1% 9.81113.022 22 9.81 V1Vi .A,3.730.1820.0948(m3/s)(b)PbPb9%33.54(m/s)2Vb Zb -2g22(V2 Vb2 2V2 V1P2Z2hL2g2k2詡2卷)9810 59.78 5.86 105(Pa) 586(kPa)18. What minimum value of b is n ecessary to keep the recta ngular stone from slid ing if it