工程流體力學(xué)習(xí)題

1、工程流體力學(xué)習(xí)題第一章流體的主要物理性質(zhì)1-1、已知某種物質(zhì)的密度p=2.94g/cm3,試求它的相對密度d。2.941-2、當(dāng)壓強(qiáng)增量為50000Pa時，某種液體的密度增長0.02%,試求該液體的體積模量?！?.5X108POI1-3、絕對壓強(qiáng)為3.923X105Pa的空氣的等溫體積模量和等嫡體積模量各等于多少？3.923X105Pa,5.492X105Pa1-4、充滿石油的油槽內(nèi)的壓強(qiáng)為4.9033X105Pa,今由槽中排出石油40kg,使槽內(nèi)壓強(qiáng)降到9.8067X104Pa,設(shè)石油的體積模量K=1.32X109Pa。試求油槽的體積。V【153m3】1-5、設(shè)水在60c時的密度為p=983

2、kg/m3o求該溫度時水的運(yùn)動粘度。0.447X10-6m2/s1-6、借恩氏粘度計(jì)測得石油的粘度為8.5oE,如石油的密度為p=850kg/m3,試求石油的動力粘度。0.05218Pa-s1-7、一平板距離另一固定平板0.5mm,兩板間充滿液體，上板在每平方米上有2N的力作用下以0.25m/s的速度移動，試求該液體的粘度。V0.004Pa-s1-8、設(shè)空氣在0c時的運(yùn)動粘度v0=13.2X10-6m2/s,密度p0=1.29kg/m3。試求在150c時空氣的動力粘度?！?3.62X10-6Pa-s33310Pa,68015Pa國2步第二章流體靜力學(xué)2-1、如圖2-36所示,U形管壓差計(jì)水銀面

3、高度差H=15cm.求充滿水的A,B兩容器內(nèi)的壓強(qiáng)差。18533Pa22、如圖2-37所示，U形管壓差計(jì)與容器A連接，已知h1=0.25m,h2=1.61m,h3=1m。求容器A中水的絕對壓強(qiáng)和真空2-3、如圖2-38所示，在盛有油和水的圓柱形容器的蓋上加載荷F=5788N已h1=30cm,h2=50cm,d=0.4m,油的密度poi=800kg/m3,水銀的密度P=13600kg/m3,求U形管中水銀柱的高度差H。V0.4m2-4、如圖2-39所示，兩根盛有水銀的U形測壓管與盛有水的密封容器連接。若上面測壓管的水銀液面距自由液面深h1=60cm,水銀柱高h(yuǎn)2=25cm,下面測壓管的水銀柱高h(yuǎn)

4、3=30cm,p=13600kg/m3,試求下面測壓管水銀面距自由液面的深度h4o1.28m2-5、如圖2-40所示，一封閉容器內(nèi)盛有油和水，油層厚h1=30cm,油的密度poi=800kg/m3,盛有水銀的U形測壓管的液面距水面的深度h=50cm,水銀柱的高度低于油面h=40cmo試求油面上的計(jì)示壓強(qiáng)?！?6088Pa圖2402-6、試按復(fù)式水銀測壓計(jì)（圖243）的讀數(shù)算出鍋爐中水面上蒸汽的絕對壓強(qiáng)p。已知：H=3m,h1=1.4m,h2=2.5m,h3=1.2m,h4=2.3m,水銀的密度p=13600kg/m3?！?66284Pa】2-7、如圖2-44所示，直線行使的汽車上放置一內(nèi)裝液體

5、的U形管，長l=500mm=試確定當(dāng)汽車以加速度a=0.5m/s2形式時兩直管中的液面高度差。2.55cm】2-8、如圖2-51所示，圓柱形容器的直徑d=600mm高H=500mm盛水至h=400mm余下的容積盛滿密度P=800kg/m3的油，容器頂蓋中心有一小孔與大氣相通。若此容器繞其主軸旋轉(zhuǎn)，問轉(zhuǎn)速n多大時油面開始接觸到底板？求此時頂蓋和底板上的最大和最小計(jì)示壓強(qiáng)提示：油水分界面為等壓面。【157r/min,11270Pa,0;16173Pa,3922Pa2-9、如圖2-52所示，求斜壁上圓形閘門上的總壓力及壓力中心。已知閘門直徑d=0.5m,a=1m,a=60o。2083N,1.263m

6、2-10、如圖2-57所示為一扇形閘門，寬度B=1ma=45o.水頭H=3m求水對閘門的作用力的大小及方向【45570N,75o30'陽2372-11、如圖2-58所示為一扇形閘門，半徑R=7.5m,擋著深度h=4.8m的水，其圓心角a=43o,旋轉(zhuǎn)軸距渠底H=5.8m,閘門的水平投影CB=a=2.7m,閘門寬度B=6.4m,試求作用在閘門上的總壓力的大小和壓力中心?！?94603N,4.41m2-12、如圖2-59所示為一直徑d=2m,長l=1m的圓柱體，放置于a=60o的斜面上，左側(cè)受水壓力，圓柱與斜面接觸點(diǎn)A到水面的深度h=1m求此圓柱體所受的靜水總壓力。24135N2-13、如

7、圖2-60所示，盛有水的容器底部有圓孔口，用空心金屬球體封閉，該球體的重力W=2.452N,半徑r=4cm,孔口直徑d=5cm,水深H=20cm試求提起該球體所需之最小力F。3.762N】田2弧第三章流體流動的基本方程3-1、已知流場的速度分布為v=xyi7J+x冰'3(1)問屬幾維流動？(2)求(x,y,z)=(1,2,3)點(diǎn)的加速度。163216【二維流動；3'33】3-2、已知流場的速度分布為(1)問屬幾維流動？(2)求(x,y,z)=(3,1,2)點(diǎn)的加速度。【三維流動；的=見%=M3-3、已知流場的速度分布為一.一二一.：一'一一(1)問屬幾維流動?(2)求(

8、x,y,z)=(2,2,3)點(diǎn)的加速度?！救S流動詢=2004/二叫3-4、有一輸油管道，在內(nèi)徑為20cm的截面上的流速是2m/s,求另一內(nèi)徑為5cm的截面上的流速以及管道內(nèi)的質(zhì)量流量。已知油的相對密度為0.85。【32m/s;53.4kg/s3-5、在一內(nèi)徑為5cm的管道中，流動空氣的質(zhì)量流量為0.5kg/s,在某一截面上壓強(qiáng)為5X105Pa溫度為100C。求在該截面上的氣流平均速度。3-6、如圖3-26所示直立圓管管徑為10mm一端裝有直徑為5mm勺噴嘴，噴嘴中心離圓管的截面的高度為3.6m,從噴嘴排入大氣的水流的出口速度為18m/s。不計(jì)摩擦損失，計(jì)算截面處所需要的計(jì)示壓強(qiáng)。1.87X1

9、05Pd3-7、忽略損失，求圖3-27所示文丘里管內(nèi)的流量。0.0361m3/s3-8、如圖3-28所示為一文丘里管和壓強(qiáng)計(jì)，試推導(dǎo)體積流量和壓強(qiáng)計(jì)讀數(shù)之間的關(guān)系式。ffl32S3-9、按圖3-29所示的條件求當(dāng)d=30cm時的流速v1.085m/sttl3233-10、輸水管中水的計(jì)示壓強(qiáng)為6.865xi05Pa假設(shè)法蘭盤接頭之間的填料破損，形成一個面積A=2mm3的穿孔，求該輸水管一晝夜所漏損的水量。6.4m3J一二1二|rd-""工i1I*,-_W匚異葉一沖-一圖3303-11、如圖3-30所示，敞口水池中的水沿一截面變化的管道排出，質(zhì)量流量q=14kg/s。若d1=

10、100mm,d2=75mm,d3=50mmF計(jì)損失。求所需的水頭H以及第二管段中央M點(diǎn)的壓強(qiáng)，并繪制測壓管水頭線?！?.59m,2.04X104Pa3-12、如圖3-31所示，水從井A利用虹吸管引到井B中，設(shè)已知體積流量qv=100m3/h,H1=3m,z=6m不0.068m,5.89X104Pa計(jì)虹吸管中的水頭損失。試求虹吸管的管徑d及上端管中的負(fù)計(jì)示壓強(qiáng)值p。圖3313-12、送風(fēng)管道的截面積A1=1m2,體積流量qv1=108000m3/h,靜壓p1=0.267N/cm2,風(fēng)溫t1=28C。管道經(jīng)過一段路程以及彎管，大小節(jié)收縮段等管子件后，截面積A2=0.64m2,靜壓p2=0.133N

11、/cm2,風(fēng)溫t2=24C當(dāng)?shù)販y得的大氣壓pa=101325Pa,求截面A2處的質(zhì)量流量qm2,體積流量qv2以及兩個截面上的平均流速V1、V2。36.11kg/s;29,99m3/s;46,86m/s;30m/s3-13、如圖3-32所示，水沿漸縮管道垂直向上流動，已知d1=30cm,d2=20cm,計(jì)示壓強(qiáng)p1=19.6N/cm2,p2=9.81N/cm2,h=2m。若不計(jì)摩擦損失，試計(jì)算其流量。0.439m3/s圖3323-14、如圖3-33所示，離心式水泵借一內(nèi)徑d=150mm勺吸水管以q=60m3/h的流量從一敞口水槽中吸水，并將水送至壓力水箱。設(shè)裝在水泵與吸水管接頭上的真空計(jì)指示出

12、負(fù)壓值為39997Pa。水力損失不計(jì)，試求水泵的吸水高度Ho4.02m3-15、如圖3-35所示，相密度為0.83的油水平射向直立的平板，已知v。=20m/s,求支撐平板所需的力F。652NIH3.153-16、如圖3-36所示，一股射流以速度水平射到傾斜光滑平板上，體積流量為q。求沿板面向兩側(cè)的分流流量qv1與qv2的表達(dá)式，以及流體對板面的作用力。忽略流體撞擊的損失和重力影響，射流的壓強(qiáng)分布在分流前后都沒有變化。l+cos1-COS_.T加電r心F二一期跖sma3-17、水泵葉輪的內(nèi)徑d1=20cm,外徑與徑向成30o角的方向流出，質(zhì)量流量d2=40cm,葉片寬度b=4cm,水在葉輪入口處

13、沿徑向流入，在出口處qm=81.58kg/s。試求水在葉輪入口與出口處的流速v1與kg»3-39)o3.25m/s;1.875m/s3-18、圖3-40中的風(fēng)機(jī)葉輪的內(nèi)徑d1=12.5cm,外徑d2=30cm,葉片寬度b=2.5cm,轉(zhuǎn)速n=1725r/min,體積流量qv=372m3/h。空氣在葉片入口處沿徑向流入，絕對壓強(qiáng)p1=9.7X104Pa,氣溫t1=20C,葉片出口方向與葉輪外緣切線方向的夾角02=30。假設(shè)流體是理想不可壓縮流體：(1)畫出入口處的速度圖，并計(jì)算葉片的入口角01;(2)畫出出口處的速度圖，并計(jì)算出口速度丫2;(3)求所需的扭矩Mzo43o;20m/s;0

14、.348N-riI甘110第四章旋渦理論和勢流理論4-1試導(dǎo)出用基本量綱L,T,M表示的體積流量qv,質(zhì)量流量qm角速度3,力矩機(jī)功W功率P的量綱。圖4-R溢誨展4-2如圖4-8所示，用模型研究溢流堰的流動，采用長度比例尺ki=1/20.（1）已知原型堰上水頭h=3m,試求模型的堰上水頭。（2）測得模型上的流量qv'=0.19m3/s,試求原型上的流量。（3）測得模型堰頂?shù)挠?jì)示壓強(qiáng)pe=-1960Pa,試求原型堰頂?shù)挠?jì)示壓強(qiáng)。0.15m,399.9m3/s,-39200Pa4-3有一內(nèi)徑d=200mnt勺圓管，輸送運(yùn)動粘度u=4.0X10-5m2/s的油，其流量qv=.012m3/s。

15、若用內(nèi)徑d'=50mm的圓管并分別用20o的水和20o的空氣做模型試驗(yàn)，試求流動相似時模型管內(nèi)應(yīng)有的流量?！?.553X10-4m3/s,1.139X10-2m3/s】4-4將一高層建筑物的幾何相似模型放在開口風(fēng)洞中吹風(fēng)，風(fēng)速為v'=10m/s,測得模型迎風(fēng)面點(diǎn)1處的計(jì)示壓強(qiáng)pe'（.=980Pa,背風(fēng)面點(diǎn)2處的計(jì)示壓強(qiáng)pe'2=-49Pa。試求建筑物在v=30m/s強(qiáng)風(fēng)作用下對應(yīng)點(diǎn)的計(jì)示壓強(qiáng)。8820Pa,-441Pa4-5長度比例尺kc=1/40的船模，當(dāng)牽引速度v'=0.54m/s時，測得波阻Fw'=1.1N。如不計(jì)粘性影響，試求遠(yuǎn)型船的速

16、度。波阻及消耗的功率。3.415m/s,70400N,240.4kW4-6長度比例尺ki=1/225的模型水庫，開閘后完全放空庫水的時間是間。4min。試求原型水庫放空庫水的時4-7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)速下測得模型的風(fēng)阻力為1500N,試求原型在最大行駛速度時的風(fēng)阻。【1.0m,1500N】4-8在管道內(nèi)以v=20m/s的速度輸送密度p=1.86kg/m3,運(yùn)動粘度u=1.3X10-5m2/s的天然氣，為了預(yù)測沿管道的壓強(qiáng)降，采用水模型試驗(yàn)。取長度比例尺kc=1/10,已知水的

17、密度P'=998kg/m3,運(yùn)動粘度u'=1.007X10m2/s。為保證流動相似，模型內(nèi)水的流速應(yīng)等于多少？已經(jīng)測得模型每0.1m管長的壓B$/p'=1000Pa天然氣管道每米的壓強(qiáng)降等于多少？15.49m/s,3.106Pa4-9煙氣在600c的熱處理爐中的流動情況擬用水模來進(jìn)行研究。已知煙氣的運(yùn)動粘度v=9.0X10-5m2/s,長度比例尺kc=1/10,水溫為10C,試求速度比例尺?！?.14534-10某飛機(jī)的機(jī)翼弦長b=1500mm在氣壓Pa=105Pa,氣溫t=10C的大氣中以v=180km/h的速度飛行，擬在風(fēng)洞中用模型試驗(yàn)測定翼型阻力，采用長度比例尺k

18、i=1/3。(a)如果用開口風(fēng)洞，已知試驗(yàn)段的氣壓pa=101325Pa,氣溫t'=25C,試驗(yàn)段的風(fēng)速應(yīng)等于多少？這樣的試驗(yàn)有什么問題？(b)如果用壓力風(fēng)洞，試驗(yàn)段的氣壓pa"=1MPa氣溫t=30C,=1.854X10-5Pa-s,試驗(yàn)段的風(fēng)速應(yīng)等于多少？【165m/s;16.17m/s4-11低壓軸流風(fēng)機(jī)的葉輪直徑d=0.4m,轉(zhuǎn)速n=1400r/min，流量qv=1.39m3/s，全壓Pte=128Pa,效率n=70%空氣密度p=1.20kg/m3,問消耗的功率P等于多少？在保證流動相似和假定風(fēng)機(jī)效率不變的情況下，試確定作下列三種變動情況下的qv'、pte&#

19、39;和P'值：n變?yōu)?800r/min;風(fēng)機(jī)相似放大，d'變?yōu)?.8m;P'變?yōu)?.29kg/m3o【254噸2.78m3/s,512Pa,2033.4W;11.12m3/s,512Pa,8133.5W;1.393m3/s,137.6Pa,273.2W4-12流體通過水平毛細(xì)管的流量qv與管徑d,動力粘度a,壓強(qiáng)梯度p/l有關(guān)，試導(dǎo)出流量的表達(dá)式。/Ap孤二木【?！?-13薄壁孔口出流的流速v與孔口直徑d,孔口上水頭H,流體密度P,動力粘度n,表面張力b,重力加速度g有關(guān)的表達(dá)式。試導(dǎo)出孔口出流速度的表達(dá)式。4圓巡H'14-14小球在不可壓縮粘性流體中運(yùn)動的阻

20、力Fd與小球的直徑d,等速運(yùn)動的速度v,流體密度p,動力粘度g有關(guān)，試導(dǎo)出阻力的表達(dá)式。%=/（Re耳（【42】4-15通過圖4-9所示三角形堰的流量qv與堰上水頭H,槽口的半頂角9,重力加速度g,液體的密度P,動力粘度g,表面張力b有關(guān)。試導(dǎo)出流量的表達(dá)式。4-16流體通過孔板流量計(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,流體的密度p,動力粘度g有關(guān)。試導(dǎo)出流量的表達(dá)式。4-17水輪機(jī)的功率P與葉輪直徑d,葉片寬度b,轉(zhuǎn)速n,有效水頭H,水的密度P,動力粘度g,重力加速度g有關(guān)。試導(dǎo)出水輪機(jī)功率的表達(dá)式。5-1噴水泉的噴嘴為一截頭圓錐體，其長度l=0.5m,兩

21、端的直徑d1=40mmd2=20mm豎直裝置。若把計(jì)示壓弓1p1e=9.807X104Pa的水引入噴嘴，而噴嘴的能量損失hw=1.6m（水柱）。如不計(jì)空氣阻力，試求噴出的流量qv和射流的上升高度H【0.004m3/s,8.44m5-2輸油管的直徑d=150mm長l=5000mm出口端比入口端高h(yuǎn)=10m,輸送油的流量qm=15489kg/h,油的密度p=859.4kg/m3,入口端的油壓pi=49x104Pa,沿程損失系數(shù)入=0.03,求出口端的油壓pe?！?.712X105Pai5-3離心式水泵把車間中的凝結(jié)qv=50m3/h的流量吸送到鍋爐房，水溫t=60,水泵吸水管的直徑d=100mm總

22、長l=6m具有兩個彎曲半徑R=200mm勺90o彎曲處和一進(jìn)水閥。進(jìn)水閥的損失系數(shù)E=2.5,沿程損失系數(shù)入=0.028o按照規(guī)定的條件，水泵進(jìn)口處的壓強(qiáng)應(yīng)比飽和壓強(qiáng)高1.96X104Pa水在60c時的飽和壓強(qiáng)ps=1.96Xl04Pa（絕對）。設(shè)大氣壓強(qiáng)pa=1.013X105Pa。試求水泵在水面以上的最大容許安裝高度h。5.566m5-4沿直徑d=200mm勺管道輸送潤?#油，流量qm=9000kg/h,潤滑油的密度p=900kg/m3,運(yùn)動粘度冬季為V=0.0001092m2/s,夏季為V=0.0000355m2/s。試分別判斷冬夏兩季潤滑油在管中的流動狀態(tài)。Re:162,496蘸汽5-

23、5圖5-53所示為蒸汽輪機(jī)的凝汽器，它具有400條管徑d=20mmt勺黃銅管，在這些管子中循環(huán)地留著冷卻水。求溫度10c的冷卻水的流量，在這個流量下管中形成穩(wěn)定的紊流運(yùn)動（R=33000）,以保證更迅速地散熱。135.6kg/s）5-6半徑為ro的管中的流動是層流，流速恰好等于管內(nèi)平均流速的地方與管軸之間的距離r等于多少？【0.707ro5-7試推求圓管中層流的動量修正系數(shù)。4/35-8欲使雷諾數(shù)Re=3.5x105的鍍鋅鐵管的流動是水力光滑的，管子的直徑至少要等于多少？0.311m5-9在直彳仝為30cm的水平管道上用水作沿程損失實(shí)驗(yàn)，在相距120m的兩點(diǎn)用水銀差壓計(jì)（上面為水）測得的水銀柱

24、高度差為33cm,已知流量為0.23m3/s，問沿程損失系數(shù)等于多少？【0.01935-10當(dāng)Re=105時，直徑多大的鍍鋅鐵管的沿程損失系數(shù)與30cm直徑鑄鐵管的相同?【0.2425-11運(yùn)動粘度v=4x10-5m2/s的流體在直徑d=1cm的管內(nèi)以v=4m/s的速度流動，求每米管長上的沿程損失.5.22m流體柱/m】。5-12水管直徑d=250mm長度l=300m,絕對粗糙度£=0.25mm,已知流量qv=95L/s,運(yùn)動粘度V=0.000001m2/s,求沿程損失為多少米水柱？4.582m水柱】5-13加熱爐消耗qm=0.4cm3/s的重油，重油的密度p=880kg/m3,運(yùn)動

25、粘度V=0.000025m2/so如圖5-54所示，壓力油箱位于噴油器軸線以上度l=30m求在噴油器前重油的計(jì)示壓強(qiáng)？h=8m處，而輸油管的直徑d=25mm長【62504Pa】圖£555-14發(fā)動機(jī)潤滑油的用量qv=0.4cm3/s,油從壓力油箱經(jīng)一輸油管供給（圖5-55）,輸油管的直徑d=6mm長度l=5小油的密度管終端壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，求壓力油箱所需的位置高度P=820kg/m3,運(yùn)動粘度u=0.000015m2/s。設(shè)輸油Ho0.09621m5-1515C的空氣流過直徑d=1.25m,長度l=200m。絕對粗糙度£=1mm勺管道，已知沿程損失hf=8cm（水柱），試求

26、空氣的流量qvo25.24m3/sH=2m油5-16一直徑d=12mm長度l=15m的低碳鋼管，用來排出油箱中的油。已知油面比管道出口高出的粘度11=0.01Pa-s,密度p=815.8kg/m3,求油的流量。54.29mL/s5-17密度p=860kg/m3,運(yùn)動粘度v=5X10-6m2/s的輕柴xxx油通過管道從一油池被輸送到儲油庫內(nèi)。鑄鐵管長l=150m絕對粗糙度£=0.45mm,要求流量qm=105kg/h,出油端比吸入端高H=25m假設(shè)油泵能夠產(chǎn)生的壓強(qiáng)pi=3.43x105Pa只計(jì)算沿程損失，試求必需的管道直徑。0.1111m5-18用新鑄鐵管輸送25c的水，流量qv=3

27、00L/s,在l=1000m長的管道上沿程損失為hf=2m（水柱），試求必須的管道直徑。0.5757m5-19已知油的密度p=800kg/m3,粘度從=0.069Pas,在圖5-56所示連接兩容器的光滑管中流動，已知H=3m當(dāng)計(jì)及沿程和局部損失時，管內(nèi)的流量為多少？【0.2559m3/s5-20假設(shè)在5-19題的管道中安裝一閥門，當(dāng)調(diào)整閥門使得管內(nèi)流量減少到原流量的一半時，問閥門的局部損失系數(shù)E等于多少？按該管道換算的等值長度le等于多少？12.89,109m倒5V5-21如圖5-57所示，流量qv=15m3/h的水（v=0.00000151m2/s）在一90o彎管中流動，其管徑d=50mm管

28、壁絕對粗糙度£=0.2mnr設(shè)水銀壓差計(jì)連接點(diǎn)之間的距離l=0.8m,差壓計(jì)中水銀面高度差h=20mm求彎管的損失系數(shù)。【0.6185-22如圖5-58所示為一突然擴(kuò)大的管道，其管徑由d1=50mm突然擴(kuò)大到d2=100mm管中通過流量qv=16m3/h的水。在截面改變處插入一下差壓計(jì)，其中充以四氯化碳（p=1600kg/m3）,讀得的液面高度差h=173mm試求管徑擴(kuò)大處的損失系數(shù)，并把求得的結(jié)果與按理論計(jì)算的結(jié)果相比較?！?.5404,理論值0.5625】5-23自鼓風(fēng)機(jī)站供給高爐車間的空氣量qv=120000m3/h,空氣溫度t=20C,運(yùn)動粘度v=0.0000157m2/s輸

29、氣管總長l=120m其上有五個彎曲半徑R1=2.6m的彎曲處和四個彎曲半徑R2=1.3m的彎曲處，還有兩個閘閥，起局部損失系數(shù)E=2.5o管壁的絕對粗糙度£=0.5mm設(shè)輸氣管中空氣的流速»=25m/s,而熱風(fēng)爐進(jìn)口處的計(jì)示壓強(qiáng)pie=156896Pa。試求輸氣管所需的管徑d和鼓風(fēng)機(jī)出口處的計(jì)示壓強(qiáng)poe。1.3m,160016Pa1tlew5-24如圖5-59所示，在三路管狀空氣預(yù)熱器中，將流量qm=5816kg/h的空氣從t1=20C加熱到t2=160C。預(yù)熱器高H=4預(yù)熱器管系的損失系數(shù)£=6（對管內(nèi)平均流速而言），管系的截面積A1=0.4m2o連接箱的截面

30、積A2=0.8m2,拐彎處的曲率半彳5和管徑的比值R/d=1。若沿程損失不計(jì)，試按空氣的平均溫度計(jì)算流經(jīng)空氣預(yù)熱器的總壓降p。169.7Pa5-25水從一容器通過銳邊入口進(jìn)入圖5-60所示管系，鋼管的內(nèi)徑均為50mm用水泵保持穩(wěn)定的流量12m3/h,該設(shè)備可用與測試新閥門的壓強(qiáng)降，若在給定測量下水銀差壓計(jì)的示數(shù)為150mm求水通過閥門的壓強(qiáng)降；計(jì)算水通過閥門的局部損失系數(shù)；計(jì)算閥門前水的計(jì)示壓強(qiáng)；不計(jì)水泵損失，求通過該系統(tǒng)的總損失，并計(jì)算水泵供給水的功率。【18535Pa,12.86,13358Pa,109.9W5-26用虹吸管將油從容器中引出。虹吸管由兩根d2=10cm的光滑管用靠得很近的回

31、轉(zhuǎn)管連接而成，管的長度和安裝位置如圖5-61所示，管的末端A連接一出口直徑d2=5cm,長l=15cm的噴嘴，它的損失可按0W儉）計(jì)算。油的密度p=800kg/m3,粘度g=0.01Pa-s。求通過該虹吸管的流量qv及A,B兩點(diǎn)的計(jì)示壓強(qiáng)pA,pBo13.59L/s,18707Pa,-19329Pa5-27往車間送水的輸水管道由兩管段串聯(lián)而成，第一管段的直徑d1=150mm長度l1=800m,第二管段的直彳仝d2=125mm長度l2=600m管壁的絕對粗糙度都為£=0.5mni設(shè)壓力水塔具有的水頭為H=20m局部損失忽略不計(jì)，試求在閥門全開時的最大可能流量qv。17L/s5-28二容

32、器用兩段新的低碳鋼管連接起來（圖5-62）,已知d1=20cm,l1=30m,d=30cm,l2=60m,管1為銳邊入口,管2上的閥門的損失系數(shù)士=3.5。當(dāng)流量qv=0.2m3/s時，求必需的總水頭Ho11.08m5-29在兩個容器之間用兩根并聯(lián)的管道連接起來，管道都是鑄鐵管，d1=1.2m,l1=2500m,d2=1m,l2=2000m,£1=£2=0.00045m,已知兩容器間的總水頭H=3.6m,求20c的水的總流量qv。2.795m3/s5-30在總流量為qv=25L/s的輸水管中，接入二并聯(lián)管道，已知d1=10cm,l1=500m,£1=0.2mm,d

33、2=15cm,l2=900m,£2=0.5mm試求沿此并聯(lián)管道的流量分配以及在并聯(lián)管道入口和出口間的水頭損失【8.49L/s,16.51L/s,7.58m6-2飛機(jī)在20000m高空（-56.5C）中以2400km/h的速度飛行，求氣流相對于飛機(jī)的馬赫數(shù)。2.256-3二氧化碳?xì)怏w做等婿流動，在流場中第一點(diǎn)上的溫度為60C,速度為14.8m/s,在同一流線上第二點(diǎn)上的溫度為30C,求第二點(diǎn)上的速度為多少？227m/s6-4在上題中若第一點(diǎn)上壓強(qiáng)為101.5kPa,其他條件保持不變，試求在同一流線第二點(diǎn)上的壓強(qiáng)為多少？【65.9kPa6-5已知進(jìn)入動葉片的過熱蒸汽的溫度為430C,壓強(qiáng)

34、為5000kPa,速度為525m/s,試求過熱蒸汽在動葉片前的滯止壓強(qiáng)和滯止溫度。【7484kPa,777K6-6已知正激波后空氣流的參數(shù)為p2=360kPa,v2=210m/s,t2=50,試求激波前的馬赫數(shù)?！?.9686-7空氣流在管道中發(fā)生正激波，已知激波前的馬赫數(shù)為2.5,壓強(qiáng)為30kPa,溫度為25C,試求激波后的馬赫數(shù)，壓強(qiáng)，溫度和速度。0.513,214kPa,638K,261m/s6-8問Ma1=1.2,t=460C的超聲速燃?xì)猓ㄑ?1.33）流在葉片（圖6-22）前駐點(diǎn)上的溫升等于多少?【174.2K】6-9問超聲速過熱蒸汽通過正激波時，密度最大能增加多少倍？7.066-1

35、0試求空氣在噴管中的臨界溫度。已知進(jìn)口處的壓強(qiáng)p1=108kPa,溫度t1=280C,速度v1=205m/s。438.4m/s6-12已知容器中空氣的溫度為25C,壓強(qiáng)為50kPa?？諝饬鲝某隹诮孛嬷睆綖?0cm的漸縮噴管中排出，試求在等嫡條件下外界壓強(qiáng)為30,20和10kPa時，出口截面處的速度和溫度為多少？【285.1m/s,315.7m/s,315.7m/s,257.5kPa,248.2kPa,248.2kPa6-13噴管前蒸汽的滯止參數(shù)為po=1180kPa,to=300C,噴管后的壓強(qiáng)pamb=294kPa。試問應(yīng)采用什么形式的噴管？在無摩擦絕熱的理想情況下，噴管的截面積應(yīng)為多大？已

36、知蒸汽流量為qm=12kg/s?！?.0099m2】6-14設(shè)計(jì)一Ma=3.5的超聲速噴管，其出口截面的直徑為200mm出口氣流的壓強(qiáng)為7kPa,溫度為-85C,試計(jì)算噴管的喉部直徑，氣流的總壓和總溫。0.0768m,533.9kPa,648.6K6-15計(jì)算題6-14給定條件下Ma為1.5,2.0,2.5處截面的直徑。0.083m,0.10m,0.125m6-16試求題6-13中正激波內(nèi)移到噴管喉部時的出口壓強(qiáng)?！?70.4kPa6-17一縮放噴管的喉部截面積為出口截面積之半，來流的總壓140kPa,出口外的環(huán)境背壓為100kPa。試證明氣流在管內(nèi)必形成激波，并求出口截面的氣流總壓，激波前后

37、的馬赫數(shù)以及激波所在截面與喉部截面的面積比?！?11.6kPa,1.835,0.6089,1.478】7-1試確定下列各流場中的速度是否滿足不可壓縮流體的連續(xù)性條件：（1）4f=Hjy=一加（2）一、一二一二.一口二-一（3）二工:S二"匕Tin（初得二切工滿足；不滿足；不滿足；滿足7-2在不可壓縮流體的三維流動中，已知Hr=工？+工+y+2和>>二了+2嚴(yán)，試用連續(xù)方程公，P一，推導(dǎo)出勺的表達(dá)式。酬一jMp-Q7-3下列各流場中哪幾個滿足連續(xù)性條件？它們是有旋流動還是無旋流動？（1）X一（2）J，一'3）.一丁一”三：二”（4）、=y+z%=2+入匕=1+）滿足

38、，無旋；滿足，無旋；不滿足；滿足，無旋加當(dāng)十一7-4試證明極坐標(biāo)表示的不可壓縮流體平面流動的連續(xù)方程和旋轉(zhuǎn)角速度各為drr1網(wǎng)為13v七二一1+-）2drrr991現(xiàn)代+二0rd&7-5確定下列各流場是否連續(xù)？是否有旋？（1）1.；I'（3）v7=2rsinSeo毗%=-2rsin29連續(xù)，有旋；連續(xù)，無旋；連續(xù)，有旋7-6已知有旋流動的速度場為匕二丁十?，。=y+z，7=X+了+。求在點(diǎn)（2,2,2）處角速度的分量。一一二一7-7已知有旋流動的速度場為斗二2y+%m=2z+3xJe=21+力。試求旋轉(zhuǎn)角速度，角變形速度和渦線方程。_7-8試證明不可壓縮流體平面流動：罵=2xy

39、+幾=工-y-y能滿足連續(xù)方程，是一個有勢流動，并求出速度勢。丁二.-j：.一7-9已知速度勢3二»,求速度分量和流函數(shù)，畫出中為1、2、3的等勢線。證明等勢線和流線是互相正交的。-"-'I-I-.-：227-10不可壓縮流體平面流動的速度勢。=xy+工,試求其流函數(shù)。LU.17-11不可壓縮流體平面流動的流函數(shù)獷二秒+2b3了+10。試求其速度勢。，,7-12下列各流函數(shù)是否都是有勢流動？（1）倒二咫V（2）串=Ky（3）刷=上（4）卡=k1一丁r沏6（r）有勢，有勢，有旋，有勢22=7-13試證明下列兩個流場是等同的：=X+1丁制=2砂+j7-14有位于（1,0

40、）和（-1,0）兩點(diǎn)具有相同速度強(qiáng)度47r的點(diǎn)源，試求在（0,0）,（0,1）,（0,-1）,和（1,1）處的速度。0,0;0,2;0,2;4/5,12/57-15將速度為"平行于x軸的平行流和在原點(diǎn)o.強(qiáng)度為qv的點(diǎn)源疊加而成如圖7-47所示的繞平面半體的流動，試求它的速度勢和流函數(shù)，并證明平面半體的外形方程為”分次叫/2嘰彈。），它的寬度等于一；.，I%_/：7-16直徑為1.2,長為50m的圓柱體以90r/min的角速度繞其軸旋轉(zhuǎn)，空氣流以80km/h的速度沿與圓柱體軸相垂直的方向繞過圓柱體流動。試求速度流量，升力和駐點(diǎn)的位置。假設(shè)環(huán)流與圓柱體之間沒有滑動，p=1.205kg/

41、m3。21.3m2/s;28500N;0.6m,187o18'0.6m,352o42'8-3油的相對密度d=0.85,粘度g=3x10-3Pa-s,流過r1=15cm,r2=7.5cm的圓環(huán)形管道。若管道水平放置時每米管長的壓強(qiáng)降為196Pa。試求（1）油的流量；（2）外管壁上的切向應(yīng)力；（3）作用在每米內(nèi)管上的軸向力。【1.636m3/s,6.747Pa,4.03N/m8-4圖8-37所示為二平板沿相反的方向運(yùn)動，U1=2U2=2m/s,倘若P1=P2=9.806X104Pa,a=1.5mm,=0.49Pa-s,求作用在每塊平板上的切向應(yīng)力【980Pa8-5沿傾斜平面均勻流下薄液層，試用圖8-38所示的自由體去vx-（b2-s2）sm&q、=A3sin5證明：（i）流體內(nèi)的速度分布為2M；（2）單位寬度上的流量為38-6圖8-39所示斜鍥形滑塊以U=1.2m/s的速度運(yùn)動，假設(shè)滑塊g=0.784Pa-s,求滑塊能夠的寬度為300mm且在寬度的方向（垂直圖面方向）沒有油流出，油的粘度支承的載荷和滑塊的阻力【1.504X106N,1181M8-7試求