5-10章習(xí)題答案

1、5-2.有一水箱水面保持恒定5m,箱壁上開一孔口，孔口直徑d=10cm, 1如果箱壁厚度為3mm，求通過孔口的流速和流量。2如箱壁厚度為40mm，求通過孔口的流速和流量。解：1薄壁孔口： Q A 2gH0對薄壁孔口，=0.60.62Q (0.6 : 0.62)0.0142-.2*9.8*54.6744310: 4.82 10 m /s通過孔口的流速v2gH。v (0.6 : 0.62)一 2*9.8*55.94: 6.14m/s2厚壁孔口Q0.82、西8546.38104 m3 /s通過孔口的流速v0.82 . 2*9.8*58.12m/s5-3.圖示水箱用隔板分為左右兩個水箱，隔板上開一直徑

2、 箱底接一直徑d230mm的外管嘴，管嘴長I 0.1m,條件H2不變的條件2 在恒定出流時，B箱中水深 為何值？40 mm的薄壁小孔口，水3 m。 1分析出流恒定性H2等于多少？ 3水箱流量Q1d1H1解 1 Q1 Q2時，H 2恒定不變。2 l 0.1m3 4d2為管嘴出流，d1為孔口出流。取1 0.61Ai , '2g H1 H 22A2 ，2g H 2<0.62a2 2g 3 H20.822A2 2gH2 0.10.10.620.340Z H2 O'0.59 H20.10.059 H2 1 0.591.59H2H22.9411.591.85m(3)A；2g H1 H

3、20.64。荷-芬吊35810 35-7.某恒溫室采用多孔板送風(fēng)，風(fēng)道中的靜壓為200Pa，孔口直徑為20mm,空氣溫度為200C，卩=0.8，要求送風(fēng)量為問需要布置多少孔口？在通風(fēng)工程中，對于多孔板送風(fēng)，流量系數(shù)采用卩=0.8QiAJ2g0.8 二(O.O2)2J22004.586 10 3QinQ n Q1亍218 (個)4.586 10 35-11.如圖孔板流量計，輸送 20C空氣，測量 h=100mmH20,0.62 ,d=100mm,求 Q。解:2：2 0.1 9.8 103P1 P2I0.197口：5-15 .兩水池用虹吸管連通，上下游水位差H 2m，管長 l13m, l25m,

4、l3 4m，直0.026,入口 10,彎頭 1.5 ,徑d 200mm，上游水面至管頂高度 h 1m，出口 1.0，求a虹吸管中的流量。b管中壓強(qiáng)最低點的位置及其最大負(fù)壓值。解寫上下游水面的能量方程，得l v2d 2g2 2訂2g(2 2v12v(0.0210 2 1.5 1)15.2-2g0.22gV2 H 22g15.2 15.20.13151.6v 2g 0.13151.6ms0.03。求1吸水管和壓水管的 S數(shù)2求水泵所需水頭。解 1 S數(shù)壓強(qiáng)最低點在I2末端，那么2220 hPcVl1 l2 V(10 1.5) 2gd 2g2gPc12V (12.50.02 J(1 0.1315 1

5、3.3)2.75m2g0.2QAv4 oy5-16.如圖所給水泵抽水系統(tǒng)，管長，管徑單位為米，給于圖中，流量Q 40 10 3 嘆，S8(id1)820(0.030 253.2)118s2/m52d14g240.25gS28(丄d2)8260 (0.030.20.7)2052s2 / m24小d2 g2 0.24g2h SQ2S2Q22170(403、210 )3.5mZ 17 3 20mh 20 3.5 23.5m5-20 有一簡單并聯(lián)管路如下列圖，總流量80 100.02，求各管段間的流量及二節(jié)點間的水頭損失。第一支路d! 200mm , h 600m，第二支路d2 200mm ,l236

6、0m。1_ 1 1S 懇、S28丄d18 0.02 60020.25g3090S28丄d22d24g0.02 3602 0.2186030901.186055.510.01820.02320.0414431S 0.04142582節(jié)點間的水頭損失hSQ2582 0.0823.72mQ1T 3.72 S1 30900.°350吆Q2頁糜O'045嘆校核 Q1 Q20.0835-22如下圖管路，設(shè)其中的流量Qa 0.6m Is, 0.02,不計局部損失。其它已各條件如，求A、D二點間的水頭損失。d 2gl Q22gA2BC段的損失為SQ20.62丄d 2g(-0.62)20.02

7、10000.622g(：0.6)20 420.632g 27.67 m118 一 d8 0.02 11002d4g2 0.354 g 0.358丄d8 0.02 8002d4g2 0.354 g 0.358丄d8 0.02 9002d4g2 0.354 g 0.3511 1 1S2344S3538S4144、34412144538123.2118.50.0833 0.0432 0.0540.181所以S0.18)2312hcD0.02hADhAB解 h1 SQ2 HQ204.46 10 4108以二、三層樓分支點，分別寫能量方程，設(shè)分支點水頭為H1那么對二層H1SQ；Q2H1對三層H J 52

8、2S1Q3H1 52S1寫上述分支點,a點的能量方程H H12S(Q2 Q3)H1 HS (Q2Q3)2上式代入H1 H)2 15EQ Q3)215S1(H15)22S,)2 21500 40.630 16 0.3645 亍 5.3m0.7 2g 2 0.740.75 2g 2hBc hcD7.67 11.15 5.3 24.12m5-25 .三層供水管路，各管段的S值均為，層高為5m。設(shè)a點的壓力水頭20m，求Q1、Q2、 Q3，并比擬三流量，得出結(jié)論來。Hi(H, 5)Hi(H, 5)15 Hi2H,535 3H,2HJ35435Hi(H,5)352(355Hj)24丿35235 5H,4

9、4(5H,)242H； 5H, (352350H,25H；)327H； 10H, 3520Hi 14mQiQ214108 3.7410 42.12 10 4 嘆Q2 q36-2 :某體育館的圓柱形送風(fēng)口,d° 0.6m，風(fēng)口距賽區(qū)為 60m，要求比賽區(qū)風(fēng)速質(zhì)求送風(fēng)口的送風(fēng)量應(yīng)不超過多少解s nr0.6720aQ 602.52V20.23VaS 0.147d。量平均風(fēng)速不得超過0.3 mS，0.6720.30.082.52 m所以，計算斷面在主體段，a值為0.080.30.23v 0.08 60%0.1470.6V。10.63m sQ V0 - do 10.63 0.62 3m3/s4

10、4為1.5m的射流，限定軸心速度為2嘆'.求噴嘴直徑及風(fēng)口流量。解采用圓形噴嘴a0.08DaS1.5-0.08 2.56.8(0.147)6.8(-0.147)d。d°d°d°d。0.14mSn0.6720.6720.070.588S 2.5，為主體段。a0.08Vm0.4820.48VaSVn0.082.500.147V00.147d°0.14V06.56 m sQ27 0do 6.560.14230.101m /s高出地面6-9 :5m處設(shè)一孔口 d06-3：崗位送風(fēng)所設(shè)風(fēng)口向下，距地面 4m。要求在工作區(qū)距地 1.5m高范圍造成直徑0.1m

11、，以2嘆 速度向房間水平送風(fēng)，送風(fēng)溫度t0100C，室內(nèi)溫度te 27 0C。試求距出口 3m處的V2、t2及彎曲軸心坐標(biāo)。Tit2 2710 2727 t237_0.23 aSd。0.1470.230.08 30.1470.10.232.547t223.7oCHS320.35S2)9.8 273 10(273 27)22 (27 3 27)4.28m(0.51°0.1330.35 32)V_Vo0.23aS 0.147V22do0.230.08 3 0.1470.10.1819-12:有一收縮型噴嘴， 如圖 9-2， p1=140kPa(abs), p2=100kPa(abs),

12、v1=80m/s, T1=293k, 求2-2斷面的速度V2。解：v2較高，可做等熵處理：kP1k 1 12V122V13.5R293RTq£1P2k2T2P22R3.5*140*10V2k P2k 1 22V2k 1802RT23.5RT222v223p1140*10RT287*2931 (野P131.6649 kg/m100*10 31.309*2873 8021.66492245.5m/s3.5*9-13 :某一絕熱氣流的馬赫數(shù) 試求滯止音速Co、當(dāng)?shù)匾羲俳?1、kRT2、Coc(13、4、Po_p2323m / s(1323P)1.5249-15:空氣在直徑為道某斷面處的靜壓

13、為1001(140266k100*10 31.3091產(chǎn) 1.66491.309kg/m32v22M=0.8，并其滯止壓力p0=5*98100N/m 2,溫度t°=20C ,c,氣流速度v和氣流絕對壓強(qiáng)p各為多少？.1.4*287*293343m/s12)20.8kM2)廠0 4丄*0.8 2)2 1.062258.4m/s1.40 42(1 訂8)041.5245*981003.28*98100 N/1.52410.16cm的管道中流動，其質(zhì)量流量是1kg/s,滯止溫度為38 C,在管41360 N/m2，試求該斷面處的馬赫數(shù)、速度及滯止壓強(qiáng)。k解：Q k 1PoQ 凹 RT。0R

14、To代入數(shù)據(jù)，得:即 312399.5又Q vAp1v214 2870.4144760311Av0.10162) v將2式代入得 312399.5即v22346.2V312399.50解得vQP21.441360 v0.4K (1)144760v123.4K (2)2346.2. 2346.22 4 312399.52346.2 2598.9123.4253RT253m / s30.488kg/m41360287*0.488295k'一 1.4*287*295344m/ s2593440.73k2)k 1Po (1 0.2*0.73 2)0.35 p 1.425p58955Pa10-1

15、 :弦長為3m的飛機(jī)機(jī)翼以 300km/h的速度，在溫度為 20C，壓強(qiáng)為1at(n)的靜止空 氣中飛行，用比例為20的模型在風(fēng)洞中作實驗，要求實現(xiàn)動力相似。(a)如果風(fēng)洞中空氣的溫度、壓強(qiáng)和飛行中的相同，風(fēng)洞中空氣的速度應(yīng)當(dāng)怎樣？ (b)如果在可變密度的風(fēng)洞中作實驗，溫度仍為20C，而壓強(qiáng)為30at(n),那么速度應(yīng)是怎樣？ ( c)如果模型在水中實驗，水溫為20C，那么速度應(yīng)是怎樣？解:(a):由雷諾準(zhǔn)那么相等VnlnnVml mm，且模型與原型的溫度壓強(qiáng)相等，即nm，可知Vn_I11也丄丄所以：VmVn20300 20 6000km/hVmInI20此時馬赫數(shù)M>1，因此，動力相似不可能實現(xiàn)。由于溫度不變，所以旦30(b) qE rt p RTPm動力粘滯系數(shù)是溫度的單值函數(shù)，即卩不變Qmn由雷諾準(zhǔn)那么相等可知:Vn_tm.vmm I n301201.53001.5200km/h(c) : 20C空氣和水的運動粘滯系數(shù)分別為15.7*10-6m2/s 和 1.007*10-6m2/s，所以Vn_n 1 m15.710.78Vmm 1 n1.00720300Vm384km/h0.7810-7 :在風(fēng)速為8嘆 的條件下，在模型