工程流體力學習題課

1、工程流體力學 安全科學與工程系工程流體力學工程流體力學第第1-31-3章章工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課某輸水管安裝的文丘利流量計，當其汞-水壓差計上讀數h =4cm，通過的流量為2 L/s，分析當汞水壓差計讀數h =9cm，通過流量為（ ）L/s。答案：3.工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課已知流場的速度分布，該流場屬于（ ）元流動，其在（3，1，2）點的加速度表達式 。答案：三； 27964aijk2232vx y iy jz k工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課邊長為1m的封閉立方形箱子，一半充水，另一半充油，油的比重為0.75，當箱子以0.5g加速度豎直向上

2、時，底部與頂部的壓強差為 Pa。答案：12862.5工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課已知液體中流速沿y方向分布如圖(a)、(b)所示，假設圖(a)流速梯度呈現線性變化規(guī)律，試根據牛頓內摩擦定律，定性繪出切應力沿y方向的分布圖。uuyuuyy0=0y工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課當壓強增加5104Pa時，某種液體的密度增長0.02%，求該液體的彈性系數。0dVVddMVMddVVPadpddpVdVEp84105 . 2105%02. 01111工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課已知：一圓柱形容器，直徑D1.2m，完全充滿水，頂蓋上在r00.43m處開一小孔，當此容

3、器繞其立軸以轉速n旋轉時，敞口測壓管中的水位a0.5m，頂蓋所受的靜水總壓力為零。求n。已知：D1.2m，r00.43m，a0.5m求：n工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課7、閘門寬1.2m，鉸在A點，壓力表G的讀數-14700Pa，在右側箱中裝有油，其重度08.33KN/m3，問在B點加多大的水平力才能使閘門AB平衡？工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課解：把p0折算成水柱高：相當于液面下移1.5m，如圖示虛構液面則左側：壓力中心距A點：3.1121.11m 右側： mph5 . 1980014

4、7000 NAhPc7056022 . 11298001mAhJhhcccD11. 311. 0322 . 131222 . 11231KNAhPco992.192 . 122233. 82mAhJhhcccD33. 122 . 111222 . 1132工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課設在B點加水平力F使閘門AB平衡，對A點取矩 MA0即 ABFhPhPDD2211KNF87.25233. 1992.1911. 156.70工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課一示壓水箱的橫剖面如圖所示，壓力表的讀數為0.14個工程大氣壓，圓柱體長L1.2m，半徑R0.6m。求：使圓柱體保持如

5、圖所示位置所需的各分力（圓柱體重量不計）。工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課水平分力：垂直分力：NAhPxcx2 .119952 . 16 . 07 . 19800NVPz8 .1320133912. 0008. 1980046 . 02 . 12 . 16 . 04 . 198002壓工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課有一壓力貯油箱其寬度（垂直于紙面方向）b =2m，箱內油深h1= 1.9m，相對密度為0.8，油下面水的深度h2= 0.4m，箱底有一U型管水銀測壓計，其讀數h =0.5m，試求作用在半徑R =1m的圓柱面AB上的總壓力的大小和方向。222291.7396.20

6、132.9()xzPPPKN1191.73tantan43.696.20 xzPP工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課一彎管水平放置，已知：d1 =d2=200mm，管軸線在同一水平面內，管中通過流量Q=0.1 m3/s，1-1斷面壓強p1 =19.6 kN/m2，l-1、2-2斷面間的水頭損失為1m，求水流對彎管的作用力。p 222工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課連續(xù)性方程：列l(wèi)-1、2-2斷面間能量方程：得，p2=9.8 kN/m2控制體，受力分析如圖：185. 32 . 01 . 0442221dQfhgpzgpz222222211118 . 908 . 96 .1902

7、p，615. 06 .1942 . 042121pdP308. 08 . 942 . 042222pdP工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課列x方向動量方程：解得：R=1.56kN即水流對彎管的作用力大小為1.56KN，方向水平向右。)185. 3185. 3(1 . 01308. 0615. 0)(1221RQRPPFx工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課液體的粘性主要來自于液體（ ）（a）分子熱運動；（b）分子間內聚力；（c）易變形性；（d）抗拒變形的能力。解：（b）液體的黏性主要由分子內聚力決定。工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課如圖所示，容器內表壓p00，液體密度為

8、，試定性繪出封閉容器側壁AB上的壓強分布，并注明大小。工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課已知半徑為R圓管中的流速分布為 ,式中c為常數。試求管中的切應力與r的關系。22= (1)rucR=dudy2222= (1)drrccdrRR 【解】根據牛頓內摩擦定律則 工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課容器中裝有水和空氣，求A、B、C和D各點的表壓？34342223232()()()(2)MAMBMAMCMBMDMCpg hhppg hhhghppghppg hhg hh 工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課油罐內裝有相對密度為0.7的汽油，為測定油面高度，利用連通器原理，把U形

9、管內裝上相對密度為1.26的甘油，一端接通油罐頂部空間，一端接壓氣管。同時，壓力管的另一支引入油罐底以上的0.4m處，壓氣后，當液面有氣逸出時，根據U形管內油面高度差h=0.7m來計算油罐內的油深H= ?工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課【解】選取U形管中甘油最低液面為等壓面，由氣體各點壓力相等，可知油罐底以上0.4m處的油壓即為壓力管中氣體壓力，則00(0.4)goopg hpg H 1.260.70.40.41.66 m0.7goohH工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課圖示一個直徑為1.2m的鋼球安裝在一直徑為1m的閥座上，管內外水面的高度如圖所示。試求球體所受到的浮力?！?/p>

10、解】分析如圖所示1232()4 (0.50.5)3 5.016kNZPg VVgR工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課水車長3m，寬1.5m，高1.8m，盛水深1.2m，見圖2-2。試問為使水不溢出，加速度a的允許值是多少。【解】根據自由夜面（即等壓面方程）0sax+ gz 29.8(1.81.2)3.92m/s1.5sgza=x工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課某一平面流動的速度分量為ux=-4y，uy=4x。求流線方程?！窘狻坑闪骶€微分方程xydxdyuudxdyyx22xyc工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課用直徑200mm的管輸送相對密度為0.7的汽油，使流速不超

11、過1.2m/s，問每秒最多輸送多少kg？【解】由流量公式可知24mdQv233.140.21.20.7 1026.38 kg/s4mQ工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課管路閥門關閉時，壓力表讀數為49.8kPa，閥門打開后，讀數降為9.8kPa。設從管路進口至裝表處的水頭損失為流速水頭的2倍，求管路中的平均流速。【解】當管路閥門關閉時，由壓力表度數可確定管路軸線到自有液面的高度H當管路打開時，列11和22斷面的伯努利方程，則pHg22222000222pvvHggg2225.16m/s3ppv工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課一變直徑的管段AB，直徑dA=0.2m，dB0.4m

12、，高差1.0m，用壓力表測得pA=70kPa，pB=40kPa，用流量計測得流量Q=0.2m3/s。試判斷水在管段中流動的方向。220122AABBwA Bpvpvhgggg 22102ABABwA Bppvvhgg 工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課在斜管微壓計中，加壓后無水酒精（比重為0.793）的液面較未加壓時的液面變化為y=12cm。試求所加的壓強p為多大。設容器及斜管的斷面分別為A和a，解：加壓后容器的液面下降1001Aa1sin8習題 .142圖Apyap=0時液面hyhA( sin )( sin)yapyhyA0.120.120.793 9 810 ()126Pa8100工程流體力學 安全科學與工程系習題課習題課泄水管路如附圖所示，已知d1=125mm，d2=100mm, d3=75mm, 汞比壓力計讀數 h=175mm, 不計阻力，求流量和壓力表讀數?！窘狻苛?1、22斷面的波努利方程列壓力表所在斷面和出口斷面的伯努利方程22112212022pvpvzzgggg121212.6()pphzzg 112