流体力学计算题练习
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流体力学试题及答案一、选择题1. 在静水中,对于不同形状的物体,哪一项描述是正确的?A. 每个物体受到的浮力相同。
B. 浮力与物体的形状无关。
C. 浮力只与物体的质量有关。
D. 浮力与物体的密度无关。
答案:B. 浮力与物体的形状无关。
2. 当一个物体在液体中浸没时,下列哪一项是正确的?A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
B. 物体受到的浮力小于物体的重力。
C. 物体受到的浮力大于物体的重力。
D. 浮力与物体的重力无关。
答案:A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
3. 下列关于压强的说法,哪一项是正确的?A. 压强与物体的面积成反比。
B. 压强只与物体的质量有关。
C. 压强与液体的密度无关。
D. 压强与液体的深度成正比。
答案:D. 压强与液体的深度成正比。
4. 当液体从一细管中流出时,根据伯努利定理,下列哪一项是正确的?A. 流速越大,压强越小。
B. 流速越小,压强越小。
C. 流速越大,压强越大。
D. 流速与压强无关。
答案:A. 流速越大,压强越小。
5. 下列哪一项是正确的?A. 黏性流体的黏度随温度而增加。
B. 非黏性流体的黏度随温度而减小。
C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
D. 黏性流体的黏度与温度无关。
答案:C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
二、填空题1. 流量的单位是__________。
答案:升/秒或米^3/秒2. 流体的黏滞系数是_____________。
答案:黏度3. 当一个物体浸没在水中时,所受到的浮力等于所排开的水的__________。
答案:重量或质量4. 斯托克斯定律适用于小颗粒在____________中运动的情况。
答案:黏性流体5. 流体在维持稳定的情况下,其流速越大,压强越__________。
答案:小三、计算题1. 一个球体在液体中的浸没深度为30cm,球的质量为400g,液体的密度为800kg/m^3。
求球受到的浮力大小。
答案:球受到的浮力大小等于所排开的液体的重力大小,即体积乘以液体的密度乘以重力加速度。
例 1:用复式水银压差计测量密封容器内水面的相对压强,如图所示。
已知:水面高程z0=3m,压差计各水银面的高程分别为z1=0.03m, z 2=0.18m, z 3=0.04m, z 4=0.20m,水银密度ρ13600kg / m3,水的密度ρ 1000kg / m3。
试求水面的相对压强p0。
解:p0γ(z0 z1 ) γ'( z2z1) γ'(z4z3 ) p ap0γ'(z2z1 z4z3 ) γ(z0 z1 )例 2:用如图所示的倾斜微压计测量两条同高程水管的压差。
该微压计是一个水平倾角为θ的Π形管。
已知测压计两侧斜液柱读数的差值为L=30mm,倾角θ=30 °,试求压强差p1– p2。
解:p1γ(z3z1 )γ(z4z2 ) p2p1p2γ(z3z4 )γL sinθ例 3:用复式压差计测量两条气体管道的压差(如图所示)。
两个U形管的工作液体为水银,密度为ρ2,其连接管充以酒精,密度为ρ 1 。
如果水银面的高度读数为z1、 z 2、 z 3、z4,试求压强差p A– p B。
解:点 1 的压强: p A点2的压强: p2p Aγ2( z2z1 )点 3的压强: p3 p Aγ2( z2z1 )γ1( z2 z3 )p4p Aγ2( z2z1 ) γ1(z2z3 ) γ2( z4z3 ) p Bp A p Bγ2(z2 z1 z4z3 ) γ1( z2z3 )例 4:用离心铸造机铸造车轮。
求A-A 面上的液体总压力。
解:p 1 2r2gz C p 1 2r2gz p a22在界面 A-A 上: Z = - hp 1 2r2gh p a F( p p a ) 2 rdr 21 2 R41ghR2R2082例 5:在一直径 d = 300mm,而高度 H= 500mm的园柱形容器中注水至高度h1 = 300mm,使容器绕垂直轴作等角速度旋转。
如图所示。
(1) 试确定使水之自由液面正好达到容器边缘时的转数n1;(2)求抛物面顶端碰到容器底时的转数 n2,此时容器停止旋转后水面高度 h2将为多少?解: (1)由于容器旋转前后,水的体积不变( 亦即容器中空气的体积不变 ) ,有:图1d 2L1 d 2 (H h1 )424L 2( H h1 ) 400 mm0.4 m在 xoz 坐标系中,自由表面2 r 2 1 的方程:z02g对于容器边缘上的点,有:d0.15m z0 r22gz0 2 9.80.4 r 20.152∵ 2 n / 60L0.4m18.67( rad / s)n1606018.672178.3 (r / min)2(2) 当抛物面顶端碰到容器底部时,这时原容器中的水将被甩出一部分,液面为图中2所指。
三计算题一、粘性1.一平板在油面上作水平运动,如图所示。
已知平板运动速度V=1.0m/s,板与固定边界的距离δ=1mm,油的粘度μ=0.09807Pa·s。
试求作用在平板单位面积上的切向力。
2. 一底面积为2cm5045⨯,质量为6kg的木块,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度sm2.1=u,油层厚度mm1=δ,斜面角C02ο=θ(如图所示),求油的动力粘度μ。
δuθ二静力学1.设有一盛水的密闭容器,如图所示。
已知容器内点A的相对压强为4.9×104Pa。
若在该点左侧壁上安装一玻璃测压管,已知水的密度ρ=1000kg/m3,试问需要多长的玻璃测压管?若在该点的右侧壁上安装一水银压差计,已知水银的密度ρHg=13.6×103kg/m3,h1=0.2m,试问水银柱高度差h2是多大?2.如图所示的半园AB 曲面,宽度m1=b,直径m3=D,试求曲AB 所受的静水总压力。
D/2AB水水DαO B O A Hp a3. 如下图,水从水箱经管路流出,管路上设阀门K ,已知L=6m,α=30°,H=5m, B 点位于出口断面形心点。
假设不考虑能量损失,以O-O 面为基准面,试问:阀门K 关闭时,A 点的位置水头、压强水头、测压管水头各是多少?4. 位于不同高度的两球形容器,分别贮有2m kN 9.8=g A ρ的 油 和2m kN 00.10=g B ρ的盐水,差压计内工作液体为水银。
m 21=h ,m 32=h ,m 8.03=h ,若B 点压强2cm N 20=B p ,求A 点压强A p 的大小。
••M MA B汞h h h γγAB1235. 球形容器由两个半球面铆接而成,有8个铆钉,球的半径m 1=R,内盛有水, 玻璃管中液面至球顶的垂直距离2m . 1=H ,求每个铆钉所受的拉力。
RH6.设有一盛静水的密闭容器,如图所示。
由标尺量出水银压差计左肢内水银液面距A 点的高度h 1=0.46m ,左右两侧液面高度差h 2=0.4m ,试求容器内液体中A 点的压强,并说明是否出现了真空。
《流体力学》计算题及答案。
2、当压强增加4×104Pa 时,某种液体的密度增长0.015%,求该液体的压缩系数。
解:0=+=⇒=dV Vd dM V M ρρρρρd dV V -=N m dp d dp V dV p /1075.3104%015.011294-⨯=⨯==-=ρρβ3、将一根长度L 为800mm ,直径d 为45mm 的圆轴水平放置于内径D 为50mm 的圆管中央,圆柱体与圆管的间隙充满密度为925kg/m 3、运动粘度s m /105.624-⨯=ν的油液。
求将圆柱体以0.8m/s 的速度作水平移动时所需的拉力F 为多少牛顿?(间隙中的速度分布可认为是线性分布)。
答案: N F 8.21=4、(将一根长度L 为1m ,直径d 为200mm 的圆柱体水平放置于内径D 为206mm 的圆管中央,圆柱体与圆管的间隙充满密度为920kg/m 3的油液。
测得将圆柱体以1m/s 的速度作水平移动时的拉力F 为108牛顿,求该油液的运动粘度(间隙中的速度分布可认为是线性分布)。
答案:运动粘度s m /106.524-⨯=ν6、液体通过装置DV 的阻力损失由倒置U 形差压计测量。
液体的密度为1500kg/m 3。
差压计中的指示液体使用密度为750 kg/m 3的油。
求如图所示标定值时,A 和B 的压强水头变化。
解:设差压计中的工作液体密度为Pam8、已知速度场⎪⎩⎪⎨⎧-=-=)/()/(2222x y ax x y ay u υ,其中a 为常数。
(1)试求流线方程(2)判断流动是否无旋,若无旋则求速度势ϕ。
答案:(1)流线方程C y x =-22(2)因为22y x x y u +=∂∂-∂∂υ除了0点外,022≠+=∂∂-∂∂y x xy u υ,所以是有旋的,不存在速度势。
9、在平面不可压缩流动中,已知速度势函数233xy x -=ϕ,求相应的流函数。
答案:10、已知某不可压缩流体平面流动的速度分布规律为:⎩⎨⎧--=-+=yxy yx x u 22422υ判断说明该流动是否连续?是否无旋?并求出流函数。
水力学练习题及参考答案一、是非题(正确的划“√”,错误的划“×)1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。
(√)2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。
(×)3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。
×4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的,当Fr>1为急流。
(√)5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。
(×)6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。
(×)6、达西定律适用于所有的渗流。
(×)7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。
(√)8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。
(√)9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。
(√)10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。
(×)11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
√12、陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。
(√)13、在作用水头相同的条件下,孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。
(×)14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等,但底坡不同,因此它们的正常水深不等。
(√)15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。
(√)16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。
×17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。
(√)18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。
(×)19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。
(√)20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。
×21、缓坡上可以出现均匀的急流。
(√)22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。
(√)24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。
(√)25、水深相同的静止水面一定是等压面。
(√)26、恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。
(×)27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
练习题1. 如右图所示,在一密闭容器中,上部装有密度ρ1=0.8×103kg/m 3的油,下部为密度ρ2=103 kg/m 3的水,已知h 1=0.4m ,h 2=0.2m 。
测压管中水银柱的读数h =0.5m ,水银的密度为ρ1=13.6×103 kg/m 3。
求密闭容器中油液面上的压强p 0。
2. 图示为一水暖系统,为了防止水温升高时体积膨胀将水管胀裂,在系统顶部设一膨胀水箱,使水有膨胀的余地。
若系统内水的总体积为8m3,加温前后温差为50℃,在其温度范围内水的膨胀系数为βT =9×10-4 1/℃,求膨胀水箱的最小容积。
3. 当温度不变,压强从0.20 MPa 增加到10 MPa 时,某种液体的体积减小0.49%,求该液体的体积模量。
4. 两个充满空气的封闭容器互相隔开,左边压力表M 的读数为100kPa ,右边真空计V 的读数为 3.5mH2O ,试求连接两容器的水银压差计中h 的读值。
5. 已知流体运动的速度场为:3231yv xy v y x ==,,试求t=2时过点()()x y z ,,,,=312处的流线方程。
hp ap 0h 1h 2ρ1ρ2ρ36. 如图所示,水在压强作用下从密封的下水箱沿竖直管道流入上水箱中,已知h =50cm ,H =3m ,管道直径D =25mm ,λ=0.02,各局部阻力系数分别为ζ1=0.5,ζ2=5.0,ζ3=1.0,求:为维持稳定的管中流速V =1m/s ,下水箱的液面压强应保持在多少Pa?7. 右图为毕托管示意图。
液体自左向右流动,直管和直角弯管直接插入管道内的液体中,弯管开口迎着流动方向。
测得A 点的液柱高度为hA =170 mm ,B 点的液柱高度为hB = 230 mm ,已知液体的密度为 =990 kg/m3,忽略阻力损失,试计算管内液体的流速uA 。
8. 如右图所示为一壁厚可以忽略的大容器,在其下部开一直径为d =12mm 的小孔口,水自孔口流出后进入另一液面比大容器液面低H =1.2m 的容器中,两容器内的水位始终保持不变。
流体力学静水压强练习题一、基本概念题1. 列出静水压强的定义。
2. 静水压强与哪些因素有关?3. 什么是绝对压强和相对压强?4. 简述液体压强随深度的变化规律。
5. 如何计算液体在某一点的静水压强?二、公式应用题1. 已知水的密度为1000 kg/m³,求深度为10m处的静水压强。
2. 某容器内液体深度为5m,液体密度为800 kg/m³,求容器底部的静水压强。
3. 一根直径为0.1m的管道内,水流速度为2m/s,求管道中心处的静水压强。
4. 某封闭容器内气体压强为1.5×10^5 Pa,容器内液体深度为3m,液体密度为1200 kg/m³,求气体对容器底部的压强。
5. 在一水坝底部,水深为20m,求水坝底部的静水压强。
三、综合分析题1. 分析液体内部压强分布规律,并说明原因。
2. 举例说明静水压强在实际工程中的应用。
3. 讨论液体静压强与液体密度的关系。
4. 如何利用静水压强原理计算液体在容器内的压力?5. 分析在深海潜水过程中,潜水员所承受的静水压强变化。
四、计算题1. 已知一圆形水池直径为10m,水深为4m,求水池底部的静水压强。
2. 一矩形水槽长20m,宽5m,水深6m,求水槽底部的静水压强。
3. 某圆柱形容器高1m,直径0.5m,容器内液体密度为1500kg/m³,求容器底部的静水压强。
4. 一潜水员在海底作业,水深为50m,求潜水员所承受的静水压强。
5. 一艘船在海上航行,船底距海平面深度为15m,求船底的静水压强。
五、判断题1. 液体内部的压强处处相等。
()2. 静水压强与液体深度成正比。
()3. 液体压强与液体密度无关。
()4. 绝对压强总是大于相对压强。
()5. 液体静压强在水平方向上是不变的。
()六、选择题A. 液体的密度B. 液体的温度C. 液体的深度D. 重力加速度2. 在同一液体中,下列哪个深度处的静水压强最大?A. 5m深处B. 10m深处C. 15m深处D. 20m深处A. 静水压强随深度增加而减小B. 静水压强在液体表面处最大C. 静水压强在液体内部处处相等D. 静水压强与液体密度成正比4. 在一个密闭容器内,液体上方气体的压强为50kPa,液体深度为2m,液体密度为1000 kg/m³,容器底部的总压强为多少?A. 100 kPaB. 150 kPaC. 200 kPaD. 250 kPaA. P = ρghB. P = ρgh^2C. P = ρg/hD. P = ρg^2h七、填空题1. 液体的静水压强是由__________、__________和__________共同作用产生的。
流体力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学中,流体的基本假设是什么?A. 流体是不可压缩的B. 流体是完全弹性体C. 流体是完全塑性体D. 流体是连续介质答案:D2. 流体静力学中,压力的分布规律是什么?A. 与深度成正比B. 与深度成反比C. 与深度无关D. 与深度的平方成正比答案:A3. 流体的粘性是由什么决定的?A. 温度B. 压力C. 密度D. 以上都是答案:A4. 伯努利方程描述了什么?A. 流体的静压和动压关系B. 流体的压缩性C. 流体的粘性D. 流体的热力学性质答案:A5. 流体的雷诺数是用来描述什么的?A. 流体的密度B. 流体的粘性C. 流体的惯性力与粘性力的比值D. 流体的压缩性答案:C6. 什么是流体的不可压缩性条件?A. 密度不变B. 温度不变C. 压力不变D. 速度不变答案:A7. 流体的连续性方程描述了什么?A. 流体的动量守恒B. 流体的动能守恒C. 流体的质量守恒D. 流体的热能守恒答案:C8. 流体的湍流与层流的区别是什么?A. 湍流有粘性,层流没有B. 湍流是有序的流动,层流是无序的C. 湍流是无序的流动,层流是有序的D. 湍流和层流都是有序的流动答案:C9. 流体的边界层厚度与什么有关?A. 流体的密度B. 流体的速度C. 流体的粘性D. 流体的压缩性答案:C10. 什么是流体的临界雷诺数?A. 流体开始流动的雷诺数B. 流体从层流转变为湍流的雷诺数C. 流体达到最大速度的雷诺数D. 流体达到最大压力的雷诺数答案:B二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述流体力学中的纳维-斯托克斯方程及其物理意义。
答案:纳维-斯托克斯方程是描述流体运动的基本方程,它将流体的动量守恒定律与流体的粘性联系起来。
方程表明,流体的加速度不仅与压力梯度有关,还与粘性力有关。
物理意义上,它描述了流体内部的动量传递过程。
2. 描述流体的粘性对流动的影响。
答案:流体的粘性对流动有显著影响。
练习题1. 如右图所示,在一密闭容器中,上部装有密度ρ1=0.8×103kg/m3的油,下部为密度ρ2=103kg/m3的水,已知h1=0.4m,h2=0.2m。
测压管中水银柱的读数h=0.5m,水银的密度为ρ1=13.6×103 kg/m3。
求密闭容器中油液面上的压强p0。
2. 图示为一水暖系统,为了防止水温升高时体积膨胀将水管胀裂,在系统顶部设一膨胀水箱,使水有膨胀的余地。
若系统内水的总体积为8m3,加温前后温差为50℃,在其温度范围内水的膨胀系数为βT=9×10-4 1/℃,求膨胀水箱的最小容积。
3. 当温度不变,压强从0.20 MPa增加到10 MPa时,某种液体的体积减小0.49%,求该液体的体积模量。
4. 两个充满空气的封闭容器互相隔开,左边压力表M的读数为100kPa,右边真空计V的读数为3.5mH2O,试求连接两容器的水银压差计中h的读值。
5. 已知流体运动的速度场为:3231yvxyvyx==,,试求t=2时过点()()x y z,,,,=312处的流线方程。
6. 如图所示,水在压强作用下从密封的下水箱沿竖直管道流入上水箱中,已知h=50cm,H=3m,管道直径D=25mm,λhp a p0h1h2ρ1ρ2ρ3=0.02,各局部阻力系数分别为ζ1=0.5,ζ2=5.0,ζ3=1.0,求:为维持稳定的管中流速V =1m/s ,下水箱的液面压强应保持在多少Pa? 7. 右图为毕托管示意图。
液体自左向右流动,直管和直角弯管直接插入管道内的液体中,弯管开口迎着流动方向。
测得A 点的液柱高度为hA =170 mm ,B 点的液柱高度为hB = 230 mm ,已知液体的密度为ρ =990 kg/m3,忽略阻力损失,试计算管内液体的流速uA 。
8. 如右图所示为一壁厚可以忽略的大容器,在其下部开一直径为d =12mm 的小孔口,水自孔口流出后进入另一液面比大容器液面低H =1.2m 的容器中,两容器内的水位始终保持不变。
试计算水的出流流量和孔口处的流速。
9. 如图所示为一壁厚可以忽略的大容器,为了便于出流,在容器壁上开一圆孔并在外面焊接一段等径圆管,容器自由液面及孔口出口皆与大气相通,而且可以保证容器内的水位不变。
已知孔口直径为d =12mm ,焊接的圆管长度l = 40mm 。
容器自由液面相对于孔口中心线的高度为H =1.2m ,试计算水的出流流量和出口流速。
10. 用长l =300m 、内径d =200mm 的铸铁管输送密度ρ = 880 kg/m3的油液,测得质量流量qm = 8.80×104 kg/h 。
设冬季油液的运动粘度ν1=109.2×10-6m2/s ,夏季运动粘度ν2=35.5×10-6m2/s ,试确定冬、夏季输油管路以油柱高度表示的水头损失h λ。
[注:若流动状态为湍流,可取λ = 0.04]11、一恒定有压均匀管流,已知管径d=20 mm ,管长 l=20m ,管中水流流速 u=0.12m/s ,水温 t=10℃时水的运动粘度 n =1.306×10-6m 2/s ,求沿程阻力损失12、如图,已知压力表测得密闭容器内的压力读数为5千帕,其他数据如图中所示,求未知液体的密度(已知水和水银的密度分别为1吨/立方米和13.6吨/立方米)。
13. 液体由水箱经中间有收缩截面(截面积为1A )的管子定常出流,2A 为出口面积,2h 是出口在水箱液面下的深度,问要吸上深为1h 的同种液体,21/A A 应为多少(不计损失)?14. 已知流体运动的速度场为:3231yv xy v y x ==,,试求t=2时过点()()x y z ,,,,=312处的流线方程。
15. 一压缩空气罐与文丘里式的引射管连接,d 1,d 2,h 均为已知,问气罐压力p 0多大方才能将B 池水抽出。
16. 用水银压差计测量水管中的点速度u ,如读数Δh =60mm ,求该点流速。
17. 如图所示输水管经三通管分流。
已知管径分别为d1=200mm 、d2=100mm和d3=150mm,断面平均流速分别是v1=2m/s和v2=1.5m/s,试求断面平均流速v3.18. 图示一串联管路,管径、管长、沿程水力摩阻系数和流量分别标于图中,试按长管计算所需的水头H为多少?19. 如图所示,用真空计B测得封闭水箱液面上的真空度为0.98kPa,若敞口油箱的液面低于水箱液面的高度H=1.5m,油柱高h1=5.6m,水银柱高h2=0.2m,求油的密度。
1. 解:以水银柱下面为等压面,列平衡方程: ghp gh gh p a 322110ρρρ+=++则:221130gh gh gh p p a ρρρ--+=2.081.98004.081.910005.081.913600101325⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯+= Pa 162539=2. 解: 已知V =8m3,Δt =50℃,βT =9×10-4 1/℃。
(1) 由(1-11)式T V V d d 1T =β,得膨胀水箱的最小容积为34T m 36.0501098=⨯⨯⨯==-T V V ∆β∆3. 解:因:00490d .V VV V -=∆=故:等温压缩系数:1-106Pa 1005100.2)(1000490d d -⨯=⨯---=∆∆-=-=..p V /V p V /V T κ 则体积模量:Pa 10210511910⨯=⨯==-TE κ4. 解: 已知pm1=100kPa ,pv2=3.5mH2O 。
根据题意可知am11p p p +=,v2a 2p p p -=mHg0.198106.1398105.3101003v2m121=⨯⨯+⨯=+=-=汞汞γγp p p p h5. 解:V M ρ=,推得:0=+=dV Vd dM ρρρρd dV V -=N m dp d Vdp dV p /1075.3104%015.0294-⨯=⨯==-=ρρβ6. 解:以下水箱液面为基准面,列两液面的伯努利方程:局部沿程h h h H h h H g pg p w a +++=++=-)()(0ρρ 沿程水头损失:mg v d L h h f 143.081.92025.01)15.03(02.0222=⨯⨯⨯+⨯===λ沿程局部水头损失:mg v h h j 332.081.921)5.00.50.1(2)(22321=⨯⨯++=++==ζζζ局部总水头损失:mh h h j f w 475.0332.0143.0=+=+=所以,得:MPap h h H g p s w 49.010********)(0=+=+++=ρ7. 解:以管道中心线为零势能面,列伯努利方程:g p g u g p BA A ρρ=+22又知:A A gh p ρ=,B B gh p ρ=代入得:A B Ah h g u -=22则:m/s 08117023081922.)..(.)h h (g u A B A =-⨯⨯=-=8. 解:显然是薄壁小孔口淹没出流。
其流量: gHACr q V 2=对于厚壁孔口,Cr =0.60(取0.60~0.62皆可)代入数据,得:/sm 10293321819260040120342-⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=.....q V π于是,孔口流速为:m/s 9124012010293324./..A q v V =⨯⨯==-π9. 解:本题中l /d = 40/12=3.33,可知该孔口为厚壁孔口。
孔口出流流量计算公式为: gH ACr q V 2= 对于厚壁孔口,Cr =0.82 代入数据,得:/sm 105.42.181.9282.04012.0342-⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=πV q于是,出口流速为:m/s 98.34/012.0105.424=⨯⨯==-πA q v V10. 解:① 判断流态:流量:qV = qm/ρ = 8.80×104/880/3600 = 0.0278 m3/s 流速:u = qV/A= 0.0278/(3.14×0.202/4)= 0.884 m/s冬季雷诺数:Re1= ud/ν1 = 0.884×0.2/(109.2×10-6) =1619<2320(层流) 夏季雷诺数:Re2= ud/ν2 = 0.884×0.2/(35.5×10-6) = 4980>2320(湍流) ② 水头损失(以油柱高度表示):冬季:h λ1 =λ1 (l/d) (u2/2g) = (64/Re1) (l/d) (u2/2g) = 2.366 m (油柱) 夏季:h λ2 =λ2 (l/d) (u2/2g) = 2.390 m (油柱)11. 解:雷诺数232067.183710306.1020.012.0Re 6<=⨯⨯==-v ud沿程阻力损失系数:0348.067.183764Re 64===λ沿程阻力损失:OmH g v d l h 2220256.081.9212.002.0200348.02=⨯⨯⨯==λλ12. 解:如图,设大气压为p0,以图中2点为基点,则:gh h h p p p 132102)(ρ⨯++++=表gh p p 2323ρ-=g h p p p 32304ρ-==g h p g h p p 3202323ρρ+=-=gh h h p p p 132102)(ρ⨯++++=表g h p g h 32023ρρ++=因此,解得:gh g h h h p g h 23132132)(ρρρ-⨯+++=表 1360061.52.0100061.531.781.961.550002231232123⨯-⨯+⨯=⨯-⨯+++=ρρρh h h h h h g h p 表=3ρ909.03513. 解:(1)根据连续性方程A1u1=A2u2 (a ) 同时在1点和2点列出伯努力方程得:g u g p g u g p 22211220+=+ρρ (b)(2)水箱高位与1点之间列伯努力方程得g u g p g p h 221102+=+ρρ (c) (3)1点要吸上深度为h1的液体,则必须:110gh p p p ρ≥-=∆ (d)解上述3个式子,从(a)得:1221u u A A =根据(b)得:11222222122222110)1(21)1(21)22(gh A A u u u u g u g u g p p ρρρρ≥-=-=-=-从(c )得:g u h g p g p 221201-=-ρρ,代入(b)得:222gh u =因此:1122)1(gh A A gh ρρ≥-,22112h h h A A +≥ 即:21221h h h A A +≤14. 解:根据流线方程yx v dy v dx =,因此得:323y dyxydx =,即:y dy x dx =3 上述方程解得:C y x =/3由t=2时过点()()x y z ,,,,=312,C=9,则流线方程为:9/3=y x15. 解: 已知d 1,d 2,h 。