工程流体力学教学课件ppt作者闻建龙工程流体力学习题+答案(部分)

v2v2，水泵进口以前的沿程水头损失为0.2，pV?4?10Pa，底阀的局部水头损失为82g2g4v2弯管中局部水头损失为0.3。试求：

2g1）水泵的流量q；2）管中1-1断面处的相对压强。

题3-4图

解：（1） 列水面，进口的B.E

2p1?1v12p2?2v2 (1) z1???z2???hw??g2g?g2g2222v2v2v2v2 (2) hw?8?0.2?0.3??8.52g2g2g2g(2)代入（1）

22?4?104v2v20?0?0?3???8.5

98102?9.812?9.812， v2?1.5m/s 0??1.04?0.48v2121Q?v2??d2?1.5???0.252?0.074m3/s

44(2) 列水面0-0,1-1处B.E

22p1v2v2 0??2???8??g2g2gp11.52 0??2??9???g2?9.81p1?9495Pa

3-5 一虹吸管，已知：a?1.8m，b?3.6m，由水池引水至C端流入大气。若不计损

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失，设大气压的压强水头为10m。求：

1）管中流速及B点的绝对压强。

2）若B点绝对压强的压强水头下降到0.24m以下时，将发生汽化，设C端保持不动，问欲不发生汽化，a不能超过多少？

题3-5图

解：1) 列水面A，出口C的B.E

v2 v?2gb?2?9.81?3.6?8.4m/s 0??b??2g列水面A，顶点B处的B.E

pv28.42p 0?a???1.8???g2g2?9.811000?9.81p??52938Pa (相对压强)

p绝?48387Pa (绝对压强，pa?101325Pa)

2）列水面A，顶点B处的B.E

pvv2?(10?0.24)8.42 0?a???a???g2g1000?9.812?9.81a?6.16m

3-6 图为射流泵装置简图，利用喷嘴处的高速水流产生真空，从而将容器中流体吸入泵

H2?1.5m、内，再与射流一起流至下游。若要求在喷嘴处产生真空压强水头为2.5m，已知：d1?50mm、d2?70mm。求上游液面高H1??（不计损失）

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题3-6图

解：不计损失，不计抽吸后的流量增加（即抽吸开始时）

列0-0，2-2断面的B.E

2v2， v2?2gH1 H1?2g2d2v1A1?v2A2 ， v1?22gH1 (1)

d1列0-0，1-1的B.E

p1v12 H1?H2???g2gp1??2.5m水柱 ?g1?702??2?H1?1.5??2.5???2?9.81H1＝?2.5?3.84H1 2?9.81?50??2H1＝1.41m

当H1＝1.41m时，射流泵开始抽吸液体，其工作条件（不计损失）为H1?1.41m。

3-7 如图所示，敞口水池中的水沿一截面变化的管路排出的质量流量qm?14kgs，若d1?100mm、d2?75mm、d3?50mm， 不计损失，求所需的水头H，以及第二管段M点的压强，并绘制压强水头线。

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题3-7图

解：qm?14kg/s

化成体积流量： q?14?0.014m3/s 1000v1?q12?d14?0.0141??0.124?1.78m/s，v2?3.17m/s， v3?7.13m/s

列0-0，3-3的B.E

2v37.132H???2.6m

2g2?9.81列0-0，M处的B.E

2p2v2 H???g2g2???v23.172?p2??g?.6Pa ?H?2g???1000?9.81??2.6?2?9.81???20481????

3-8 如图所示，虹吸管直径d1?10cm，管路末端喷嘴直径d2?5cm，a?3m，

b?4.5m。管中充满水流并由喷嘴射入大气，忽略摩擦，试求1、2、3、4点的表压强。

题3-8图

解：列0-0，出口2'-2'的B.E

?2v2??2gb?2?9.81?4.5?9.4m/s ， v2b?2g

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列0-0，1的B.E

2?52?9.4p1v2d2v2， v?0????2.35m/s 22?g2gd110?v2?v22.352p1???g?.3Pa ?2g?????2??1000?2??2716??同理p3?p1??2761.3Pa 列0-0，2的B.E

22d2v?52?9.4p2v2 ， v?0?a????2.35m/s 22?g2gd110??v2?2.352?p2???g?.3Pa ?a?2g????1000?9.81??3?2?9.81????32192????列0-0，4的B.E

p4v2 0??b???g2g??v2?2.352?p4??g?.8Pa ?b?2g???1000?9.81??4.5?2?9.81???41383????p1??2.76kPa，p2??32.2kPa，p3??2.76kPa，p1?41.4kPa

3-9 如图所示，一射流在平面上以v?5ms的速度冲击一斜置平板，射流与平板之间夹角??60，射流断面积A?0.008m，不计水流与平板之间的摩擦力。试求：

1）垂直于平板的射流作用力。 2）流量q1与q2之比。

02

题3-9图

解：?Fx??Q??2v2x??1v1x?

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