流体力学第七章习题答案Word文档格式.docx
- 文档编号:13608771
- 上传时间:2022-10-12
- 格式:DOCX
- 页数:24
- 大小:633.95KB
流体力学第七章习题答案Word文档格式.docx
《流体力学第七章习题答案Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《流体力学第七章习题答案Word文档格式.docx(24页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
(a)<
(b)>
7.4并联管道1、2,两管的直径相同,沿程阻力系数相同,长度=3,通过的流量为:
(a)=;
(b)=1.5;
(c)=1.73;
(d)=3。
7.5并联管道1、2、3、A、B之间的水头损失是:
(d)
(a)=++;
(b)=+;
(c)=+;
(d)===。
7.6长管并联管道各并联管段的:
(a)水头损失相等;
(b)水里坡度相等;
(c)总能量损失相等;
(d)通过的流量相等。
7.7并联管道阀门为全开时各段流量为、、,现关小阀门,其他条件不变,流量的变化为:
(a)、、都减小;
(b)减小,不变,减小;
(c)减小,增加,减小;
(d)不变,增加,减小。
7.8有一薄壁圆形孔口,直径为10mm,水头为2m。
现测得射流收缩断面的直径为8mm,在32.8s时间内,经孔口流出的水量为0.01,试求孔口的收缩系数,流量系数,流速系数及孔口局部损失系数。
解:
∵
∴
∴
答:
孔口的收缩系数,流量系数,流速系数,孔口局部损失系数。
7.9薄壁孔口出流,直径=2cm,水箱水位恒定=2m,试求:
(1)孔口流量;
(2)此孔口外接圆柱形管嘴的流量;
(3)管嘴收缩断面的真空高度。
(l/s)
(l/s)
以收缩断面c-c到出口断面n-n列伯努利方程:
(m)
(1)孔口流量L/s;
(2)此孔口外接圆柱形管嘴的流量L/s;
(3)管嘴收缩断面的真空高度为m。
7.10水箱用隔板分为、两室,隔板上开一孔口,其直径=4cm,在室底部装有圆柱形外管嘴,其直径=3cm。
已知=3m,=0.5m,试求:
(1),;
(2)流出水箱的流量。
要保持不变,则补充水量应与流出水量保持相等,即孔口出流量、管嘴出口流量均为。
可解得:
(1)m,m;
(2)流出水箱的流量L/s。
7.11有一平底空船,其船底面积为8,船舷高为0.5m,船自重为9.8kN,现船底破一直径10cm的圆孔,水自圆孔漏入船中,试问经过多少时间后船将沉没。
设船底到水面的水深为,船中水深为,下沉过程是平稳的,则有:
从孔口流入的流量为,为常数。
∴当船沉没时:
∴(s)
经过s后船将沉没。
7.12游泳池长25m,宽10m,水深1.5m,池底设有直径10cm的放水孔直通排水地沟,试求放净池水所需的时间。
设池内水深为时,为水流量为
(h)
设水池中的水量为,则水量减少量为
放净池水所需的时间为h。
7.13油槽车的油槽长度为,直径为,油槽底部设有卸油孔,孔口面积为,流量系数为,试求该车充满油后所需卸空时间。
设当油箱中漏深为时,瞬时泄油量为。
其中,
当时
∴,
当当时
其中
积分可得:
该车充满油后所需卸空时间为。
7.14虹吸管将池中的水输入池,已知长度=3m,=5m,直径=75mm,两池水面高差=2m,最大超高=1.8m,沿程摩阻系数=0.02,局部损失系数:
进口=0.5,转弯=0.2,出口=1,试求流量及管道最大超高断面的真空度。
以下游水面为基准面,从上池水面到下池水面列伯努利方程:
∴(m/s)
(L/s)
从C过流断面到下池水面列伯努利方程:
取
∵
m
流量L/s,管道最大超高断面的真空度为m。
7.15风动工具的送风系统由空气压缩机、贮气筒、管道等组成,已知管道总长=100mm,直径=75mm,沿程摩阻系数=0.045,各项局部水头损失系数之和=4.4,压缩空气密度=7.86,风动工具要求风压650kPa,风量0.088,试求贮气筒的工作压强。
从贮气筒到风动工具入口列伯努利方程,忽略高差,则有:
(kPa)
贮气筒的工作压强为kPa。
7.16水从密闭容器,沿直径=25mm,长=10m的管道流入容器,已知容器水面的相对压强=2at,水面高=1m,=5m,沿程摩阻系数=0.025,局部损失系数:
阀门=4.0,弯头=0.3,试求流量。
以地面为基准面,从池面到池面列伯努利方程:
取;
,则有
(m/s)
流量l/s。
7.17水车由一直径=150mm,长=80m的管道供水,该管道中有两个闸阀和4个90°
弯头(=0.03,闸阀全开=0.12,弯头=0.48)。
已知水车的有效容积为25,水塔具有水头=18m,试求水车充满水所需的最短时间。
以管出水口为基准面,列伯努利方程:
∴(s)(min)
水车充满水所需的最短时间为min。
7.18自密闭容器经两段串联管道输水,已知压力表读值=1at,水头=2m,管长=10m,=20m,直径=100mm,=200mm,沿程摩阻系数==0.03,试求流量并绘总水头线和测压管水头线。
以管中心线为基准面,从容器水面到出口断面列伯努利方程:
∵,,
可求得:
流量L/s,总水头线和测压管水头线见上图。
7.19水从密闭水箱沿垂直管道送入高位水池中,已知管道直径=25mm,管长=3m,水深=0.5m,流量=1.5L/s,沿程摩阻系数=0.033,局部损失系数:
阀门=9.3,入口=1,试求密闭容器上压力表读值,并绘总水头线和测压管水头线。
以下池水面为基准面,列伯努利方程:
x
H(m)
Hp(m)
-h
11.58/11.10
11.58/10.63
l
3.977/3.5
3.5/3.5
l+h
3.5
阀
4.44
密闭容器上压力表读值kPa,总水头线和测压管水头线见上图。
7.20工厂供水系统,由水塔向、、三处供水,管道均为铸铁管,已知流量=10,=5,=10,各段管长=350m,=450m,=100m,各段直径=200mm,=150mm,=100mm,整个场地水平,试求所需水头。
以水平面为基准面,从水塔水面到断面出口列伯努利方程:
其中:
,取,查表7-3可得:
(l/s);
代入可得:
所需水头为m。
7.21在长为2,直径为的管道上,并联一根直径相同,长为的支管(图中虚线),若水头不变,不计局部损失,试求并联支管前后的流量比。
并联前,设管道的比阻为,则有:
,
并联后,总流为
两支路的流量为
并联支管前后的流量比为。
7.22有一泵循环管道,各支管阀门全开时,支管流量分别为、,若将阀门开度变小,其他条件不变,试论证主管流量怎样变化,支管流量、怎样变化。
设主管阻抗为,支管阻抗为,。
主管损失为,支管损失为。
∴水泵扬程
对离心泵,一般有,∴成立。
即减小,而增加,减小,故增加。
又∵,当增加时,不变,故增加
∴减少
主管流量减小,支管流量减少、增加。
7.23电厂引水钢管直径=180mm,壁厚=10mm,流速=2,工作压强为1×
106Pa,当阀门突然关闭时,管壁中的应力比原来增加多少倍?
其中(m/s)
其中Pa;
Pa;
mm;
mm
∴(m)
管中压强增大的倍数为倍。
管壁中的应力比原来增加倍。
7.24输水钢管直径=100mm,壁厚=7mm,流速=1.2,试求阀门突然关闭时的水击压强,又如该管道改为铸铁管水击压强有何变化?
对钢管:
对铸铁:
Pa
阀门突然关闭时的水击压强为Pa,该管道改为铸铁管水击压强为Pa。
7.25水箱中的水由立管及水平支管流入大气,已知水箱水深=1m,各管段长=5m,直径=25mm,沿程摩阻系数=0.0237,除阀门阻力(局部水头损失系数)外,其他局部阻力不计,试求:
(1)阀门关闭时,立管和水平支管的流量、;
(2)阀门全开(=0)时,流量、;
(3)使=,应为多少?
(1)阀门关闭。
(2)阀门全开。
设结点处压强为,以水平管为基准面,则有:
可得:
再从水池面到出口列能量方程:
解得:
故,不合题意。
代入方程中可得:
(L/s),(L/s),(L/s)
(3)设置阀门开度,使时,阀门阻力系数为。
则有①
及
∵,∴②
①/②可得:
(1)阀门关闭时,立管和水平支管的流量、L/s;
(2)阀门全开(=0)时,流量L/s、L/s;
(3)使=,应为。
7.26离心泵装置系统,已知该泵的性能曲线(见图7-49),静扬程(几何给水高度)=19m,管道总阻抗=76000,试求:
水泵的流量、扬程、效率、轴功率。
装置扬程为
在图上作曲线,列表如下:
确定工作点为:
流量(L/s)
扬程(m)
效率
轴功率(kW)
7.27由一台水泵把贮水池的水抽送到水塔中去,流量=70,管路总长(包括吸、压水管)为1500m,管径为=250mm,沿程摩阻系数=0.025,水池水面距水塔水面的高差=20m,试求水泵的扬程及电机功率(水泵的效率=55%)。
水泵扬程(m)
(kW)
水泵的扬程为m,电机功率为kW。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 流体力学 第七 习题 答案