流体力学作业答案.doc

3.13 管路AB在B点分为两支，已知=45cm，=30cm，=20cm，=15cm，=2m/s，=4m/s，试求，。
解：由公式得
，得
，得

题3.13图 题3.14图
3.14 送风管的断面面积为50cm×50cm，求通过a,b,c,d四个送风口向室内输送空气。已知送风口断面面积为40cm×40cm，气体平均速度为5m/s，试求通过送风管过流断面1-1、2-2、3-3的流速和流量。
解：由于a,b,c,d四个送风口完全相同，则
流断面1-1、2-2、3-3的流量分别为：
，，
由，得四个送风口的流速为
由得，断面1-1流速
由得，断面2-2流速
断面3-3流速

4.2 如图所示，水流过长直圆管的A、B两断面，A处的压头比B处大45m，试问：(1)水的流动方向？(2)水头损失？设流动不可压，一维定常流，H=50m。（压头为p/γ）
解：（1）假定流体从A到B，伯努利方程
流动不可压缩，一维定常流，则
水头损失，则表明流体的流动是从B到A
（2）水头损失=5m

题4.2图
4.4 某一压力水管安有带水银比压计的毕托管，比压计水银面高差△h=2cm，求A点的流速uA。
解：A点的流速

题4.4图
4.5 设用一附有水银压差计的文丘里管测定倾斜管内水流的流量。已知d1=0.10m，d2=0.05m，压差计读数h=0.04m，文丘里管流量系数=0.98，试求流量Q。
解：流量

4.8 流体从长的狭缝流出，冲击一斜放的光滑平板，如图所示，试求流量分配及作用在平板上的力。（按理想流体计），不计水流重力，已知v0，A0，q 。
解：建立直角坐标系O-xy，Ox轴沿光滑平板斜向上，Oy轴垂直于平板斜向左上
列质量守恒方程：，即 ①
同时，取0-0，1-1和2-2截面间的控制体，列方向的动量守恒方程（因忽略摩擦力，所以）：
即 ②
通过式①和②可得到 ，
对控制体，列方向的动量守恒方程：

即作用在平板上的力为：

4.11 流量m3/s的水流过的收缩弯管水平放置，弯管进口直径，压力，弯管出口直径。设流动定常，无摩擦，求水流对弯管壁的作用力？
解：建立直角坐标系O-xy，Ox轴水平向右，Oy轴竖直向上
，
对面1—1、2—2列Bernoulli方程 ，得
水流对弯管壁x、y方向的作用力分别为：

水流对弯管壁的作用力为

6.14 一薄壁圆形孔口恒定射流，孔口直径d=10mm，水头H=2m，垂直收缩系数ε=0.63，流量系数μ=0.62，求泄流量Q。
解：由于是恒定射流，所以
6.16 如图所示，蓄水池长L=10m，宽b=5m，在薄壁外开一d=40cm的小孔，孔中心处的水头为3.0m。求水面降至孔口中心处所需的时间。
解：由于泄空口直径较大，取流量系数Cd=0.7

6.19 如图所示，油槽车的油槽长为L，直径为D，油槽底部设卸油孔，孔口面积为A，流量系数为μ。试求该车充满后所需的卸空时间。
解：高度为z处长方形断面面积

根据已有公式