李玉柱流体力学课后题答案第四章

精品文档---下载后可任意编辑4-1 设固定平行平板间液体的断面流速分布为，总流的动能修正系数为何值?解：因为所以4-2 如图示一股水流自狭长的缝中水平射出，其厚度，平均流速 V0＝8m/s，假设此射流受重力作用而向下弯曲，但其水平分速保持不变。试求(1)在倾斜角处的平均流速 V；(2)该处的水股厚度。解：（1）由题意可知：在 45 度水流处，其水平分速度仍为 8m/s,由勾股定理可得：V=8sin 45° =/s（2）水股厚度由流量守恒可得：δ0V 0 D0=δ VD，由于缝狭长，所以两处厚度近似相等，所以m。4-3 如图所示管路，出口接一收缩管嘴，水流射人大气的速度 V2=20m/s，管径 d1＝0.1m，管嘴出口直径 d2＝0.05m，压力表断面至出口断面高差 H＝5m，两断面间的水头损失为。试求此时压力表的读数。解：取压力表处截面为截面 1-1，收缩管嘴处截面为截面 2-2，选择两截面包围的空间为控制体，由实际流体的恒定总流能量方程得：，由连续性方程A1V 1=A2V 2可得 1-1 断面流速V 1=5m/s，由上述两个方程可得压力表的读数（相对压强）：，上式计算结果为：2.48at。所以，压力表的读数为 2.48at。4-4 水轮机的圆锥形尾水管如图示。已知 A—A 断面的直径 dA=0.6m，流速 VA＝6m／s，B—B 断面的直径 dB＝0.9m，由 A 到 B 水头损失。求(1)当 z＝5m 时 A—A 断面处的真空度；(2)当 A—A 断面处的允许真空度为 5m 水柱高度时，A—A 断面的最高位置。解：（1）取 A-A 和 B-B 包围的空间为控制体，对其列伯努利方程：可得 A-A 断面处的真空度，由连续性方程AAV A=ABV B可得 B-B 断面流速=/s，所以 A-A 断面处真空度为。（2）由伯努利方程VA22 g + p Agρ +z A=VB22 g + pBgρ +z B+hw'可得 A—A 断面处的真空度：将允许真空度代入上式，可得：=4-5 水箱中的水从一扩散短管流到大气中，如图示。若直径 d1=100 mm，该处绝对压强，而直径 d2=l50mm，求作用水头 H(水头损失可以忽略不计)。解：取扩散短管收缩段为截面 1-1，扩张段为截面 2-2，为两截面之间包围的空间为控制体，对其列出连续方程：精品文档---下载后可任意编辑对水箱自由液面和两截面列出伯努利方程：因为：，，可得：，m/s所以 m.4-6 一大水箱中的水通过一铅垂管与收缩管嘴流人大气中，如图。直管直径 d4=100mm，管嘴出口直径 dB=50 mm，若不计水头损失，求直管中 A 点的相对压强 pA。解：取 A 点处截面为截面 A-A，B 点处...