流体力学泵与风机第三章一元流体动力学基础第五版此答案仅供参考1.直径为150mm的给水管道，输水量为980.7kN/h，试求断面平均流速。解：由流量公式Q=ρvAv=QρA注意：(kN/h→kg/sQ=ρvA)得：v=1.57m/s2.断面为300mm×400mm的矩形风道,风量为2700m3/h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm×400mm,求该断面的平均流速解：由流量公式Q=vA由连续性方程知v1A1得：v=QA=v2A2得：v2=12.5m/s3.水从水箱流经直径d1=10cm,d2=5cm,d3=2.5cm的管道流入大气中.当出口流速10m/时,求(1)容积流量及质量流量;(2)d1及d2管段的流速解：(1)由Q=v3A3=0.0049m3/s质量流量ρQ=4.9kg/s(2)由连续性方程：v1A1=v3A3,v2A2=v3A3得：v1=0.625m/s,v2=2.5m/s4.设计输水量为*****kg/h的给水管道，流速限制在0.9∽1.4m/s之间。试确定管道直径，根据所选直径求流速。直径应是50mm的倍数。解：Q=ρvA将v=0.9∽1.4m/s代入得d=0.343∽0.275m 直径是50mm的倍数，所以取d=0.3m代入Q=ρvA得v=1.18m5.圆形风道，流量是*****m3/h,，流速不超过20m/s。试设计直径，根据所定直径求流速。直径规定为50mm的倍数。解：Q=vA将v≤20m/s代入得：d≥420.5mm取d=450mm代入Q=vA得：v=17.5m/s6.在直径为d圆形风道断面上，用下法选定五个点，以测局部风速。设想用和管轴同心但不同半径的圆周，将全部断面分为中间是圆，其他是圆环的五个面积相等的部分。测点即位于等分此部分面积的圆周上，这样测得的流速代表相应断面的平均流速。（1）试计算各测点到管心的距离，表为直径的倍数。（2）若各点流速为u1，u2，u3，u4，u5，空气密度为ρ，求质量流量G。解：（1）由题设得测点到管心的距离依次为r1。r5Sπr=10 3Sπr22=1021πd2S=4r1=∴d2r2=d2f同理r3=52dr4=2dr5=2d（2）G=ρSv=ρπd21u1++u5）457.某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为25m/s，密度为2.62kg/m3.干管前段直径为50mm，接出直径40mm支管后，干管后段直径改为45mm。如果支管末端密度降为2.30kg/m3，干管后段末端密度降为2.24kg/m3，但两管质量流量相同，求两管终端流速。Q干=Q支解：由题意可得1ρvA）（ρvA）（ρvA）干始=干终=支2得：v干终=18m/sv支=22.2m/s8.空气流速由超音速过渡到亚超音速时，要经过冲击波。如果在冲击波前，风道中流速为v=660m/s，密度为ρ=1kg/m3。冲击波后速度降至v=250m/s。求冲击波后的密度。解：ρ1Q1=ρ2Q2ρ2=ρ1v1=2.64kg/m3v2又面积相等9.管道由不同直径的两管前后相连接组成，小管直径dA=0.2m，大管直径dB=0.4m。水在管中流动时，A点压强pA=70kpa，B点压强pB=40kpa。B点流速vB=1m/s。试判断水在管中流动方向。并计算水流经过两断面间的水头损失。解：设水流方向A→B由连续性方程知：vAAA=vBAB得：vA=4m/s由能量方程知：pAv2pBv2A0++=+B+Z2+h12ρg2gρg2g得：h12=2.824m0∴水流方向A→B10.油沿管线流动,A断面流速为2m/s,不记损失,求开口C管中的液面高度。解：由连续性方程知：v1A1=v2A2得：v2=4.5m/s由能量方程得：p1v12p2v2+1.2+=0++2ρg2gρg2g其中：p1=1.5mρgp2=1.86mρg代入数据解得：11.水沿管线下流,若压力计的读数相同,求需要的小管直径d0，不计损失。解：由连续性方程：v1A1=v0A02v0v12由能量方程得+3=2g2g得面积A0d0=0.12m12.用水银比压计量测管中水流,过流断面中点流速u。如图，测得A点的比压计读数h=60mm汞柱。(1)求该点的流速u，(2)若管中流体密度为0.8g/cm3的油,h不变,该点流速为若干,不计损失。解：设水银容重为ρ'g（1）u1=（2）u2=2ρ’ρhg=3.85m/sρ2ρ‘ρ2hgρ2=4.31m/s13.水由图中喷嘴流出,管嘴出口d=75mm，不考虑损失，计算H值以m计，p值kN/m2计。解：v3=2gH由连续性方程得：v1A1由1―2=v2A2=v3A32P1v12P2v2断面列能量方程：Z++=+ρg2gρg2g由断面压强公式：P1+ρ水g(Z1+Z2+0.175)=P2+ρ汞g×0.175+ρ水gZ22v3列水箱水面至喷口处方程：H=2g22P2v2v3+=ρg2g2g得：H=11.8m列压力表至喷口处方程：得P=79kPa14.计算管线流量,管出口d=50mm,求出A,B,C,D各点的压强,不计水头损失解：对出口D，vd2由连续性方程知va又vaAa=vdAd=2gh=2g×4=vb=vc=9va得：vd由A→D列能量方程22pavavd0++=3+0+ρg2g2g得：pa=68kPa=0.48kPapc=20.1kPapd=0同...
