流体动力学基础VIP免费

流体动力学基础能量方程MF2TD0432000题目有一直径缓慢变化的锥形水管（如图1所示），断面1-1处直径，中心点A的相对压强为7.2，断面2-2处直径，中心点B的相对压强为6.1，断面平均流速，A、B两点高差为1米。试判别管中水流方向，并求1、2两断面间的水头损失。m15.01d2kN/mm3.02d2kN/mm/s5.12v解题步骤解：首先利用连续性方程求断面1-1的平均流速。2211AvAv因水管直径变化缓慢，断面1-1及2-2水流可近似看作渐变流，以过A点水平面为基准面分别计算两断面的总能量。两断面的水头分别为m/s64)15.030.0()(22222122121vvvddvAAv解题步骤m74.18.925.18.911.6122221222gvagpzH21HH因所以管中水流应从A流向B水头损失m83.074.157.221HHhm57.28.9268.912.7022211111gvagpzH能量方程MF2TD0432001题目图2所示为测定水泵扬程的装置。已知水泵吸水管直径为200mm，压水管直径为150mm，测得流量为60。水泵进口真空表读数为4m水柱，水泵出口压力表读数为2at（工程大气压）。两表连接的测压孔位置高差h=0.5m。问此时水泵的扬程为多少？l/s解题步骤解：选真空表所在的管道断面为1-1，压力表所在的管道断面为2-2，均符合渐变流条件。选1-1断面为基准面，写1-1断面和2-2断面的能量方程。因两个断面之间有水泵做功，应选用有能量输入的方程。考虑断面1-1和2-2位于水泵进出口，它们之间的能量损失，只是流经水泵的损失，已考虑在水泵效率之内，故，则能量方程可写成：0h2-w12gvgpzH2gvgpz22222i21111解题步骤式中m5012.hzzm41ρgpat22pm202ρgp即流速水头计算如下：0121.αα/sm060l/s602.Q则22211m031402014341π41...dAm/s911031400601...AQvm18608929112221...gv解题步骤22222m0177015014341π41...dAm/s3930177006022...AQvm58608923932222...gvm924.Hi代入能量方程，得水泵扬程•水在如图无摩擦的管道系统中流动，若水的汽化压强为7367Pa（abs.），大气压强为99974Pa，水的密度=992kg/m3，试求保证水在管中不发生汽化的最大高度和最小直径动量方程MF2TD0443002题目有一沿铅垂放置的弯管如图3所示，弯头转角为90°，起始断面1-1与终止断面2-2间的轴线长度L为3.14m，两断面中心高差Δz为2m，已知断面1-1中心处动水压强为117.6，两断面之间水头损失为0.1m，管径d为0.2m。试求当管中通过流量Q为0.06时，水流对弯头的作用力。2kN/m/sm31p解题步骤（2）求断面2-2中心处动水压强解：（1）求管中流速m/s9114201430604π06022....d.AQv以断面2-2为基准面，对断面1-1与2-2写能量方程w2221hg2avgp0g2vgpz于是w12hgpzgp2p解题步骤m10.hw21kN/m6117.pm2Δz22kN/m2136.p将代入上式得（3）弯头内水重kN9702041431438914π22.....dLρgρgVG（4）计算作用于断面1-1与2-2上动水总压力kN69342014361174π2211.).(..dpPkN28442014321364π2222.).(..dpP解题步骤（5）对弯头内水流沿x、y方向分别写动量方程式令管壁对水体的反作用力在水平和铅垂方向的分力为及，沿x方向动量方程为xRyRxRPvQ1)0(kN803911060116931....βρQvPRxyRGPvQ2)0(沿y方向动量方程为得kN423911060119702842.....βρQvGPRy得解题步骤管壁对水流的总作用力kN1154238032222.).().(RRRxy作用力R与水平轴x的夹角9941.)RRarctg(θxy水流对管壁的作用力与R大小相等，方向相反。动量方程MF2TD0443003题目如图水流从坝脚厂房顶上挑射鼻坎反弧段流过的情况。由于反弧的引导，水流从鼻坎射出时仰角（假定出流方向和鼻坎挑射角一致）。反弧半径r=20m，坝顶单宽流量（每米宽度的流量），反弧前的流速，射出流速。求水流对鼻坎的作用力。30θm/sm803qm/s301vm/s292v解题步骤水流从坝面流下，经过反弧段转变方向，则动量发生变化。在此范围内，水流对边界的作用力可以用动量定律进行分析。取反弧进...