1第三章一元流体动力学基础1.直径为150mm的给水管道，输水量为hkN/7.980，试求断面平均流速。解：由流量公式vAQ注意：vAQskghkN//AQv得：smv/57.12.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vAQ得：AQv由连续性方程知2211AvAv得：smv/5.1223.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)1d及2d管段的流速解：(1)由smAvQ/0049.0333质量流量skgQ/9.4(2)由连续性方程：33223311,AvAvAvAv得：smvsmv/5.2,/625.0214.设计输水量为hkg/294210的给水管道，流速限制在9.0∽sm/4.1之间。试确定管道直径，根据所选直径求流速。直径应是mm50的倍数。解：vAQ将9.0v∽sm/4.1代入得343.0d∽m275.0 直径是mm50的倍数，所以取md3.0代入vAQ得mv18.15.圆形风道，流量是10000m3/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：vAQ将smv/20代入得：mmd5.420取mmd450代入vAQ得：smv/5.176.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54321uuuuu，，，，，空气密度为，求质量流量G。解：（1）由题设得测点到管心的距离依次为1r⋯⋯5r2 103102221SrSr42dS∴drdr102310221f同理dr10253dr10274dr10295（2））（512514uudvSG7.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。解：由题意可得支干终干始支干）（）（）（vAvAvAQQ21得：smvsmv/2.22/18支干终8.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v660m/s，密度为1kg/m3。冲击波后速度降至v250m/s。求冲击波后的密度。解：2211QQ又面积相等32112/64.2mkgvv9.管道由不同直径的两管前后相连接组成，小管直径Ad=0.2m，大管直径Bd=0.4m。水在管中流动时，A点压强Ap=70kpa，B点压强Bp=40kpa。B点流速Bv=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BA由连续性方程知：BBAAAvAv得：smvA/4由能量方程知：12222220hZgvgpgvgpBBAA得：0824.212mh∴水流方向BA10.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。3解：由连续性方程知：2211AvAv得：smv/5.42由能量方程得：gvgpgvgp2022.1222211其中：mgp5.11代入数据解得：mgp86.1211.水沿管线下流,若压力计的读数相同,求需要的小管直径0d，不计损失。解：由连续性方程：0011AvAv由能量方程得gv221+3=gv220得面积mdA12.00012.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g'（1）1u=gh’2=3.85m/s（2）2u=gh222‘=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2/mkN计。4解：gHv23由连续性方程得：332211AvAvAv由1—2断面列能量方程：gvgPgvgPZ22222211由断面压强公式：22211175.0)175.0(gZgPZZgP水汞水列水箱水面至喷口处方程：gvH223得：mH8.11列压力表至喷口处方程：gvgvgP2223222得kPaP7914.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，4222ghgvd由连续性方程知cbavvv又ddaaAvAv得：advv9由AD列能量方程gvgvgpdaa2032022得：kPapa68同理可得：kPapb48.0kPapc1.200dp15.水由管中铅直流出,求流量及测压计读数.水流无损失解：设水容重为g，水银容重为g15由连续性方程bbaaAvAv205.04）（aA001.06.0dAb由能量方程知gvgvba2002322解得：QsmAvaa/00815.03列管口到水银测压计出口的方程：ghgv...
