工程流体水力学第四章习题答案VIP免费

26 第四章 理想流体动力学和平面势流答案 4－1 设有一理想流体的恒定有压管流，如图所示。已知管径1212dd，212dD，过流断面1-1 处压强p1>大气压强pa。试按大致比例定性绘出过流断面1-1、2-2 间的总水头线和测压管水头线。 解：总水头线、测压管水头线，分别如图中实线、虚线所示。 4－2 设用一附有液体压差计的皮托管测定某风管中的空气流速，如图所示。已知压差计的读数 h＝150mmH2O，空气的密度 ρa =1.20kg/m3，水的密度 ρ =1000kg/m3。若不计能量损失，即皮托管校正系数 c=1，试求空气流速 u 0。 解：由伯努利方程得 2002saapupggg 00a2 ()sppugg （1） 式中sp 为驻点压强。 由压差计得 0spghp 0sppgh （2） 联立解（1）（2）两式得 0aa1000222 9.80.15m/s 49.5m/s1.2ghhuggg 4－3 设用一装有液体（密度 ρs=820kg/m3）的压差计测定宽渠道水流中 A 点和B 点的流速，如图所示。已知h1 =1m，h2 =0.6m，不计能量损失，试求 A 点流速 u A 和B 点流速 u B。水的密度 ρ =1000kg/m3。 解：（1）122 9.8 1m/s 4.427m/sAugh （2）由伯努利方程可得 27 22AAAuphgg （1） 22BBBuphgg （2） 式中Ah 、Ap 和Bh 、Bp 分别为 A 点和 B 点处的水深和驻点压强。由（1）、（2）式可得 2222ABABABppuuhhggg （3） 由压差计得，22AAsBBpghghghghp ，所以 220.82ABABpphhhhg (4) 由（3）式、（4）式得 22224.427(1 0.82)0.6(10.82)0.892222 9.8BAuuhgg 2 9.8 0.892m/s 4.18m/sBu 。 4－4 设有一附有空气－水倒 U 形压差计装置的皮托管，来测定管流过流断面上若干点的流速，如图所示，已知管径 d =0.2m，各测点距管壁的距离 y 及其相应的压差计读数 h 分别为：y =0.025m，h =0.05m；y =0.05m，h =0.08m；y =0.10m，h =0.10m。皮托管校正系数c =1.0，试求各测点流速，并绘出过流断面上流速分布图。 解：因2ucgh，所以 11212 9.8 0.05m/s 0.99m/sucgh  22212 9.8 0.08m/s 1.25m/sucgh  33212 9.8 0.10m/s 1.40m/sucgh  过流断面上的流速分布如图所示。 4－5 已知2222,,0,xyzyxuuuxyxy试求该流动的速度势函数，并检查速度势函数是否满...