10流體力學計算練習題.doc

計算題1.如圖所示，圖中A液體是水，密度為，B液體是水銀，密度為，60，30。求M點處的壓強。答案：46.1kPa2、已知流場中的速度分布為（）說明此流動是否恒定？（）求流體質點在通過流場中點（，）時的加速度。答案：（）因為速度與時間有關，所以此流動為非恒定流動；（）、已知不可壓縮流體平面流動的速度勢為，判斷說明該流動是否存在流函數(shù)？若有流函數(shù)，則求出流函數(shù)。答案：因為只要是不可壓縮流體的平面流動，就必然存在流函數(shù)，所以該流動存在流函數(shù)。4、鉛球的密度，直徑為25，在密度為的油中以的速度等速沉降，求油的動力粘度。答案：9.53Pa.s、一根輸油管總長7000，內經(jīng)500mm，油的密度為，動力粘度為，試問若輸油管保持層流，管內的最大流速為多少？此時的沿程阻力造成的壓強降為多少？答案：管內的最大流速為，壓強降為65443kPa6離心水泵的體積流量Q=20m3/h，安裝高度Hg=5.5m，吸水管內徑d=100mm，吸水管的總損失hw=0.25m（水柱高度）水池的面積足夠大，求水泵進水口處的真空度?答案：p=56660Pa(真空度)Hg=5.5m Pa7設剪切流動的速度場為a是不為零的常數(shù)，流線是平行于x軸的直線,試判斷這個流動是有勢流還是有旋流？并加以討論。解：有勢流動要滿足以下條件，否則為有旋流。 所以流動為有旋流。討論：盡管流體質點作直線運動，且流線為平行直線，表面上是無旋流動的假象，但計算結果表明流動是有旋流動。8、水流過一段轉彎變徑管,如圖所示,已知小管徑200mm，截面壓力kPa，大管徑400mm，壓力kPa，流速=1m/s。兩截面中心高度差1m，求管中流量及水流方向。解: (m3/s) 取截面1為基準面，截面1的總水頭：（m） 截面2總水頭：（m） 所以水流方向為由1截面到2截面。5m7m9、有一輸水系統(tǒng)如圖所示，管子規(guī)格為，已知管路阻力（直管和局部阻力）損失為：，求(1) 水的輸送流量為多少？(2) 若欲使流量增大20%，水箱的高度應增加多少米？解：在高位槽與出口截面間列伯努利式，有： 管徑不變，流量增大20%，則流速增大20%，設增大后的高度為H 所以要增大 7.2-5=2.2m 10、使小鋼球在油中自由沉降，以測定油的動力粘度，已知油的密度為，小鋼球的直徑為，密度為，若測得小鋼球的沉降速度為，求油的動力粘度。解：假設層流沉降，應用斯托克斯公式層流沉降，假設合理答案：0.308Pa.s11用管子從高度為H的高位槽放水，為增大放水量，擬提出如下兩種方案：1） 并聯(lián)一根結構和直徑相同的管子；2）將原管子換成一根直徑為原管徑兩倍的管子。試定量比較兩種方案水量增大的結果（忽略摩擦系數(shù)的變化）。解 1）并聯(lián)在高位槽與出口截面間列伯努利式：并聯(lián)管路的特點： 題意 則 流量：2）換成一根直徑為原管徑兩倍的管子在高位槽與出口截面間列