6流体动力学例题课案.ppt

流体动力学习题课 ;流体动力学习题课 ; 开口大圆桶水深H恒为常量，在水下深度h处壁上开一小孔（如图），试求由小孔喷出的水流的射程R。 ;解：由于H为恒量，故流动为定常。 （1）沿圆桶水面至孔口出口处取流线1-2  （2）做受力分析和运动分析;（3）列伯努利方程;（4）求射程R 水流自出口下落至地面，落差为H-h，时间为t; 文丘里管直径d1=15cm，d2=10cm，水银比压计液面高差 h=20cm。流管中流体为水，求流量。;解：（1）沿1-2取流线（2）做受力分析;（3）做运动分析由连续方程得：;（4）列伯努利方程;答：流量为61.6 升/秒。; 利用虹吸管把水从A引到B，设每小时需引水100m3，h = 3m，H = 6m，试确定虹吸管的直径。 ;解： （1）沿1-2取流线（2）做受力分析 A、B池面压力均为大气压，故：;（3）做运动分析 由于A池很大，1点离进水口很远，故进水口速度： V1≈0 V2为出水口速度;（4）列伯努利方程;代入解得：;答：虹吸管的直径d应为 6.8cm。; 如图，设有截面积为A0=0.2 m2的水柱，以速度V0= 5 m/s向平板AB冲击，流速与平板夹角α= 60°，水密度ρ=1000 kg/m3 。求水柱对平板的作用力。 ;解：（1）取虚线所围为控制体为研究对象，坐标系如图 ;（2）做受力分析 控制体受平板AB表面力R作用，其方向指向流体并垂直于平板。;（3）做运动分析 沿0-1取流线如图，列伯努利方程;答：水柱作用力为4330N，方向垂直并指向平板 ; 射流以V1=19.8m/s 的速度从直径d=10cm 的孔中射出, 射在固定的圆形曲线叶片上,角度如图所示。求射流对叶片的冲击力。 ;解：（1）取虚线所围为控制体为研究对象，坐标系如图 ;（2）做受力分析 控制体受叶片表面力R作用，其方向指向流体并垂直于叶片。;（3）做运动分析 沿0-1取流线如图，列伯努利方程;流入流量为：;答：水柱作用力为5.25KN