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动量传输习题解答 用一旧式压强表测定某操作反应器的压强，压强表上显示2.5kgf·cm-2。若改用水银压差计测量，其读数为多少mmHg？若当时大气压强为0.980×105Pa。问反应器的真实压强为多少？ 解：表压 = 2.5 × 735.6 = 1839mmHg =2.452×105Pa 水银压差计读数为 1839mmHg 绝压 = 2.452×105 + 0.980×105 = 3.432×105Pa 如习题附图F-1，某油水分离池液面上方为常压，混合液中油（o）与水（w）的体积比为5:1，油的密度为(0 = 830kg·m-3，水的密度为( = 1000kg·m-3。池的液位计读数hc=1.1m。试求混合液分层的油水界面高hw 和液面总高度(hw +ho)。 解：如图所示 (0gh0 + (ghw = (ghc Ah0 : Ahw = 5:1=====ho:hw=5:1 ∴ 5(0ghw + (ghw = (ghc h0 +hw = 6 hw = 6 × 0.214 = 1.284m 习题附图F-1 如习题附图F-2所示的U形管水银压力计，h1=76厘米，h=152厘米，油的比重为085，大气压力计的读数为，求Px？(答： Px=214708) 解： P表=214708-10280=204428（Pa） 习题附图F-2 密度为830kg·m-3、粘度为5×10-3Pa·s的液体，在管径为(20×2.5mm的水平钢管内输送，流速为0.6 m·s-1试计算雷诺准数。 有一流场，其速度的欧拉表达式为x=x+q;wy=-y+q,wz=0;其中，q为常量，求此流场的流线方程式。 积分得：？？？？？？？？？ 一盛钢桶内盛满钢水，钢水度为7800／3，钢水高度为2。钢水表面为时，盛钢桶底部水口处钢水的静压头为多少? 浇钢开始时，注口处钢水的流速是多少? 流动时根据百努利方程： 7．如F-3所示，消防水枪喷嘴进口的直径d1=75，喷嘴长L=600，喷嘴阻力为04mH2O，问当通过喷嘴的流量为10／时，要求喷嘴能将水垂直向上射出高度为h=15，不计空气的阻力，求喷嘴出口的直径d2及此时喷嘴进口处水流的压力解： 据百努利方程： 根据连续方程： 根据百努利方程： 8．如图水流经扩大管段，管径d1 = 100mm，d2 = 200mm，水在粗管内流速u2 = 2.2 m·s-1。试确定水流经扩大管时水银压差计中哪一侧水银面高及压差计的读数。压差计测压口间距离h =1.5m。计算时忽略水在管内流动的摩擦阻力。 解：(1) 在管路两测压口截面间列能量衡算式 即 式中 Z1 -Z2 = 1.5m u2 = 2.2 m·s-1 u1A1 = u2A2 u1 = 4u2 = 4×2.2 =8.8 m·s-1 突然扩大 ∴ ﹤ 0 则压差计水银柱右侧高。 (2) 取等压面a-b p1 + 1.5(g + x(g + R(Hgg = p2 +(x+R)(g 如所示直径D=0.8m,d=0.3m的圆柱形容器自重1000N，支撑在距液面b=1.5m的支撑架上，由于容器内有真空，将水吸入。若a+b=1.9m,问支架上的支撑力F为多少?解：以红线处基准面，对容器列垂直方向受力平衡分析： 向上的力： 向下的力： 平衡时： 化简得： 10 附图所示为水由喷嘴喷入大气，喷嘴管直径d1 = 80mm，d2 = 40mm，水的流量qV=0.025 m3·s-1，压强表显示p1 = 0.8MPa(表压)。求水流对喷嘴的作用力。 解：动量定理 ∑F = qm (u2 –u1) = p1A1-p2A2-Ff qm = qV ( = 0.025×1000 =25kg ·s-1 p1A1 = 0.8×106 ××0.082 = 4021.2N ；p2A2 = 0 则 Ff = 4021.2 – 25×(19.89 – 4.974)= 3648N 1