《工程流体力学》 杨树人 第四章课后作业详解.ppt

作业 【4-3】图示为一文丘里管和压力计，试推导体积流量和压力计读数之间的关系式。当z1=z2时，ρ=1000kg/m3，ρH=13.6×103kg/m3，d1=500mm，d2=50mm，H=0.4m，流量系数α=0.9时，求Q=？ 作业 设过1-1断面中心点的水平线到压力计中水银的最高液面的距离为x。选取压力计中水银的最低液面为等压面，则 作业 【4-5】为了在直径D=160mm的管线上自动掺入另一种油品，安装了如下装置：自锥管喉道处引出一个小支管通入油池内。若压力表读数为2.3×105Pa，吼道直径d=40mm，T管流量Q=30 L/s，油品的相对密度为0.9。欲掺入的油品的相对密度为0.8，油池油面距喉道高度H=1.5m，如果掺入油量约为原输量的10%左右，B管水头损失设为0.5m，试确定B管的管径。 作业 其中 作业 【4-7】泄水管路如附图所示，已知直径d1=125mm，d2=100mm，d3=75mm，汞比压力计读数h=175mm，不计阻力，求流量和压力表读数。 作业 得 作业 【4-8】如图所示，敞开水池中的水沿变截面管路排出的质量流量Qm=14kg/s，若d1=100mm，d2=75mm，d3=50mm，不计损失，求所需的水头H，以及第二段管段中央M点的压力，并绘制测压管水头线。 作业 列M点所在断面2-2和3-3断面的伯努利方程，则 作业 【4-14】水流经过60°渐细弯头AB，已知A处管径dA=0.5m，B处管径dB=0.25m，通过的流量为0.1m3/s，B处压力pB=1.8×105Pa。设弯头在同一水平面上摩擦力不计，求弯头所受推力。 作业 作业 【4-17】水射流以19.8m/s的速度从直径d=0.1m的喷口射出，冲击一个固定的对称叶片，叶片的转角α=135°，求射流对叶片的冲击力。若叶片以12m/s的速度后退，而喷口仍固定不动，冲击力将为多大？ 作业 * 题 4-3图 d1 H ρ 汞 d2 Q z1 z2 水平基准线 1 1 2 2 【解】列1-1、2-2断面的伯努利方程、以过1-1断面中心点的水平线为基准线。 又由 、 ，代入伯努利方程，得 题 4-5图 B 1 1 2 2 3 3 4 4 【解】列1-1和2-2断面的伯努利方程，则 得 列4-4自由液面和3-3断面的伯努利方程，以4-4自由液面为基准面，则 其中 ，代入上式，得 p 1 1 2 2 3 3 △h H x 【解】设2-2断面中心点到压力计中水银最高液面的距离为x，列1-1、2-2断面的伯努利方程，以过2-2断面中心点的水平面为基准面，则 选取压力计中水银最低液面为等压面，则 又由连续性方程可知 将上两式代入伯努利方程中，可得 ， ， 列压力表所在断面和出口断面的伯努利方程 可得压力表度数 1 d3 d1 H d2 M 1 2 2 3 3 测压管水头线 【解】列1-1和3-3断面的伯努利方程，则 其中 得 y 60° pA A B pB o x R Ry Rx F 【解】选取A和B断面及管壁围成的空间为控制体，建立如图所示坐标系。列A断面和B断面的伯努利方程，得（因弯头为水平放置，即z1=z2=0） 其中： 列x方向动量方程 得 （可知，与设的方向相反） 列y方向动量方程 得 则 α F x y o 【解】建立如图所示坐标系，选取如图所示控制体 （1）列x方向的动量方程 其中 *