工程流体力学练习题计算题答案

1、【解】

QV1A1V2A2V2Q41.82.3m/s2A23.14122（3分）

D1V12V22.31.02m/s1.5D对1－1、2－2列伯努利方程：

p1V12p2V222g2g2122122.32VV4p2p149.810980029.82g由动量方程：

3855Pa（3分）

p1A1p2A2RQV2V1

Rp1A1p2A2QV2V13.141.523.1412498000385510001.82.31（4分）

44383993.825N支座所承受的轴向力为384KN，方向向右。 （2分）

2、【解】（0－0为水池液面；1－1为泵前；2－2为泵后）

（2分）

（2分）

（1）

（2分）

（2）吸入段沿程水头损失：

（2分）

（1分）

局部水头损失：

（1分）

（2分）

（3）列0－0、1－1两断面伯努利方程：

即泵前真空表读数为 （2分） （4）列1－1、2－2两断面伯努利方程：

（2分）

3、【解】由已知条件，vQ/A雷诺数：Re4*0.15.66m/s（1分） 20.15vd5.660.155 （1分） 8.51061103相对粗糙度/d0.1510/0.150.001 （1分）

从莫迪图上可查出，沿程损失系数0.023 （2分）

Lv210005.662h0.0231）在1km管道中的沿程阻力损失为：fd2g0.1529.8

250.6m压降损失pghf10009.8250.62.456Mpa （3分）

Lv2100005.662h0.0232）10km管道上的损失为：fd2g0.1529.8 （1分）

2506mp1pZ2hfgg98000202506 （1分） 进出口两截面建立伯努利方程：

10009.82536m起点处压力：p110009.8253624.85Mpa （2分）

Vf(p,d1,d2,,)4、【解】设

其中，V—文丘里流量计喉管流速； p—流量计压强差；

d1—主管直径；

d2—

喉管直径；—流体密度；—运动粘度。

选取

V,,d1为3个基本量，那么其余633个物理量可表达成 （2分）

p

Vdd22d1x1y1z111

3xyzVd （3分）

222对于

1：

dimpdim(Vx1y1d1z1)

121x13y1z1MLT(LT)(ML)L

M:1y1

L:1x13y1z1T:2x1

得

x12,y11,z10,

1

对于

pV2 （2分）

3：

dimdim(Vx2y2d1z2)

211x23y2z2LT(LT)(ML)L

M:0y2

L:2x23y2z2T:1x2

得

x21,y20,z21,

3

Vd1

1(2,3)

Vpd2Vd1p,2Vd1 即

或者

(Re,d2)d1 （3分）

三、计算题：（本题共5小题，共50分）

1、动力粘度μ＝·s的润滑油充满在两个同轴圆柱体的间隙中，外筒固定，内径D＝12cm，间隙h＝，试求：（1）当内筒以速度U＝1m/s沿轴线方向运动时，内筒表面的切应力τ1，如图（a）；（2）当内筒以转速n＝180r/min旋转时，内筒表面的切应力τ2，如图（b）。 （8分）

hdDUωhh(a)(b)

2、如图所示，两水池水位恒定，已知水池水面高差H50m，管道直径d15cm，管长l25m，沿程阻力系数λ0.03，局部阻力系数ζ弯0.8，

qζ阀0.4ζ入0.5ζ出1，，。试求管道中通过的流量V。（10分）

3、如图下所示，水平放置的45弯管，入口直径d1600mm，出口直径3d2300mm，入口压强p1140kNm2，流量qV0.425ms，若不计弯管内的

水头损失，试求水对弯管的作用力。（12分）

： 号 学 线 封 ： 名 姓 密 级： 班

： 号 学 线 封 ： 名 姓 密 ： 级 班 业 专

4、如图所示，水从密闭水箱沿一直立管路压送到上面的开口水箱中，已知

d=25mm，l=5m，h=， qv=h，阀门的局部损失系数为 6，沿程损失系数为，求压

强计读数pM.。（10分）

列截面1—1和2—2的伯努利方程

5、如图下所示的毕托管测量中心某点的速度。已知油的密度为ρ＝

800kg/m3，水银密度为

Hg＝13600 kg/m3，水银压差计的读数Δh＝60mm，求该

点的流速u。 （10分）