工程流体力学【新】
适用课程: 流体力学Ⅰ(0182000110),流体力学Ⅱ(0182000210),流体力学Ⅲ(0182000310),流体力学Ⅳ(0182000410),工程流体力学(18009000),工程流体力学(18009001),流体力学(18027000),优秀课程(2012)【访问量:1574748】

31  已知流场的速度分布为,试确定(1)属于几维流动?(2)求(312)点的加速度。[三维流动; ]

32  已知流场的速度分布为 ,试确定(1)属于几维流动?(2)求(123)点的加速度。[二维流动;]

33  已知流场的速度分布为 ,试确定(1)属于几维流动?(2)求(223)点的加速度。[三维流动;

34  已知流场中速度分布为 。问:(1)该流动是否定常流动?(2)求t=0时点(111)上流体微团的加速度。[属非定常流动;]

      35  不可压缩流体定常流过一喷嘴,喷嘴截面积Ax)是沿流动方向x变化的,若喷嘴中的体积流量为qv,按一维流动求喷嘴中流体流动的加速度。[ ]

       36  已知平面流动的速度分布规律为,式中为常数,求流线的方程并画出几条流线。[x2+y2=常数]

37  一输油管道,在内径30cm的截面上的流速为2m/s,求另一10cm的截面上的流速和质量流量。已知油的密度为850[18m/s120.1 kg/s]

3已知一流场内速度分布为:  ,求证通过任意一个以原点为圆心的同心圆的流量都相等(z方向取单位长度)。提示:将流场速度以极坐标表示。

39  两水平放置的平行平板相距am,其间流体流动的速度为,坐标系原点选在下平板上,y轴和平板垂直。试确定平板间的体积流量和平均流速。[]

310  不可压缩流体在直径20mm的管叉中流动,一支管的直径为10mm,另一支管的直径为15mm,若10mm管内的流动速度为0.3m/s15mm管内的流动速度为0.6m/s,试计算总管内流体的流动速度和体积流量。[0.413m/s129.7×106m3/s]

311  水龙头和压力水箱相连接,若水龙头的入流速度不计,计示压强为1.7×10 N/m2,水龙头向大气中喷水,设水柱成单根流线,试计算水流能够到达的最大高度。[17.3m]

312  比体积 0.3816m3/kg的汽轮机废气沿一直经d0=100mm的输气管进入主管,质量流量为2000kg/h,然后沿主管上的另两支管输送给用户,如图328所示。已知d1上的用户需用量为500kg/hd2上的用户需用量为1500 kg/h,管内流速为25m/s,求输气管中蒸汽的平均流速和两支管的直径。[27m/s0.25m0.09m]

                                                                                        图3-29                   

313  如图329所示,一喷管直径D=0.5m,收缩段长l=0.4m=300,若进口平均流速 10.3m/s,求出口速度.[51.6m/s]

314  330为一文特里管和压强计,试推导体积流量和压强计读数之间的关系式。[]


       315  331中倒置U形管中液体相对4℃水的相对密度为0.8,水管直径d=30cm,求所给条件下水流的流速[1.085m/s]

             图3-30                                                   图3-31

      316  如图332所示一变截面管路,各段的尺寸分别为:d1=100mmd2=150mmd3=125mm d4=75mm,自由液面上表压p0=147150N/m2H=5m,若不计阻力损失,求通过管路的水流流量,并绘制测压管水头线。[0.087m3/s13.6718.75 m H2O17.41 m H2O]

317  在内径为20cm的输油管道截面上流速2m/s,求输油管道上另一内径为5cm的截面上的流速及管道内的质量流量。已知油的相对密度为0.85[32m/s53.4kg/s)

      318  在一内径为5cm的管道中流动的空气质量流量为0.5kg/s,在某一截面上压强为5×105N/m2,温度为100℃,求在该截面上气流的平均速度。[54.5m/s]

      319  由空气预热器经两条管道送往锅炉喷燃器的空气质量流量为8000kg/h,气温400℃,管道截面尺寸均为400×600mm2,已知标准状态(0℃,760mmHg)下空气的密度1.29kg/m3,求管道中的平均流速。[8.85m/s]

                    图3-32

320  已知离心式水泵出水量,吸水管直径d=150mm,水泵机轴线离水面高H7m(图333),不计损失,求入口处的真空。[7.15mH2O]

321  如图334所示,水从井A利用虹吸管引到井B中,设已知体积流量100 m3/hH=3mz=6m,不计虹吸管中的水头损失。试求虹吸管的管径d及上端管中的压强值p[0.068m5.89×104 Pa)

322  有一文特里管,如图335所示,d1=15cmd2=10cm,水银差压计液面高度差=20cm,若不计损失,求管流流量。[62L/s]

                                                                                  图3-35

323  如图336所示,某一风洞试验段,已知D=1md=40cm,从U形管测压计上量出h=150mm,空气的密度为1.291kg/m3U形管中酒精的密度为759.5 kg/m3。不计损失,试求试验段的流速。[43.26m/s]

324  如图337所示,离心式风机通过集流器从大气中吸取空气,风机入口直径d=200mm,在入口段接一玻璃管其下端插入水中,若玻璃管中的液柱高度H=250mm,空气的密度为1.29kg/m3,求风机每秒钟吸取的空气量qV[1.935 m3/s]

325  如图338所示,直立圆管直径10mm,一端装有5mm的喷嘴,喷嘴中心到1截面的距离为3.6m,从喷嘴出口排入大气的水流出口速度为18m/s,不计摩擦损失,计算截面1处的计示压强。[1.87×106Pa]

326  如图339所示,液面不变的容器内水流沿变截面管路向下作定常流动,已知A1=0.04m2A2=0.1 m2A3=0.03 m2,液面至各截面的距离分别为:H1=1mH2=2mH3=3m,试求截面A1A2处的计示压强。[6717.8 Pa16966 Pa]

                      

                         图3-38                                图3-39

327  如图340所示,已知管径不同的两段管路,dA=0.25mpA=7.845×104PadB=0.5m,流速uB=1.2m/szB=1m,试求AB两断面间的能量差和水流的运动方向。[3.1m H2OAB]

 

328  不可压缩流体流过圆形截面的收缩管,管长0.3m,管径沿管长线性变化,入口处管径0.45m,出口处管径0.15m,如果流动是定常的,体积流量为0.3m3/s,确定在管长处的加速度。[12m/s2]

329  密度为r的液体定常地流过一水平放置的平板,平板的宽度为b,入口处的速度为 且分布均匀,出口处的速度分布从板面上的零,线性地增加到矩板面h处的,如图3-41所示,试确定流体作用在平板上的力。[]

330  喷水船用泵从船头吸水,从船尾以高速喷水而运动。已知流量qV=80 L/s,船头吸水的相对速度,船尾喷水的相对速度,试确定船的推进力。[920N]

331  连续管系中的900渐缩弯管放在水平面上,如图342所示,入口直径d1=15cm,出口直径d2=7.5cm,入口处的平均流速,计示压强,若不计阻力损失,试求支撑弯管所需的水平力。[1427N]

332  水由水箱1经圆滑无摩擦的孔口水平射出冲击到一块平板上,平板刚能盖着另一水箱的孔口,如图343所示,两孔口中心线重合,且。当已知水箱1中的水位高度h1时,求水箱2中水位高度h2[]

333  如图344所示消防水枪水平工作,水枪进口直径d1=15mm,出口直径d0=7mm,水枪工作水量qV=160L/min,试确定水枪对消防队员的后坐力。[260 N]

334  如图345所示,直径D=80mm的油缸端部有d=20mm的小孔,若油的粘度ρ800 kg/m3,试求活塞上的作用力F=3000 N,油从小孔出流时,油缸将受多大的作用力。(忽略活塞的重量和能量损失)[2647N]

335  如图346所示,用实验的方法确定流体作用在圆柱体上的力,将一个长为L、直径为D的圆柱体浸入速度为的定常、均匀流动的不可压缩流体中,实际测得圆柱体前后两个截面上的压强是同样的,而圆柱体后的速度如图所示,试确定流体作用于圆柱体上的力。[

336  如图347所示,相对密度为0.83的油水平射向直立的平板,已知射流直径d=5cm=20m/s,求支撑平板所需的力。[652N] 

337  如图348所示,直径d=10cm、流速=20m/s的射流水柱经导板后折转900,若水柱不散,试求导板对射流水柱的反作用力的大小和方向。[4440N450]

              图3-46                                 图3-47

338  如图349所示,一射流初速为,流量为,平板向着射流以等速运动,试导出使平板运动所需功率的表达式。[]

 

339  具有对称臂的洒水器如图350所示,总流量为5.6×104m3/s,每个喷嘴的面积为0.93cm2,不计损失,求其转速,如不让它转动需加多大的力矩。[8.52 1/s0.3 Nm]

340  内径d1=12.5cm、外径d2=30cm的风机叶轮如图351所示,若叶片宽度b=2.5cm,转速n=1725 r/min,体积流量,空气在叶片入口径向流入,绝对压强p1=9.7×104 Pa,气温t1=20℃,图中,假设流体是不可压缩的。(1)试画出入口处的速度图,并计算入口角;(2)画出出口处的速度图,并计算出口速度;(3)求所需的力矩。[43020m/s0.348 Nm]

341   水在p=2×105 Pa的压强下沿鸭嘴形弯管流出,如图352所示,其体积流量,弯管直径d=200mmr=600mm。若忽略能量损失和重力的影响,试求弯管所受的力矩是多少。[8136 Nm] 

                                               

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