工程流體力學(xué)基礎(chǔ)作業(yè)3-25 直立圓管直徑10mm，一端裝有5mm的噴管，噴管中心到1截面的距離為3.6m，從噴管出口排入大氣的水流出口速度為18m/s，不計(jì)摩擦損失，計(jì)算截面1處的計(jì)示壓強(qiáng)。解：mm，mm，m/s，m，kg/m3由連續(xù)方程 m/s由伯努利方程 Pa3-33 消防水槍水平工作，水槍進(jìn)口直徑mm，出口直徑mm，水槍工作水量L/min，試確定水槍對(duì)消防隊(duì)員的后坐力。解：m3/sm2m2m/sm/s由伯努利方程 Pa由動(dòng)量方程 噴管對(duì)水的作用力 水對(duì)噴管的作用力為，方向向右?？紤]管內(nèi)靜壓對(duì)后端的作用力，合力為N，方向向左。5-1 用管徑mm的圓管輸送石油，質(zhì)量流量kg/h，密度kg/m3，石油冬季時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度為m2/s；在夏季時(shí)，m2/s，試求冬、夏季石油流動(dòng)的流態(tài)。解：速度m/s 層流 湍流5-5 輸油管的直徑mm，長m，出口端比進(jìn)口端高m，輸送油的質(zhì)量流量kg/h，油的密度kg/m3，進(jìn)口端的油壓Pa，沿程損失系數(shù)，求出口端的油壓。解：面積m2平均速度m/s沿程損失m伯努利方程Pa5-9 內(nèi)徑為6mm的細(xì)管，連接封閉容器A及開口容器B，容器中有液體，其密度為kg/m3，動(dòng)力黏度Pas，容器A上部空氣計(jì)示壓強(qiáng)為kPa。不計(jì)進(jìn)口及彎頭損失。試問液體流向及流量。解：勢能水頭mm故AB假設(shè)為層流哈根-泊肅葉公式m3/s檢驗(yàn)m/s 故不是層流按湍流光滑管計(jì)算m/s m3/s5-11 在管徑mm、管長m的圓管中流動(dòng)著的水，其雷諾數(shù)。試求當(dāng)管內(nèi)壁為mm的均勻沙粒的人工粗糙管時(shí)，其沿程能量損失。解：故在湍流粗糙管過渡區(qū)黏度 Pas平均速度 m/s沿程損失mH2O5-28 在分支管道系統(tǒng)中，已知m，m，m，m；m，m，m，m；m，m，m，m；m2/s。水泵的特性數(shù)據(jù)為，當(dāng)流量為0、1m3/s、2m3/s、3m3/s時(shí)，對(duì)應(yīng)的壓頭為42m、40m、35m、25m，試求分支管道中的流量、。解：相對(duì)粗糙度，。擬合水泵特性曲線水泵吸入端靜水頭水泵壓出端靜水頭設(shè)節(jié)點(diǎn)靜壓頭節(jié)點(diǎn)總壓頭各段壓頭損失 查檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處的連續(xù)性。試取水泵流量.5m3/sqV11.51.561.59v11.909861.986252.02445hs4.8144.7994.871Hp3837.69837.541hp42.81442.49742.412Re11.90986E61.98625E62.02445E610.01420.01420.0142hf12.6412.8562.967hj40.17339.64139.445hjT40.35939.84239.654hf210.3599.8429.65420.0150.01430.01430.0143v23.35968Re21.67984E6qV20.675620.658550.65223hf315.35914.84214.65430.0190.01920.01920.0192v33.44834Re32.06901E6qV30.969910.953440.94738qV2+qV31.6461.6121.6005-29 由兩個(gè)環(huán)路組成的簡單管網(wǎng)，已知m，m，m；m，m，m；m，m，m；m，m，m；m，m，m；管網(wǎng)進(jìn)口A和出口B處水的流量為1m3/s。忽略局部損失，并假定全部流動(dòng)處于湍流粗糙區(qū)，試求經(jīng)各管道的流量。解：相對(duì)粗糙度，。沿程損失系數(shù)，。試取流量值，且滿足 m3/s計(jì)算各管道損失 其中，。檢驗(yàn)每個(gè)環(huán)路是否滿足 不滿足則修正流量。qV10.60.650.64qV20.40.350.36qV30.10.150.15qV40.70.80.79qV50.30.20.21hf111.42613.41013.001hf215.49811.86512.553hf30.0970.2180.218hf415.55320.31419.809hf539.79817.68819.5016-3 空氣=1.4，R=287J/(kgK)在400K條件下以聲速流動(dòng)，試確定：氣流速度。對(duì)應(yīng)的滯止聲速。對(duì)應(yīng)的最大可能速度。解：m/sm/sm/sm/s6-6 空氣管流=1.4，R=287.43J/(kgK)在管道進(jìn)口處K，Pa，m/s，cm2，在管道出口處K，Pa，m/s，試求進(jìn)出口處氣流的各種狀態(tài)參數(shù)：T0，p0，0，Tcr，pcr，cr，vmax。解：進(jìn)口處：m/skg/m3KPakg/m3KPakg/m3m/sm/s出口處：m/skg/m3cm2KPakg/m3KPakg/m3m/sm/s6-11 空氣氣流在收縮噴管截面1上的參數(shù)為Pa，K，m/s，mm，在出口截面2上馬赫數(shù)為，試求出口的壓強(qiáng)、溫度和直徑。解：m/sKPamm或 kg/m3kg/m3m/smm9-1 空氣穩(wěn)定地流過一等截面管，在某截面處，氣流的參數(shù)Pa，K，m/s，求發(fā)生在狀態(tài)1處的正激波波后的壓強(qiáng)、溫度和速度。解： J/(kgK)m/sPaKm/s9-2 氣體在管道中作絕熱流動(dòng)并產(chǎn)生一個(gè)正激波。已知在激波上游截面處， K，m/s，kPa；激波下游截面處，K。試求激波下游截面處的、，并與上游截面處的值進(jìn)行比較。解：設(shè)由解得m/sJ/(kgK)m/skPakg/m39-7 一拉瓦爾噴管出口面積與喉部面積之比A1/Acr=4?？諝馔ㄟ^噴管并在A/Acr=2處產(chǎn)生一正激波。已知波前的滯止壓強(qiáng)kPa，試求出口處的壓強(qiáng)。解：求激波前的馬赫數(shù)由解得激波前壓強(qiáng) kPa激波后壓強(qiáng) kPa激波后馬赫數(shù) 激波后的總壓 kPa激波后的相當(dāng)臨界截面積由得出口馬赫數(shù)出口壓強(qiáng)kPa