文档介绍：流体力学第三章课后****题答案
一元流体动力学基础
,,试求断面平均流速。
解:由流量公式Q=ρvA 注意:(kN/h→kg/s?Q=ρvA)
v=Q
ρA 得:v=
×400mm的矩形风道,风量为2700m/h,
为150mm×400mm,求该断面的平均流速
解:由流量公式Q=vA 得:v=QA
由连续性方程知v1A1=v2A2 得:v2=
=10cm,d2=5cm,d3=. 当出口流速10m/ 时,求
(1)容积流量及质量流量;(2)d1及d2管段的流速
3解:(1)由Q=v3A3=
质量流量ρQ=
(2)由连续性方程:
v1A1=v3A3,v2A2=v3A3
得:v1=,v2=
,∽
间。试确定管道直径,根据所选直径求流速。直径应是50mm的倍数。
解:Q=ρvA 将v=∽=∽
∵直径是50mm的倍数,所以取d=
代入Q=ρvA 得v=
,流量是10000m /h,,流速不超过20 m/s。试设计直径,根据所定直径求流速。直径规定为50 mm的倍数。
解:Q=vA 将v≤20m/s代入得:d≥ 取d=450mm
代入Q=vA 得:v=
3
,用下法选定五个点,以测局部风速。设想用和管轴同心但不同半径的圆周,将全部断面分为中间是圆,其他是圆环的五个面积相等的部分。测点即位于等分此部分面积的圆周上,这样测得的流速代表相应断面的平均流速。(1)试计算各测点到管心的距离,表为直径的倍数。(2)若各点流速为u1,u2,u3,u4,u5,空气密度为?,求质量流量G。
解:(1)由题设得测点到管心的距离依次为r1……r5 dSr1???210
3S?d22r?d?r2?S?2210 4 ∴∵ f r12
r3?同理2d
r4?7
2d
r5?9
2d
G??Sv??
(2)?1d2u1??????????u5)45
m/s, kg/ mm,
接出直径40 mm支管后,干管后段直径改为45 mm。 kg/m, kg/m,但两管质量流量相同,求两管终端流速。 33
Q干?Q支
1?vA)(?vA)(?vA)干始?干终?支2解:由题意可得
?v干终?18m/s?v?:?支
,要经过冲击波。如果在冲击波前,风道中流速为v?660 m/s,密度为??1 kg/m3。冲击波后速度降至v?250 m/s。求冲击波后的密度。解:?1Q1??2Q2 又面积相等
?2??1v1
v2?
,小管直径dA= m ,大管直径dB= m。水在管中流动时,A点压强pA=70kpa,B点压强pB=40kpa。B点流速vB=1 m/s。试判断水在
管中流动方向。并计算水流经过两断面间的水头损失。
解:设水流方向A→B
由连续性方程知:vAAA=vBAB
得:vA=4m/s
由能量方程知:
22pAvApBvB0++=++Z2+h12ρg2gρg2g
得:h12=>0
∴水流方向A→B
,A断面流速为2 m/s,不记损失,求开口C管中的液面高度。
解:由连续性方程知:v1A1=v2A2
得:v2=
由能量方程得:
2p1v12p2v2++=0++ρg2gρg2g p1=
其中:ρg p2=:
,若压力计的读数相同,求需要的小管直径
d0,不计损失。
解:由连续性方程:v1A1=v0A0 2v0v12
由能量方程得2g+3=2g
得面积A0?d0=
,过流断面中点流速u。如图,测得A点的比压计读数?h=60mm***柱。(1)求该点的流速u ,(2),