第五版 流体力学习题答案完整版

pz??V???Al???R2l???9.807?4?10?920KN 3-4.

设计输水量为300*103kg/h的给水管道，流速限制在

34340.9~1.4m之间。试确定管道直径，根据所选的直径求流速，直s径规定为50mm的倍数。

333??解??：300*10kg/h?300m/h?0.0833m/s

因为流速限制在0.9~1.4ms之间，故A的范围为：即0.0926m20.0595m2之间，则d取300mm 此时，实际流速为v?0.08330.08330.90.0833，1.4?4?1.18m/s

*0.323-8．空气流速由超音流速过渡到亚音速时，要经过冲击波。如果在冲击波前，风道中流速v?660ms，密度??1.0kg/m3，冲击波后，速度降低至v?250ms，求冲击波后的密度？

??解???1Av1??2Av2

?2??1v1660?1??2.64kg/m3 v22503-9．管路由不同直径的两管前后相接所成，小管位直径dA?0.2m，大管直径dB?0.4m。水在管中流动时，A点的压强pA?70kN点的压强pB?40kNm2m2，B

，B点的流速vB?1ms。试判断水在管中流动方

向，并计算水流经两断面间的水头损失。

??解??以A断面的管轴为基准面计算各断面的单位能量。

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?v2vBAB0.4AA?1?2?4mA0.2s pA??709.807?7.14m pB??409.807?4.07ms p2HAv2A4A?ZA???2g?0?7.14?2g?7.955m

HpBv2B22B?ZB???2g?1?4.07?2g?5.121m

HA?HB由A流向B

hl?HA?HB?7.955?5.121?2.834m

3-10．油沿管线流动，A断面流速为2ms，不计算损失，求开口管中的液面高度？

??解??vB?(dAd)2v0.152A?()?2?4.5m B0.1s

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C通过B断面中心作基准面，写A、B两断面的能量方程。

22p4.521.2?1.5??0???0

2g?2gp??2.7?12(2?4.52)?2.7?0.83?1.86m 2g3-12．用水银比压计量测管中水流，过断面中点流速u如图，测得A点的比压计读数?h?60mm水银柱（1）求该点的流速u；（2）若管中流体是密度0.8gcm3的油，?h仍不变，该点流速为若干？不计损失。

pAu2??解?????2g?

pBpp???u2?A?B?(1)?h 2g???当管中通过水时

?1???h?12.6?h ?u?2g?12.6?h?2?9.807?12.6?0.06?3.85m s当管中通油时，

?1??133.4?0.8?9.807?h??h?16?h ?0.8?9.807u?2g?16?h?2g?16?0.06?4.31m s

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3-17．一压缩空气罐与文丘里式引射管联接，d1，d2，h为已知，问气罐压强pc多大才能将将B池水抽出。

??解??写1、2断面的能量方程

2v12v2??1h????

2g2g2v12v2?1h????

2g2gv1?A2v2d?(2)2v2 A1d12?d24?v2?1h???()?1? 2g?d1?又写气罐及出口断面的能量方程

2v2p0??代入上式

2g?1h?p0?(2)4?1?

?d1?p0??d??1h?d24??(d)?1??1?

所以p0??1h?d2????1?d1?4

3-19.. 断面为0.2m2和0.1m2的两根管子所组成的水平输水系从水

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