工程流体力学教学课件ppt作者闻建龙工程流体力学习题答案(部分)

1h?lh?l???0.0422?9.81?0.0012519.6

l41?l1?0.040.04要使Q与l无关，则h?l?1?l，h?1m，此时

Q?0.0055m3/s?5.5l/s

d1?20cm，l1?30m，d2?30cm，7-7 两容器用两段新的低碳钢管连接起来，已知：

3l2?60m，管1为锐边入口，管2上的阀门的阻力系数??3.5。当流量为q?0.2ms时，

求必须的总水头H。

题7-7图

解：列上、下水池水面的B、E

222l1v12l2v2v12v2v2 H??1??2??入口??扩大??阀d12gd22g2g2g2g?：

钢管 ??0.05mm，?/d1?0.05/200?0.00025 ?/d2?0.05/300?0.00017 查莫迪图中的Ⅱ区，得：?1?0.014，?1?0.013

?：

2?A2??d2??302??入口＝0.5，?阀门＝3.5，?扩大＝??202?1??＝1.56，?进口＝1 ?A?1??＝??d2?1??＝???1??1??222v1，v2：

v1?QQ0.2???6.37m/s A1121?d1??0.2244v2?QQ0.2???2.83m/s A2121?d2??0.3244?

306.372602.8326.3722.832H?0.014?0.013?0.5???1.56?3.5?1?

0.22?9.810.32?9.812?9.82?9.81?4.3?1.06?1.03?2.47?8.91

7-8 一水泵向如图所示的串联管路的B、C、D点供水，D点要求自由水头hF?10m。已知：流量qB?0.015m3s，qC?0.01m3s，qD?5?10?3m3s；管径d1?200mm，

d2?150mm，d3?100mm，管长l1?500m，l2?400m，l3?300m。试求水泵出口

A点的压强水头pA??g?。

题7-8图

22l3v3pAl1v12l2v2解： ?hf??1??2??3?gd12gd22gd32gQ1?qB?qC?qD?0.015?0.01?0.005?0.03m3/s Q2?qC?qD?0.01?0.005?0.015m3/s Q3?qD?0.005?0.005m3/s

v1?Q112?d14?0.031??0.224?0.96m/s，v2?0.0151??0.1524?0.85m/s

v3?0.0051??0.124?0.63m/s

pA5000.9624000.8523000.632?10?0.03?0.03?0.03? ?g0.22?9.810.152?9.810.12?9.81?10?3.52?2.95?1.82?18.29m

7-9在总流量为q?25Ls的输水管中，接入两个并联管道。已知：d1?10cm，

l1?500m，?1?0.2mm，d2?15cm，l2?900m，?2?0.5mm，试求沿此并联管道

的流量分配以及在并联管道入口和出口间的水头损失。 解：

?10.2??0.002，?1?0.022 （查莫迪图，按阻力平方区） d1100?20.5??0.003，?2?0.025 （同上） d21502由H?kQ，k?8?l（并联管H?H1?H2，Q?Q1?Q2） 25g?d对管路1：

H?对管路2：

8?1l18?0.022?5002Q?Q12?90981.8Q12 （1） 12525g?d19.81?3.14?0.1H?8?2l28?0.025?900222(Q?Q)?(Q?Q)?24506.9(Q?Q) （2） 1112525g?d29.81?3.14?0.1522（1）＝（2） 90981.8Q1?24506.9(Q?Q1) 已知Q?0.025

?301.6Q1?2??156.5?Q?Q1??2

301.6Q1?156.5Q1?156.5Q?156.5?0.025?3.91 458.1Q1?3.91

Q1?0.0085m3/s?8.5L/s

则 Q2?Q?Q1?0.025?0.0085?0.0165m/s?16.5L/s

3H?90981.8?0.00852?6.57m水柱

7-10 如图所示， 分叉管路自水库取水。已知：干管直径d?0.8m，长度l?5km，支管1的直径d1?0.6m，长度l1?10km，支管2的直径d2?0.5m，长度l2?15km，。管壁的粗糙度均为??0.0125mm，各处高程如图3-40所示。试求两支管的出流量q1及q2。

题7-10图

解：

?0.0125??0.000016 ??0.009 d800?0.0125??0.00002 ??0.009 d1600?0.0125??0.000025 ??0.009 d2500l1v12lv2支管1：H1?? ??1d2gd12gv125000v21000030?0.009?0.009?

0.82?9.810.62?9.8130?2.87v2?7.6v12 （1）

2l2v2lv2支管2：H2?? ??1d2gd22g2v25000v21500040?0.009?0.009??

0.82?9.810.52?9.81240?2.87v2?13.8v2 （2）

1112v??d2?v1??d12?v2??d2 4442v?d2?v1?d12?v2?d2

v?0.82?v1?0.62?v2?0.52

0.64v?0.36v1?0.25v2

v?0.56v1?0.39v2 （3）