流体力学与流体机械习题测验参考答案

112 解：?d12v1??d2v2，?v2?10.125m/s

442v12P2v2根据伯努利方程：?，?P??1?P2?41132.8Pa

?2g?2gP1所以：F?(P1?P2)?44-5 如图4-34一垂直向上流动的水流，设流束截面保持圆形。已知喷嘴直径

d1?25mm，喷嘴出口流速v1?12m/s。问在高于喷嘴4m处，水流的直径为多少？

D2?12.92N

忽略损失。

2v12v2 解：对截面1-1和2-2列伯努利方程：，?v2?8.1m/s ?h?2g2g?4d12v1??42d2v2，?d2?30.43mm

4-6 如图4-35水沿渐缩管道垂直向上流动。已知d1?30cm，d2?20cm，表压力

p1?19.6N/cm2，p2?9.81N/cm2，h?2m。若不计摩擦损失，试计算其流量。

2v12P2v2 解：dv?dv，????h，?v1?6.2m/s，

44?2g?2g?211?222P144-8 离心式风机借集流器从大气中吸取空气（如图4-37所示）。其测压装置为一从直径d?20cm圆柱形管道上接出的、下端插入水槽中的玻璃管。若水在玻璃管中上升高度H?25cm，求风机的吸风量Q。空气的密度??1.29kg/m3。

Q??d12v1?0.4386m3/s

2PavAPv2 解：P??水H?Pa，，vA?0 ????g2g?g2g?v?62.3m/s，Q??4d2v?1.96m3/s

4-11 密度??1000kg/m3的水由直径15cm、高于基准面6m的A点，流至直径为75mm、高于基准面3m的B点。已知A点压力为103kPa，流速为3.6m/s。忽略损失，求B点压力。

22vAPBvB?h???h 解：对A、B两截面列伯努利方程：??2gA?2gBPA?42dAvA??42dBvB，?vB?14.4m/s，PB?35200Pa

4-13 水箱底部有一截面积为A0小孔（图4-40），射流的截面积为A（x）。在小孔处x=0。通过不断注水使水箱中水深h保持常数。设水箱的横截面远比小孔大，

求射流截面积随x的变化规律A（x）。

V02Vx2h 解：? ?A(x)?A0V0?2gh，?Vx?2g(h?x)，A0V0?AxVx，?x，

h?x2g2g4-14 一虹吸管直径100mm，各管段垂直距离如图4-41所示。不计水头损失，求

流量和A、B点压力。

2vC 解：对水平面和C截面列伯努利方程：?H??

??2gPaPa?vC?2gH?9.39m/s，Q??4d2vC?0.0737m3/s

2vA对水平面和A截面列伯努利方程：???h，vA?vC，

??2gPaPA?PA??7???68600Pa

2vB对水平面和B截面列伯努利方程：?h?，vB?vC， ???2gPaPB?PB??3.5???34300Pa

4-20 如图4-46离心式水泵借一内径d?150mm的吸水管以Q?60m3/h的流量从一敞口水槽中吸水，并将水送入压力水箱。设装在水泵与吸水管接头上的真空计指出负压值为40kPa，水头损失不计，试求水泵的吸水高度H。

?PV2P 解：根据伯努利方程：?HS??a，Q?d2v，?HS?3.96m

42g?g?g4-21 如图4-47所示，密度为830kg/m3的油水平射向直立的平板。已知

v0?20m/s，求支撑平板所需的力F。

解：根据动量定理：F??Q(v?v0)????4根据牛顿第三定律，F?651.55N，方向水平向左。

2d2v0??651.55N

4-24 水流经一弯管流入大气，如图4-49所示。已知d1?100mm，d2?75mm，

v2?23m/s，水的重度为104N/m3，求弯管上受到的力（不计损失，不计重力）。