流体力学典型习题参考模板Word文档下载推荐.docx
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三、
如图所示一密闭容器,上部装有密度ρ1=0.8×
103kg/m3的油,下部为密度ρ2=103kg/m3的水,已知h1=0.3m,h2=0.5m。
测压管中水银液面读数为h=0.4m。
求密闭容器中油面的压强。
以表压强计算,设水银与水的fenjie面处压强为P
则有
代入数据
解得:
四、
如图所示,用真空计测得封闭水箱上部的真空度为0.98×
103Pa,若敞口油箱的液面低于水箱液面,且h=1.5m,水银测压计的读数h2=0.2m,已知h1=5.61m,求油的密度。
根据静止流体内部的静压强分布规律
设密闭水箱上部空气压强为P1,
有
(5分)
代入数据,以表压强计算
(4分)
解得
(1分)
五、
密闭盛水容器,水深h1=60cm,h2=100cm,水银测压计的读数Δh=25cm,如图所示,试求半径R=0.5m的半球形盖子AB所受总压力的水平分力和竖直分力大小和方向。
对于半球形盖子AB,设水平风向分力为Fy,竖直方向分力为Fz,
有
=37278Pa
方向水平向左
方向竖直向下
六、
如图所示,一变直径的管段AB,直径dA=0.2m,dB=0.4m,高度差h=1.0m,用压强表测得pA=7×
104Pa,pB=4×
104Pa,用流量计测得管中流量q=0.2m3/s,试判断水在管路中流动的方向,并求水头损失。
对于单位重量的流体在A-A过流断面上的机械能为
在B-B过流断面上的机械能为
带入能量方程
m
所以管路中水的流向为A到B,且在两断面之间的水头损失约为4m水柱。
七、
如图所示,水通过虹吸管从水箱吸至B点,虹吸管直径d1=60mm,出口B处的喷嘴直径d2=30mm,当H1=2m,H2=4m时,在不计水头的损失条件下,试求流量和C点的压强。
设水箱自由液面为过流断面1-1,喷嘴出口处为过流断面2-2,列写伯努利方程,取动能修正系数为1,不计水头损失,以表压强计算
代入数据,解得
设C点所在断面为3-3
则3-3断面的平均速度
对1-1,3-3断面列写伯努利方程有
解得
八、
将一平板垂直探入水的自由射流中,设平板截去射流的部分流量
,并引起射流的剩余部分偏转一角度
。
已知设流速度
,总流量
,平板所截流量
不计重力及流量损失,求射流加于平板上的力和偏转角度。
(15分)
假定坐标系如图所示
忽略重力及能量损失,根据伯努利方程可知:
1、列写y方向的动量定理方程
∴
∴
2、列写x轴方向的动量定理
与假定方向相同
∴射流对平板的冲击力与
大小相等,方向相反,即
方向水平向右
九、
如图所示,贮水容器壁上装有三个直径d=1m的半球形盖,侧壁盖子处于中心位置,H=2.5m,h=1.5m,求每个盖子静水总压力及方向。
(1)上面半球形盖总压力:
上面半球形盖以铅垂线对称,水平方向互相抵消,仅受铅垂方向的作用力F1z,方向向上。
(3分)
方向竖直向上(1分)
(2)侧面半球形盖总压力F2为:
(2分)
(1分)
F2与水平方向夹角α为:
(3)底面半球形盖总压力:
底面半球形盖以铅垂线对称,水平方向互相抵消,仅受铅垂方向的作用力F3z,方向向下。
(3分)
十、如图所示,水平放置的圆管由两段组成,直径分别为d1=0.01m和d2=0.006m,管路每段长度l=3m,输送液体的运动粘度ν=2*10-5m2/s,通过的流量为q=2*10-4m3/s,管道突然缩小处的局部阻力系数ξ=0.35(对应断面突变后的速度)。
试求管段上的总能头损失。
(注:
当2323<
Re<
4000时,λ=0.025Re1/3;
4000<
105时,λ=0.3164/Re0.25,管路光滑)
所以,断面突变前为层流状态
断面突变后仍为层流状态(2分)
所以
(4分)
(注:
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