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工程流体力学基础作业1-9已知椎体高为,锥顶角为,锥体与锥腔之间的间隙为,间隙内润滑油的动力黏度为,锥体在锥腔内以的角速度旋转,试求旋转所需力矩的表达式解以锥顶为原点,建立向上的坐标1-10已知动力润滑轴承内轴的直径m,轴承宽度m,间隙mm,间隙内润滑油的动力黏度Pa·s,消耗的功率kW,试求轴的转速为多少?解力矩角速度转速r/min2-10如果两容器的压强差很大,超过一个U形管的测压计的量程,此时可以将两个或两个以上的U形管串联起来进行测量若已知cm,cm,油的密度kg/m3,水银的密度kg/m3试求A、B两点的压强差为多少?解2-22一矩形闸门AB可绕其顶端A点旋转,由固定在G点的重物控制闸门的开闭已知闸门宽120cm,长90cm,闸门和重物共重10000N,重心在G点处,G和A点的水平距离为30cm,闸门和水平面的夹角试确定水深多少时闸门正好打开?解力矩Nm惯性矩m4面积m2mm2-31汽油箱底部有一锥形阀,mm,mm,mm,mm,mm,汽油密度为830kg/m3,若略去阀芯的自重和运动时的摩擦力不计,试确定
(1)当测压表读数Pa时,提起阀芯所需的最小的力F;
(2)时的计示压强解
(1)相当自由液面高m上面压力体m3下面压力体m3N
(2)mPa3-4已知流场中速度分布为,,问
(1)该流动是否定常流动?
(2)求时点(1,1,1)上流体微团的加速度解
(1)非定常
(2)3-13一喷管直径m,收缩段长m,,若进口平均速度m/s,求出口速度解mm3-14图示文杜里管和压强计,试推导体积流量和压强计读数之间的关系式解由连续方程伯努利方程等压关系高度关系3-25直立圆管直径10mm,一端装有5mm的喷管,喷管中心到1截面的距离为
3.6m,从喷管出口排入大气的水流出口速度为18m/s,不计摩擦损失,计算截面1处的计示压强解mm,mm,m/s,m,kg/m3由连续方程m/s由伯努利方程Pa3-33消防水枪水平工作,水枪进口直径mm,出口直径mm,水枪工作水量L/min,试确定水枪对消防队员的后坐力解m3/sm2m2m/sm/s由伯努利方程Pa由动量方程喷管对水的作用力水对喷管的作用力为,方向向右考虑管内静压对后端的作用力,合力为N,方向向左5-1用管径mm的圆管输送石油,质量流量kg/h,密度kg/m3,石油冬季时的运动黏度为m2/s;在夏季时,m2/s,试求冬、夏季石油流动的流态解速度m/s层流湍流5-5输油管的直径mm,长m,出口端比进口端高m,输送油的质量流量kg/h,油的密度kg/m3,进口端的油压Pa,沿程损失系数,求出口端的油压解面积m2平均速度m/s沿程损失m伯努利方程Pa5-9内径为6mm的细管,连接封闭容器A及开口容器B,容器中有液体,其密度为kg/m3,动力黏度Pa·s,容器A上部空气计示压强为kPa不计进口及弯头损失试问液体流向及流量解势能水头mm故A→B假设为层流哈根-泊肃叶公式m3/s检验m/s故不是层流按湍流光滑管计算m/sm3/s5-11在管径mm、管长m的圆管中流动着℃的水,其雷诺数试求当管内壁为mm的均匀沙粒的人工粗糙管时,其沿程能量损失解故在湍流粗糙管过渡区黏度Pa·s平均速度m/s沿程损失mH2O5-28在分支管道系统中,已知m,m,m,m;m,m,m,m;m,m,m,m;m2/s水泵的特性数据为,当流量为
0、1m3/s、2m3/s、3m3/s时,对应的压头为42m、40m、35m、25m,试求分支管道中的流量、、解相对粗糙度,,拟合水泵特性曲线水泵吸入端静水头水泵压出端静水头设节点静压头节点总压头各段压头损失查λ检验节点处的连续性试取水泵流量.5m3/sqV
11.
51.
561.59v
11.
909861.
986252.02445hs
4.
8144.
7994.871Hp
3837.
69837.541hp
42.
81442.
49742.412Re
11.90986E
61.98625E
62.02445E6λ
10.
01420.
01420.0142hf
12.
6412.
8562.967hj
40.
17339.
64139.445hjT
40.
35939.
84239.654hf
210.
3599.
8429.654λ
20.
0150.
01430.
01430.0143v
23.35968Re
21.67984E6qV
20.
675620.
658550.65223hf
315.
35914.
84214.654λ
30.
0190.
01920.
01920.0192v
33.44834Re
32.06901E6qV
30.
969910.
953440.94738qV2+qV
31.
6461.
6121.6005-29由两个环路组成的简单管网,已知m,m,m;m,m,m;m,m,m;m,m,m;m,m,m;管网进口A和出口B处水的流量为1m3/s忽略局部损失,并假定全部流动处于湍流粗糙区,试求经各管道的流量解相对粗糙度,沿程损失系数,试取流量值,且满足m3/s计算各管道损失其中,,,,检验每个环路是否满足不满足则修正流量qV
10.
60.
650.64qV
20.
40.
350.36qV
30.
10.
150.15qV
40.
70.
80.79qV
50.
30.
20.21hf
111.
42613.
41013.001hf
215.
49811.
86512.553hf
30.
0970.
2180.218hf
415.
55320.
31419.809hf
539.
79817.
68819.5016-3空气[γ=
1.4,R=287J/kg·K]在400K条件下以声速流动,试确定
①气流速度
②对应的滞止声速
③对应的最大可能速度解m/sm/sm/sm/s6-6空气管流[γ=
1.4,R=
287.43J/kg·K]在管道进口处K,Pa,m/s,cm2,在管道出口处K,Pa,m/s,试求进出口处气流的各种状态参数T0,p0,ρ0,Tcr,pcr,ρcr,λ,vmax解进口处m/skg/m3KPakg/m3KPakg/m3m/sm/s出口处m/skg/m3cm2KPakg/m3KPakg/m3m/sm/s6-11空气气流在收缩喷管截面1上的参数为Pa,K,m/s,mm,在出口截面2上马赫数为,试求出口的压强、温度和直径解m/sKPamm或kg/m3kg/m3m/smm9-1空气稳定地流过一等截面管,在某截面处,气流的参数Pa,K,m/s,求发生在状态1处的正激波波后的压强、温度和速度解J/kg·Km/sPaKm/s9-2气体在管道中作绝热流动并产生一个正激波已知在激波上游截面处,K,m/s,kPa;激波下游截面处,K试求激波下游截面处的、、,并与上游截面处的值进行比较解设由解得m/sJ/kg·Km/skPakg/m39-7一拉瓦尔喷管出口面积与喉部面积之比A1/Acr=4空气通过喷管并在A/Acr=2处产生一正激波已知波前的滞止压强kPa,试求出口处的压强解求激波前的马赫数由解得激波前压强kPa激波后压强kPa激波后马赫数激波后的总压kPa激波后的相当临界截面积由得出口马赫数出口压强kPa。