流体力学总复习

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1、复习题1、画图题（绘出AB曲面上的压力体）实压力体EE’A虚压力体EE’D’D实压力体D’DBB’2、计算题如右图，直径为的圆柱，固定不动。内径为的圆筒，同心地套在圆柱之外。二者的长度均为。柱面与筒内壁之间的空隙充以甘油，转动外筒，转速为=100r/min，测得转矩为。求甘油的动力粘性系数。解：；；　　　　3、计算题如右图所示，已知，，，水的流量，。(1)如果A、B之间的水头损失表示为，试求值。(2)求出水银差压计中的读数。解：（1）以B为基准，取A、B断面列伯努利方程又，代入数值，=3.4（2）设B断面到水银测压计左支管水银交界面的垂直距

2、离为b，从开始，用逐段加减的方法推演到，可得由，得4、计算题如图所示，计算圆管突然扩大的局部损失。解：取水平基准面0-0，过水断面的压强、速度及位置高度如图由于Ⅰ、Ⅱ两过水断面上流线已接近平行，即属于缓变流，因此可写出两断面的伯努利方程（设）（1）由于在dt时间内从断面Ⅰ到Ⅱ的流速由变为，根据动量定理得整理得（2）由（1）和（2）得由连续性方程代入上式得其中5、计算题如图有一并联管路，已知=100mm，=80m，=0.021；=75mm，=50m，=0.025；Q=30，求、。解：由；则，代入数值得则所以解出6．如图，在两块相距20mm的平

3、板间充满动力粘度为0.065（N·s）/m2的油，如果以1m/s速度拉动距上平板5mm，面积为0.5m2的薄板（不计厚度），求需要的拉力。[解]平板上侧摩擦切应力：（N/m2）平板下侧摩擦切应力：（N/m2）拉力：（N）7.如图所示，有一直径12cm的圆柱体，其质量5kg，在力100N的作用下，当淹深0.5m时，处于静止状态，求测压管中水柱的高度。[解]圆柱体底面上各点所受的表压力为：（Pa）由测压管可得：则：（m）8．有一水平喷嘴，如图所示，=200mm和=100mm，喷嘴进口水的绝对压强为345kPa，出口为大气，=103.4kPa，出

4、口水速为22m/s。求固定喷嘴法兰螺栓上所受的力为多少？假定为不可压缩定常流动，忽略摩擦损失。[解]螺栓上所受的力等于水对喷嘴的作用力,与喷嘴对水的作用力大小相等方向相反.设喷嘴对水的作用力为取喷嘴入口、出口和喷嘴壁面为控制面，列控制体内水的动量方程：（a）又由连续性方程：（b）解（a）、（b）可得：-7171.76（N）则，螺栓上所受得力为7171.76N9．不可压缩流体无旋流动的速度分布为，，，若此流场满足连续性方程，试导出、、、所需满足的条件。（不计重力影响）[解]根据连续性方程根据无旋流动条件：、、、所满足得条件为：；10.水流过一

5、段转弯变径管,如图所示,已知小管径200mm，截面压力kPa，大管径400mm，压力kPa，流速=1m/s。两截面中心高度差1m，求管中流量及水流方向。[解](m3/s)（m/s）取截面1为基准面，截面1机械能：（m）截面2机械能：（m）水流方向为由1截面到2截面。11计算题1．有一并联管道，如图所示。若已知qv=300m3/h，d1=150㎜，L1=40m，d2=50㎜，L2=30m，d3=100㎜，L3=50m，λ1=λ2=λ3=0.02。试求各支管中的流量qv1、qv2、qv3及并联管道中的水头损失。解：依并联管道的特性：（1）hw1

6、=hw2=hw3l1×=l2×=l3×……（1）（2）qv=qv1+qv2+qv3：A1V1+A2V2+A3V3=qv……（2）由（1）得：V2=V1A2=A1，qv2=A2×V2=A1V1=0.074qv1V3=V1=0.73V1，A3=0.444A1；qv3=A3V3=0.324qv1则：qv1+0.074qv1+0.324qv1=300qv1=214.6m3/hqv2=15.88m3/hqv3=69.52m3/h又：V1=（4×214.6）÷（3.14×0.15×0.15×3600）=3.375m/shw1=hw2=hw3=（0.02

7、×40×3.375×3.375）÷（0.15×2×9.806）=3.1mH2O12、水平输送管道各部分尺寸如图示，已知水箱水位H=5m，水箱上压强表的读数pe=892.24Kpa,调节门局部阻力系数x门=4.0,喷嘴局部阻力系数x嘴=0.06,管道的沿程阻力系数l=0.025,求通过管道的流量。已知：d1=100㎜，L1=10m；d2=200㎜，L2=40m，d3=80㎜。解：解题要点1）求流量，必须求速度。因为：qv=A·V2）求速度，必须用伯努利方程，则选有效截面：0-0，1-1，2-2-，3-3Z0++=Z3+++hw式中：Z0-Z3

8、=H=5，P0=Pe+Pa；P3=PaV0=0hw=×+ζ4+×+=ζ1+ζ2+ζ3=0.5+4+0.5625=5.0625；ζ4=0.06[式中ζ3=（1-）2=0.5625]