流体力学期末复习资料 联系客服

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(图2)

解: Hc?Hh,hc?

22 A1?bH/sin?,A2?bh/sin?

?gH2bHHbl1??gbH/sin?? PH??gHCA1??g 222sin??gh2bhhPh??ghCA2??gbl2??gbh/sin??

222sin?P?PH?Ph=

?gb(H2?h2)

2sin?压力中心坐标:

JCbl3/122 yD?yC??l/2??l

AyCbl(l/2)322H22hl1?,yD2?l2?

33sin?33sin?1H1h?Ph Px?PH

3sin?3sin??gb(H3?h3)PHH?PhhH2?Hh?h22sin????0.7955(m) x??gb3Psin?3(H?h)sin?3(H2?h2)sin?2sin? 故, yD1?

3、如图3所示,已知离心泵的提水高度Z?20m,抽水体积流量Q?35L/s,效率?1?0.82。若吸水管路和压水管路总水头损失hw?1.5mH2O,电动机的效率?2?0.95,试求:电动

机的功率P。

(图3)

2p1v12p2v2解: Z1???H?Z2???hw

?g2g?g2gZ1?0,Z2?Z;v1?0,v2?0;p1?p2?0,则:

H?Z?hw?20?1.5?21.5(m)

P?

4、图4所示离心泵以25m/h的流量将相对密度0.82的油品从地下罐送到山上洞库油罐。地下罐油面压力0.02MPa,洞库油罐油面压力0.03MPa。设泵的效率0.81,电动机效率

0.91.两罐液面差H?40m,全管路水头损失设为5m。求泵及电动机的额定功率(即输入功率)应为多少?

3Q?gH?1?235?10?3?1000?9.8?21.5??9466.6(W)?9.467(kW)

0.82?0.95

(图4)

2p1v12p2v2解: Z1???H?Z2???hw

?g2g?g2g2p2p1v2v12H?Z2?Z1?????hw

?g?g2g2gZ1?0,Z2?40(m);v1?0,v2?0;p1?0.02?106Pa,p2?0.03?106Pa,

hW?5(m),则:

0.03?106?0.02?106H?40??5?46.24(m)

1000?0.82?9.8 P?Q?gH?1?2?25/3600?1000?0.82?9.8?46.24?3500(W)?3.5(kW)

0.81?0.9135、内径d?0.2m的钢管输送水流量Q?0.04m/s(0.01),水的运动粘度

??1.007?10?6m2/s,钢管内壁的绝对粗糙度e?0.04mm。求l 000m管道上的沿程水

头损失hf。

解:首先确定流态,即计算雷诺数Re v?Q?0.04/(??0.12)m/s?1.27m/s(0.3175) Avd Re???1.27?0.2?252234(63059) ?61.007?10Re?2320,流动非层流。进一步计算知,4000?Re?26.98(d/e)8/7,流动在紊流光滑

区,故 ??0.0032?0.2210.3164 (?0.0148???0.02) 0.2370.25ReRelv210001.272 hf???0.0148??m?6.09m

d2g0.22?9.8lv210000.31752 (hf???0.02??m?0.513m)

d2g0.22?9.86、今要以长L?800m,内径d?50mm的水平光滑管道输油,若输油流量Q?135L/min,

3用以输油的油泵扬程为多大?(设油的密度??920kg/m,粘度??0.056Pa?s)

解: 首先确定流态,即计算雷诺数Re

135?10?3Q60?m/s?1.146m/s v?A??0.0524 Re?vd???1.146?0.05?920?941?2320

0.056流动为层流。

??64/Re?64/941?0.068

lv28001.1462 hf???0.068??m?72.92m

d2g0.052?9.8 HM?hf?72.92m(油柱)

7、一水射流以速度v对弯曲对称叶片的冲击如图6所示,试求下面两种情况下射流对叶片的作用力:(1)喷嘴和叶片都固定;(2)喷嘴固定,叶片以速度u后退。

( 图6 )解:(1)射流四周均为大气压,且不计重力。由伯努利方程,各断面上的流速均相同。取封闭控制面如图所示,并建立xoy坐标。当叶片喷嘴均固定时,设流体受到叶片的作用力为F。 根据动量定理可知:

x方向:

?F?4X???vnvdA

A即 ?F??(?Q)v?2?得 F??Qv??cos????????Qv?cos??1? 2d2v2?1?cos??

射流对叶片的作用力大小为?

?4d2v2?1?cos??,方向与F的方向相反。