工程流体力学教学课件ppt作者闻建龙工程流体力学习题+答案 联系客服

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对二元流动,略去质量力的欧拉微分方程为:

??vx???vx??由速度分布得:

?vx?v1?p?vyx???x?y??x (1)

?vy?vy1?p?vy???x?y??y?vy?vy?v?vx?0 ??,?0,x???,

?y?x?y?x于是欧拉方程(1)成为:

?2??x?????2y???上二式分别乘以dx,dy,相加积分得:

1?p??x 1?p??yp???22(x?y)?c?2?v022??2r22?c??v22?c (2)

在涡核边界上v?v0,则 p0?2?c (3)

2?v0积分常数 c?p0?于是旋涡中任一点的压强为[(4)代入(2)]:

2 (4)

p?p0?r?a时

?v22?2?v02

2222221?vy?vx12x?y?2x2x?y?2y?z?(?)?[?a?(??a)]?0 2222222?x?y2(x?y)(x?y)当r?a时,是无旋流动,由拉格朗日积分 p??v22?c

当r??,v??0,p?p?,得c?p?。于是 p?p???v22

涡核边界 p0?p??2?v02

3-2 一通风机,如图所示,吸风量q?4.35m3s,吸风管直径d?0.3m,空气的密度

??1.29kgm3。试求:该通风机进口处的真空度pV(不计损失)。

题3-2图

解:1-1断面处: pv??水ghv

列0-0,1-1,B、E

2p1v12p2v2z1???z2??

?g2g?g2gz1?z2,p1?0,v2?q12?d4?4.351??0.324?61.57m/s,v1?0

2p2v261.57212??????193.23,p2???v2 ?g2g2?9.812p2??193.23?1.29?9.8??2445Pa (真空度) hv?p22445??0.25m ?水g1000?9.81pv?

121?v??1.29?61.572?2445Pa 223-3 如图所示,有一管路,A、B两点的高差?z?1m,点A处直径dA?0.25m,

压强pA?7.84?10Pa,点B处直径dB?0.5m,压强pB?4.9?10Pa,断面平均流速vB?1.2ms。试求:断面平均流速vA和管中水流方向。

题3-3图

解:Q?vB?dB?4411??1.2???0.52?0.235m3/s 44Q0.235vA???4.8m/s

1212?dA??0.254422pAvA7.84?1044.82EA?zA???0???9.17??(米水柱)

?g2g1000?9.812?9.812pBvB4.9?1041.22EB?zB???1???6.06??(米水柱)

?g2g1000?9.812?9.81水流方向A?B。

3-4 图所示为水泵吸水管装置,已知:管径d?0.25m,水泵进口处的真空度

v2v2pV?4?10Pa,底阀的局部水头损失为8,水泵进口以前的沿程水头损失为0.2,

2g2g4v2弯管中局部水头损失为0.3。试求:

2g1)水泵的流量q;2)管中1-1断面处的相对压强。

题3-4图

解:(1) 列水面,进口的

2p1?1v12p2?2v2z1???z2???hw? (1)

?g2g?g2g2222v2v2v2v2hw?8?0.2?0.3??8.5 (2)

2g2g2g2g(2)代入(1)

22?4?104v2v20?0?0?3???8.5

98102?9.812?9.8120??1.04?0.48v2, v2?1.5m/s

121Q?v2??d2?1.5???0.252?0.074m3/s

44(2) 列水面0-0,1-1处

22p1v2v20??2???8?

?g2g2gp11.520??2??9??

?g2?9.81p1?9495Pa

3-5 一虹吸管,已知:a?1.8m,b?3.6m,由水池引水至C端流入大气。若不计损失,设大气压的压强水头为10m。求:

1)管中流速及B点的绝对压强。

2)若B点绝对压强的压强水头下降到0.24m以下时,将发生汽化,设C端保持不动,问欲不发生汽化,a不能超过多少?

题3-5图

解:1) 列水面A,出口C的

v20??b?? v?2gb?2?9.81?3.6?8.4m/s

2g列水面A,顶点B处的

pv28.42p0?a???1.8??

?g2g2?9.811000?9.81p??52938Pa (相对压强)

p绝?48387Pa (绝对压强,pa?101325Pa)

2)列水面A,顶点B处的

pvv2?(10?0.24)8.420?a???a??

?g2g1000?9.812?9.81a?6.16m