发布时间 : 星期三 文章流体力学习题集答案更新完毕开始阅读4ff1eb601ed9ad51f01df2cb
15.60.15720??0.78
0.0101201vm??300?384kM/hr
0.7841． 长1.5m，宽0.3m的平板，在温度为20oC的水内拖拽。当速度为3m/s时，阻力为14N。
?v????l?计算相似的尺寸，它在速度为18m/s，绝对压强为101.4kN/m2，温度为15oC的空气气流中形成动力相似条件，它的阻力估计为若干？ [解] ?v??0.10131?0.0665 ? ，???n??m0.104186??0.0665??0.40
16?v由?v????l ?l??pn?n?vn21000相似准则： ???22.6
?pm?m?vm21.23?36Pn14?22.6??l2?3.62 Pm??3.88N Pm3.62lm?ln0.4?0.30.4?0.75m 即 b1?0.75m
lm?ln0.4?3.75m 即 l1?3.75m
42．当水温为20oC，平均流速为4.5m/s 时，直径为0.3m水平管线某段的压强降为
68.95kN/m2。如果用比例为6的模型管线，以空气为工作流体，当平均流速为 30m/s时，
要求在相应段产生55.2kN/m2的压强降。计算力学相似所要求的空气压强，设空气温度为
20oC。
[解] Re?4.5?0.3?123000 阻力平方区
0.0101?104采用欧拉准则：
?pn?n?vn268.95 ??2?pm?m?vm55.2?m??n?(vn255.24.555.2)??1000?()2??19.2kg/m3 vm68.953068.95t?20?C的空气密度 ??1.2kg/m3
pn?n? pm?m 21
?pm?pm??m/?n?1?19.2/1.2?16个大气压
43． 溢水堰模型设计比例为20。当在模型上测得模型流量为Qm?300L/s时，水流推力为
pm?300N，求实际流量Qn和推力pn？
[解] 重力起主要作用，弗诺得模型律：
?v??l?20 ?Q??v??l2?20?202?40020 Qn??Q?Qm?40020?0.3?537m3/s 水流推力为惯性力 P???Q?v???l?v
22Pn?ln2?vn222 ?p???????llv22Pm?lm?vmPn??l??l2??v2?pm?1?202?20?300?2400kN
44． 已知4-72-11No6C型风机在转速为1250r/min时的实测参数如下表所列，求： 各测点的全效率；
写出该风机的铭牌参数（即最高效率点的性能参数）。 计算及图表均要求采用国际单位。 [解] 测点1的功率：
p?Q86?9.807?5920??82.1%
NN1.69?1000?3600??Q?Hp?Q823.8?6640?2????85.8%
NN1.77?1000?3600?1???Q?H?其余各测点经计算所得列于下表： 测点 1 82.1 2 85.8 3 89.5 4 91.2 5 90.9 6 88.3 7 85.6 8 82.2 ?(%) 铭牌参数应根据性能曲线中查出相应于最高点功率点的参数，故先将表列数据描绘于性能图上，经查得铭牌参数如下：
H?79mmH2g
Q?8300m3/h
N?2kW; ??91.4%
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45．某一单吸单级泵，流量Q?45m3/h，扬程H?33.5m，转速n?2900r/min，试求其比转数nsp为多少？如该泵为双吸式，应以Q/2作为比转数中的流量计算值，则其比转数应为多少？当该泵设计成八级泵，应以H/8作为比转数中的扬程计算值，则比转数为多少？ [解] 根据计算公式可得：
n?Q1245nsp?3.65?34?3.65?2900?(33.5)34?85.14?85
3600H
nsp双级?3.65?2900?145(33.5)34?3.65?2900?0.079??59.95?60
2?360013.924当该泵设计成八级泵，而总扬程不变时，则为：
nsp八级?3.65?2900?453600(133.534)?36.5?2900?0.112??405 82.92746． 某单吸单级离心泵，Q?0.0735m3/s，H?14.65m，用电机由皮带拖动，测得
n?1420r/min，N?3.3kW ；后因该为电机直接联动，n增大为1450r/min，试求此时泵
的工作参数为多少？
[解] 以下脚“1”表示有滑动现象时的参数，无下脚为改善运转后的参数。则：
Qn1450?， Q?0.0735??0.0751m3/s Q1n11420Hn14502?()2， H?14.65?()?15.28m H1n11420Nn14503?()3， N?3.3kw?()?3.51kW N1n1142047．有一转速为1480r/min的水泵，理论流量Q?0.0833m3/s，叶轮外径D2?360mm，叶轮出口有效面积A?0.023m2，叶片出口安装角?2?30?，试作出口速度三角形。假设流体进入叶片前没有预旋运动，即vul?0。试计算此泵的理论压头HT?。设涡流修正系数
k?0.77，理论压头HT为多少？（提示：先求出口绝对速度的径向分速度vrz，作出速度
三角形。）
[解] 先求出叶轮出口的径向分速度vr2：
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vr2?再求叶轮外缘圆周速度u2：
QT?0.0833??3.62m/s F0.023u2?n???D1480??0.36??27.84m/s 6060然后按出口安装角??30?，可绘出速度三角形如图所示： 根据速度三角形可以求出出口速度v2的切向分速度vu2：
vu2?u2?vr2?tg?2?27.89?3.62?1.732?2.161m/s
若无预旋时，叶片无限多的叶轮理论压头为：
H?T?仅考虑涡流修正系数时
11?u2?vu2??27.89?21.61?61.5m g9.8HT?K?H?T?0.77?61.5?47.35m
48．有一台多级锅炉给水泵，要求满足扬程H?176m，流量Q?81.6m3/h，试求该泵所需的级数和轴功率各为多少？计算中不考虑涡流修正系数。其余已知条件如下： 叶轮外径 D2?254mm 水力效率 ?h?92% 容积效率 ?v?90% 机械效率 ?m?95% 转速 n?1440r/min
流体出口绝对流速的切向分速度为出口圆周速度的55%
[解] 先求出出口圆周速度u2及出口速度的切向分速度vu2，以便求出理论压头。
u2?n???D2?1440?3.14?0.254?19.2m/s 60vu2?55%?19.2?10.56m/s
当不计涡流损失时，每级可建立压头为：
H??h??v??m?11?vu2?u2?0.92?0.90?0.95??19.2?10.56?16.17m g9.81 24