习题课06选编.pptVIP

1-1:已知液体中流速沿y方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律 ， 定性绘出切应力 沿y方向的分布图。 2-1． 试绘出封闭容器侧壁AB上的相对压强分布，并注明大小。 （ 设 液 面 相 对 压 强 ）。 2-2:如图所示容器，上层为空气，中层为γ1=8170N/m3 的石油，下层为 γ2=12550N/m3的 甘 油，试 求： 当 测 压 管 中 的 甘 油 表 面 高 程 为9.14m时压力表的读数。 解： 作等压面1--1，则有 2-3. 某处设置矩形安全闸门如图所示，闸门宽b=0.6m，高h1=1m，铰接装置于距离底h2=0.4m，闸门可绕A点转动，求闸门自动打开的水深h为多少米。 解：闸门自动开启的条件为： 将 zD代入上述不等式得： zDh-h2 2-4 画 出 图 中 圆 柱 曲 面 上 的 压 力 体， 并 标 明 方 向。 3-1：有一等直径的虹吸管： （1） 试定性绘出当通过实际水流时的总水头线和测管水头线； （2） 在图上标出可能产生的负压区； （3） 在图上标出真空值最大的断面。 （1） 总水头线和测压管水头线 （2） 全 部 都 可 能 为 负 压 区 （3）A－A 断 面 真 空 值 最 大 A A 3-2 1）试定性绘出当实际水流通过图示管道时的总水头线和测压管水头线； 2) 在图上标注可能的负压区； 3) 在图上标注真空值最大的断面。 3-3：注液瓶为了使下部管口的出流量不随时间而变，在上部瓶塞中插入通气管，试分析出流量恒定的原理和调节。 调节: 水面不低于通气管下端处，即水面高度不小于a，流量恒定。调节通气管插入深度，即可调节出流量  原理：出流时，水面下降，但通气管下端处的压强维持为大气压，即通过该处的水平面维持为零压面，由 (忽略损失)， 因为H=a不变，所以流量恒 定。 3-4：烟囱直径d=1.2m, 通过烟气流量Q=6.068 m3/s, 烟气密度ρ＝0.7kg/m3，空气密度ρa＝1.2kg/m3，为了保证进口断面的负压不小于10mm 水 柱，试计算烟囱的最小高度H。 烟囱的能量损失： 解：以进口为1－1 断面，出口为2－2 断面，过1－1形心的水平面为基准面O－O，列气体伯努利方程： 由题意有：v1=v2， z1=0, z2=H, p2=-Hγa V=Q/A=5.368 m/s H=9.68 m 3-5. 水由水箱经一喷口无损失地水平射出，冲击在一块铅直平板上，平板封盖着另一油箱的短管出口。两个出口的中心线重合，其液位高分别为h1和h2，且h1=1.6m ，两出口直径分别为d1=25mm,d2=50mm，当油液的相对密度为0.85 时，不使油液泄漏的高度h2应是多大（平板重量不计，能量损失忽略不计）？ 取图示射流边界为分离体，根据动量方程，平板对射流的作用力为 习题课 4－1 油管直径d=8mm，流量Q=77cm3/s,油的运动粘度ν＝8.6×10-6 m2/s，油的密度ρ＝0.9×103 kg/m3。 求： (1) 判别流态 (2) 在长度L＝2米的管段两端，水银压差计读值△h。 解： (1) 层流 (2) △h＝0.095 m 习题课 4－2 水从水箱经水平圆管流出，开始为层流。在保持水位不变的条件下，改变水的温度，当水温由低向高增加时，出流量与水温的关系为: (a)流量随水温的增高而增加； (b) 流量随水温增高而减小； (c) 开始流量随水温增高而显著增加，当水温增高到某一值后，流量急剧减小，之后流量变化很小； (d) 开始流量随水温增高而显著减小，当水温增高到某一值后，流量急剧增加，之后流量变化很小。 答：圆管内流动处于层流状态时， 流动主要受流体的粘性支配，提高水温(流体黏度减小)流量急剧增加。 随温度升高，流体黏度减小，相应的雷诺数增大到临界时，流动由层流过渡到紊流。在紊流情况下，紊流阻力(附加阻力)大于粘性阻力，因此流量在出现紊流时减小。 之后再提高水温，粘性阻力虽然减小，但因紊流阻力起主要作用，流量增加甚微。 ( 本题内容为1839 年 GHagen 所做著名实验) 习题课 4－3 水箱中的水通过垂直管道向大气出流，设水箱水深为H，管道直径d，长度l，沿程阻力系数λ，局部阻力系数ζ。 试 求：（1） 在 什 么 条 件 下 流 量 Q 不随