[工学]流体力学例题.ppt

26.98×（d /ε）8/7=26.98×（50/0.04）8/7＝9.34×104 由于4000＜Re＜26.98×（ d /ε ）8/7，可按紊流光滑管的有关公式计算沿程损失系数，又由于 4000＜Re＜105，所以沿程损失系数的计算可用勃拉修斯公式，即 管内流动的雷诺数为 根据粘性流体的伯努里方程可解得 管道入口的局部损失系数 Pa (4) 根据已知条件d/R=0.1查表，弯管的局部阻力系数 计单位重量流体经过水泵时获得的能量为hp，列水箱液面和水管出口的伯努里方程 总损失 mH2O 由上式可解得 水泵的功率P为 mH2O W 【例4-6】 两水箱用两段不同直径的管道相连接，1—3管段长l1 = 10 m，直径d1 = 200mm，λ1=0.019；3—6管段l2 = 10m，d2 = 100mm，λ2 = 0.018。管路中的局部管件有：1为管道入口；2和5为900煨弯弯头；3为渐缩管（α= 80）；4为闸阀；6为管道出口。若输送流量Q = 20 L/s，求水箱水面的高差H应为多少？ ， 解：计算出两管段中的流速水头 由两水箱水面的能量方程可知： 而两水箱间管流总水头损失为： 查表5—4和有关资料可得ζ1 = 0.5；ζ2 = ζ5 = 0.5；；ζ4 = 0.5；ζ6 = 1.0。 代入上式得 = 1.293(m) 所以，两水箱水面高差为1.293m * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 【解】 以截面A为基准面列出截面A和B的伯努利方程 由此得 （a） 由连续性方程 所以 （b） 水银差压计1—1为等压面，则有 由上式可得 （c） 将式（b）和式（c）代入（a）中 解得 （m/s） （m3/s） 【例3-5】 有一离心水泵装置如图6-4所示。已知该泵的输水量 m3/h，吸水管内径 150mm，吸水管路的总水头损失 mH2O，水泵入口2—2处，真空表读数为450mmHg，若吸水池的面积足够大，试求此时泵的吸水高度 为多少? 图6-4 离心泵装置示意图 【解】 选取吸水池液面l—1和泵进口截面2—2这两个缓变流截面列伯努利方程，并以1—1为基准面，则得 因为吸水池面积足够大，故 。且 （m/s） 为泵吸水口截面2—2处的绝对压强，其值为 将和值代入上式可得 （mH2O） * * 二、动量方程应用举例 【例3-6】 水平放置在混凝土支座上的变直径弯管，弯管两端与等直径管相连接处的断面1-1上压力表读数p1=17.6×104Pa，管中流量qv=0.1m3/s，若直径d1=300㎜，d2=200㎜，转角Θ=600，如图3-25所示。求水对弯管作用力F的大小 【解】 水流经弯管，动量发生变化，必然产生作用力F。而F与管壁对水的反作用力R平衡。管道水平放置在xoy面上，将R分解成Rx和Ry两个分力。 取管道进、出两个截面和管内壁为控制面，如图所示，坐标按图示方向设置。 1.根据连续性方程可求得： 6 * 图 3-25 * (m/s) (m/s)