流体力学习题集与答案解析

过流量及最大允许安装高度hs。

习题6-6

6-7 虹吸滤池的进水虹吸管如图所示。管长l1?2.0m、l2?3.0m,管径

d?0.3m,沿程阻力系数λ?0.025,进口局部损失系数ζ1?0.6,弯头局部损失系数ζ2?1.4,出口局部损失系数ζ3?1.0。若通过流量qV?0.2m3/s,求水位差H。

习题6-7(将z改为H))

6-8 一河下圆形断面混凝土倒虹吸管,已知:粗糙系数n?0.014,上下游水位差H?1.5m,流量qV?0.5m3/s,l1?20m,l2?30m,l3?20m,进口局部阻力系数ζ?0.4,折角??30,试求管径d。

习题6-8

6-9 如图所示水泵将水从进水池抽至水塔,已知水泵的功率N?25kW,流量qV?0.06m3/s,水泵效率??75%,吸水管长度l1?8m,压水管长度l2?50m,吸水管直径d1?250mm,压水管直径d2?200mm,沿程阻力系数λ?0.025,带底阀滤水网的局部阻力系数ζ1?4.4,弯头阻力系数ζ2?0.2,阀门ζ3?0.5,逆止阀ζ4?5.5,水泵的允许真空度hV?6m,试求:(1)水泵的安装高度Hs;(2)水泵的几何给水高度Hg。

习题6-9(将Zs改为Hs;Q改为qV)

6-10 离心泵从吸水池抽水,水池通过自流管与河流相通,水池水面恒定不变。已知自流管长l1?20m,d1?150mm。水泵吸水管长l2?12m,d2?150mm,沿程阻力系数λ1?λ2?0.03,局部阻力系数如图所示。水泵安装高度Hs?3.5m,真空表读数为44.1kPa。求(1)水泵的抽水量;(2)当泵轴标高为50.2m时,推算河流水面高程?

习题6-10(将hs改为Hs;Q改为qV)

6-11 某车间一小时用水量是36m3,用直径d?75mm,管长l?140m的管道自水塔引水,见图所示。用水点要求自由水头Hz?12m,设管道粗糙系数

n?0.013。试求水塔的高度H。

习题6-11

6-12 如图所示,两水池用两根不同直径的管道串联相接,管道直径分别是:

d1?250mm,d2?200mm,管道长度l1?300m,l2?350m,设管材用铸铁管。

若H?10m,求管道通过的流量。。

习题6-12(将h改为H)

6-13 并联管路如图所示,已知总流量qV?0.1m3/s;长度l1?1000m,

l2?l3?500m;直径d1?250mm,d2?300mm,d3?200mm,如采用铸铁管,

试求各支管的流量及AB两点间的水头损失。

习题6-13(标出水流方向,A前加进入方向,而B后加流出方向) 6-14 供水系统如图所示。已知各管段长度分别为l1?500m、l2?700m、

l3?350m、l4?300m,管径分别为d1?250mm、d2?150mm、d3?150mm、

d4?200mm,由节点B流出的流量qB?0.045m3/s,由节点D流出的流量qD?0.02m3/s,管段CD为沿程均匀泄流,其比流量q?0.1?10?3m2/s,D点所

需之自由水头为8m,地面高程已示于图中。若采用铸铁管,求水塔水面所需的高度H。

习题6-14(将QB改为qB;QD改为qD)

6-15 薄壁铝合金喷洒支管,外径76mm,壁厚1.5mm,比阻为S?195.4。管长150m,装6个喷头,但第一个喷头位于支管首端,喷头间距为30m,每个喷头流量q?7m3/h。求此铝管进行喷灌作业的沿程水头损失。(喷灌工程技术,p70)

6-16 树状供水管网,如图所示,已知水塔地面标高zA?15m,管网终点C和D点的标高zC?20m,zD?15m,自由水头Hz均为5m,qC?20L/s,qD?7.5L/s,

l1?800m,l2?400m,l3?700m,水塔高度H?35m,试设计AB、BC、BD段

管径。

习题6-16

6-17 输水钢管直径d?1000mm,壁厚??7mm,弹性模量

2

E?2.06?107N/cm,阀门全开时管内流速V0?1.0m/s。(1)求水击波的传播速

度;(2)求阀门突然关闭时产生的压强升高值;(3)为了避免直接水击,管长为

l?1000m时,阀门的关闭时间至少为多长?

第七章 粘性流体动力学基础

1. 试运用微元体法推导牛顿流体的连续和运动方程。 2. 查阅相关资料,学会用Prandtl 展开法推导边界层方程。

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