1、15-2. 有一水箱水面保持恒定(5m) ,箱壁上开一孔口,孔口直径 d=10cm,(1)如果箱壁厚度为 3mm,求通过孔口的流速和流量。 (2)如箱壁厚度为 40mm,求通过孔口的流速和流量。解:(1)薄壁孔口: 0QAgH对薄壁孔口, =0.60.622 4430.1(0.6)*9.85.671.820/4Q ms: :通过孔口的流速 0vgHA(0.62)*9.85.6.14/v ms:(2)厚壁孔口2 430.*9.85.10/Qs通过孔口的流速 .81/vs5-3图示水箱用隔板分为左右两个水箱,隔板上开一直径 mm 的薄壁小孔口,水41d箱底接一直径 mm 的外管嘴,管嘴长 m, m
2、。 。 (1)分析出流恒定302d.0l3H性条件( 不变的条件) (2)在恒定出流时,B 箱中水深 等于多少?(3)水箱流量H2为何值?1Q(1) 时, 恒定不变。解 22(2) 为管嘴出流, 为孔口出流。取0.34lmd1d10.611222AgHAgHl2.60.80.2242 2210.8.33 .1590.16. HA22.59.59.HH2481.m(3) 32120.6.4.15.80mQAggs 25-7某恒温室采用多孔板送风,风道中的静压为 ,孔口直径为 ,空气温20Pa20m度为 ,=0.8,要求送风量为 。问需要布置多少孔口?02C31ms在通风工程中,对于多孔板送风,流
3、量系数采用 =0.8解 321 020.8(.)4.5861041.pQAg s (个)1n13.565-11. 如图孔板流量计,输送 20空气,测量 h=100mmH2O, ,d=100mm,求 Q。0.6解: 0323.1980.6.40197pQAms5-15两水池用虹吸管连通,上下游水位差 ,管长 ,直2Hm123,5,4llml径 ,上游水面至管顶高度 ,已知 ,20d1h0.601.入 口 弯 头,求(a)虹吸管中的流量。 (b)管中压强最低点的位置及其最大负压值。1.出 口写上下游水面的能量方程,得解 22 2 21()(0.2.51).lvvlv vHdggdgg1p320.1
4、3515.2vHg.6ms32201504QAvs压强最低点在 末端,则2l2210(01.5)cplvvvhgdgg281(.5)(.3.)2.75.2c m5-16如图所给水泵抽水系统,管长,管径单位为米, 给于图中,流量, 。求(1)吸水管和压水管的 S 数(2)求水泵所需水头。3401mQs0.(1)S 数解 2511242408()8(.3.)518/ldsmgg25224246()(07)0/lS sd(2) 2 3211().hQSm417320Zm.523.Hh5-20有一简单并联管路如下图,总流量 , ,求各管段间的3801mQs0.2流量及二节点间的水头损失。第一支路 ,
5、,第二支路12d6l, 。20dm2360l解 12S11242580.6309ldgg224258.1860lSd10.2.30.41.43392580.4S节点间的水头损失 220.8.7hSQm313.7.509QsS32.2.486h校核 3120.ms55-22如图所示管路,设其中的流量 不计局部损失。其它已各30.6/,0.2,AQms条件如,求 A、D 二点间的水头损失。解 222 2320.61004. 7.6.6.()(.)44ABlvlQlh mdgAd gggBC 段的损失为 2BChS42311S242480.345.ldgg324248.5803.lSd42424.9
6、145.lgg110.83.420.5.1823.538S所以 2()0.16.5ABhm62452150.6301.6. .3.7.7CDh mgg.4.ABCDh5-25三层供水管路,各管段的 S 值均为,层高为 5m。设 a 点的压力水头 20m,求 、1Q、 ,并比较三流量,得出结论来。2Q3解 21hSQH34810.61ms以二、三层楼分支点,分别写能量方程,设分支点水头为 1H则 对二层 21HSQ1HS对三层 2113515写上述分支点,a 点的能量方程 213()HSQ221355()SQ上式代入 及 ,则3211 15()HSS 211155(2)HHSS7111(5)52
7、2H113(5)52H11 13()()42221 1155()3()()44H2221 1530)H17014Hm3428.710Qs34138859.52102msS1236-2:某体育馆的圆柱形送风口, ,风口距赛区为 ,要求比赛区风速(质0.6d60量平均风速)不得超过 ,求送风口的送风量应不超过多少 ?.ms 3ms解 0 672.722.50805nrsa2002230.31428671.3.60./44vaSdvmsQvdms所以,计算断面在主体段,a 值为0.0886-3:岗位送风所设风口向下,距地面 4m。要求在工作区(距地 1.5m 高范围)造成直径为 1.5m 的射流,限
8、定轴心速度为 .求喷嘴直径及风口流量。2ms采用圆形喷嘴解 0.8a000015.56.8(.47)6(.147)1DSddm,为主体段。02582.nrSSa0002230484170.176.5.6.4./4mvvdsQvms6-9:高出地面 5m 处设一孔口 ,以 速度向房间水平送风,送风温度01d,室内温度 。试求距出口 3m 处的 、 及弯曲轴心坐标。01tC27etC2vt解 2 210 02 .30.30.23813 54714713.7eTtaSdt200(.51.5)egTaySvd3229.873(70.8(1.5)4.m2202 .083.17147.8vvaSds99-
9、12:有一收缩型喷嘴,如图 9-2,已知 p1=140kPa(abs), p2=100kPa(abs), v1=80m/s, T1=293k,求 2-2 断面的速度 v2。解:v 2 较高,可做等熵处理: 1221 2803.593.5ppkkvRTTR33111 3122.41*0.69/7()().0/kkppTkgmk32 232320*6.9871410.5*.569./pTRvvms9-13:某一绝热气流的马赫数 M=0.8,并已知其滞止压力 p0=5*98100N/m2,温度 t0=20,试求滞止音速 c0、当地音速 c,气流速度 v 和气流绝对压强 p 各为多少?解:1、 1.4
10、*287934/kRTms2、120 0.()(*8).0623/Mccms3、 0.825.4/vvms4、1.4220102(1)(*8)55*9803.9/.4.kpN9-15:空气在直径为 10.16cm 的管道中流动,其质量流量是 1kg/s,滞止温度为 38,在管道某断面处的静压为 41360 N/m2,试求该断面处的马赫数、速度及滞止压强。10解:201pkv0RT201kpv代入数据,得:2.41.4360873v即2160329.5()v 又 vA2113.4(2)(0.6)4v 将 2 式代入 1 式,得276039.513.4即 46.2.v解得23469.5236.59
11、8.23/ms312.08/5kgm416029527*.8ppRTk.3/cks59034vM201(1)kp1120.350(1.*7)1.4589ppPa10-1:弦长为 3m 的飞机机翼以 300km/h 的速度,在温度为 20,压强为 1at(n)的静止空气中飞行,用比例为 20 的模型在风洞中作实验,要求实现动力相似。 (a)如果风洞中空气的温度、压强和飞行中的相同,风洞中空气的速度应当怎样?(b)如果在可变密度的风洞中作实验,温度仍为 20,而压强为 30at(n),则速度应是怎样?( c)如果模型在水中实验,水温为 20,则速度应是怎样?解:(a):由雷诺准则相等 ,且模型与原
12、型的温度压强相等,即 ,可nmvlnm知所以:120nmlv20360/mnvkmh此时马赫数 M1,因此,动力相似不可能实现。(b) pRT由于温度不变,所以 130nm动力粘滞系数是温度的单值函数,即 不变30nm由雷诺准则相等可知: 1.5203/.5nmnvlkh(c):20空气和水的运动粘滞系数分别为 15.7*10-6m2/s 和 1.007*10-6m2/s,所以1.70.823084/.nmnvlkh10-7:在风速为 的条件下,在模型上测得建筑物模型背风面压强为 ,迎s 24Nm12风面压强为 。试估计在实际风速为 的条件下,原型建筑背风面和迎风面240Nm10ms的压强为多少?背风口的风压为解因2nnmpvnm222104()37.58n Nv迎风面的风压为 2106.4npm10-10:角度为 的三角堰的溢流流量 Q,是堰上水头 H,堰前流速 和重力加速度 g 的 0v函数。分别以(a)H 、g;(b)H 、 为基本物理量写出 Q 的无因次表达式。0v解 0,QfHvg2200()afv152(),vbfHgg02152Qf