流体力学习题集解析

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阻力系数λ=0.012,管道进口、弯头和出口的局部阻力系数分别为Ke=0.5,Kb=0.5,Ko=1.0,水位差H=1.5m,试求虹吸管的流量。

题5-39图 题5-40图

5-40 水从密闭容器A沿直径d=25mm、长度l=10m的管道流入容器B,已知容器A水面的相对压力p1=2at,水面高H1=1m,H2=5m,沿程阻力系数λ=0.025,局部阻力系数:阀门Kv=4.0,弯头Kb=0.3,试求流量。

5-41 由水库引水,先用长l1=25m,直径d1=75mm的管道将水引至贮水池中,再由长l2=150m,直径d2=50mm的管道将水引至用水点。已知水头H=8m,沿程阻力系数λ1=λ2=0.03,阀门局部阻力系数Kv=3,试求:(1)流量Q和水面高差h;(2)绘总压头线和测压管压头线。

题5-41图 题5-42图

5-42 由水塔向水车供水,已知供水管直径d=100mm,长度l=80m,中间装有两个闸阀和四个90°弯头,管道的沿程阻力系数λ=0.03,局部阻力系数:阀门Kv=0.12,弯头Kb=0.48,水塔的水头H=6m,水车的有效容积V=7m,试求水车充满水所需时间。

5-43 两水池水面高差恒定,H=3.8m,用直径d1=200mm、d2=100mm,长度l1=10m、l2=6m的串联管道相连接,沿程阻力系数λ1=λ2=0.02,试求:(1)流量并绘总压头线和测压管压头线;(2)若直径改为d1=d2=200mm,λ不变,流量增大多少倍?

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题5-43图 题5-44图

5-44 自密闭容器经两段串联管道输水,已知压力表读数pM=98.1kPa,水头H=2m,管长l1=10m、l2=20m,直径d1=200mm、d2=100mm,沿程阻力系数λ1=λ2=0.03,试求流量并绘总压头线和测压管压头线。

5-45 水从密闭水箱沿垂直管道送入高位水池中,已知管道直径d=25mm,管长l=3m,水深h=1.0m,流量Q=1.5L/s,沿程阻力系数λ=0.033,阀门的局部阻力系数Kv=9.3,试求密闭容器上压力表读数pm,并绘总压头线和测压管压头线。

题5-45图 题5-46图

5-46 储气箱中的煤气经管道ABC流入大气中,已知Δh=100mmH2O,断面标高zA=0、zB=10m、zC=5m,管道直径d=100mm,长度lAB=20m、lBC=10m,沿程阻力系数λ=0.03,局部阻力系数:进口Ke=0.6、转弯Kb=0.4,煤气密度ρ=0.6kg/m,空气密度ρa=1.2kg/m,试求流量并绘总压线、势压线和位压线。

5-47在长度为1000m,直径为300mm的管道上,并联一根直径相同、长度l=500m的支管(题5-47图中虚线),若水位差H=23m,摩擦阻力系数λ=0.03,不计局部损失,试求支管并联前后的流量及其比值。

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题5-47图 题5-48图

5-48 并联管道的总流量为Q=25L/s,其中一根管长l1=50m、直径d1=100mm,沿程阻力系数λ1=0.03,阀门的局部阻力系数K=3.0;另一根管长l2=30m,直径d2=50mm,沿程阻力系数λ2=0.04,试求各管段的流量及并联管道的压头损失。

5-49 有一泵循环管道,各支管阀门全开时,支管流量分别为Q1、Q2,若将阀门A开度关小,其它条件不变,试论证主管流量Q怎样变化,支管流量Q1、Q2怎样变化。

题5-49图 题5-50图

5-50 枝状送风管道各段流量分别为Q1、Q2、Q3,若在支管2末端接长,如图中虚线所示,试问Q1、Q2、Q3有何变化?

5-51 水塔经串并联管道供水,已知供水量Q=0.1m/s,各段直径d1=d4=200mm,d2=d3=150mm,各段管长l1=l4=100m,l2=50m,l3=200m,各段沿程阻力系数λ=0.02,局部阻力不计。试求并联管段的流量Q2、Q3及水塔水面高度H。

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题5-51图 题5-52图

5-52 应用长度同为l的两根管道,从水池A向水池B输水,其中粗管直径为细管直径的两倍d1=2d2,两管的沿程阻力系数相同,局部阻力不计。试求两管中流量比。

5-53 通风机向水平风道系统送风,已知干管直径d1=300mm,长度l1=30m,末端接两支管,其一直径d2=150mm,长度l2=20m;另一支管是截面为0.15m×0.2m的矩形管,长度l3=15m,通风机送风量Q=0.5m/s,各管段沿程阻力系数均为λ=0.04,空气密度ρ=1.29kg/m,忽略局部阻力,试求通风机的风压。

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题5-53图 题5-54图

5-54 工厂供水系统由水泵向A、B、C三处供水,管道均为铸铁管,已知流量QC=10L/s,qB=5L/s,qA

=10L/s,各段管长l1=350m,l2=450m,l3=100m,各段直径d1=200mm,d2=150mm,d3=100mm,整个场地水平,试求水泵出口压力。

5-55 三层楼的自来水管道,已知各楼层管长l=4m,直径d=60mm,各层供水口高差H=3.5m,沿程阻力系数λ=0.03,龙头全开时阻力系数K=3,不计其它局部阻力。试求当龙头全开时,供给每层用户的流量不少于3L/s,进户压力pM应为多少?

题5-55图 题5-56图

5-56 由水塔供水的输水管路由三段串联组成,各管段的尺寸分别为l1=300m,d1=200mm;l2=200m,d2=150mm;l3=100m,d3=100mm,沿程阻力系数λ=0.03。管路总输水量为0.04m/s,其中有一半经管段l2均匀泄出,局部阻力不计。试计算需要的压头H。

5-57 将长度为300m,直径为200mm,沿程阻力系数为0.02的三根同规格管道并联组成输水管路,总输水量为1.0m/s,其中一根管道沿程均匀泄流,泄流量为0.15m/s。求各支路的输水流量和压头损失。

5-58 水沿着长L=1000m、直径D=200mm的干管流过,管终端流量为Qz=0.04m/s,沿干管全长布置有彼此相距l=50m的出流点,各出流点的流量均为q=2×10m/s。已知沿程阻力系数λ=0.025,局部阻力不计。(1)求沿程损失hf;(2)若全部流量均通过干管流过,求所需要的压头H1;(3)若全部流量均通过各出流点流出,求所需要的压头H2。

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题5-58图

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