工程流体力学第四版

2 — 1 已知某种物质的密度??2.94g/cm3，试求它的相对密度d。 2—2

2已知某厂

,

21号炉水平烟道中烟气组成的百分数为

,

?co?13.5%?so?0.3%?o?0.3%2,

?N?0.3%?HO?0.3"，

3试求烟气的密度。 [1.341kg/cm] 2—4 当压强增量为5000Pa时，某种液体的密度增长0.002%。试求该液体的体积模量。 [2.5?10Pa] 2—6 充满石油的油槽内的压强为4.9?10Pa，今由槽中排出石油40Kg，使槽内压强降到

559.8067?104Pa，设石油的体积模量K=1.32?109Pa。试求油槽的体积。

2—9 动力黏度为2.9?10Pa?S、密度为678Kg/m3的油，其运动黏度等于多少？ [4.28?10m/s] 2—12 一平板距离另一固定平板0.5mm，两板间充满流体，上板在每平方米有2N的力作用下以0.25m/s的速度移动，求该流体的黏度。 [0.004Pa?S] 2—13 已知动力滑动轴承的轴直径d=0.2m，转速n=2830r/min，轴承内径D=0.2016m，宽度l=0.3m，润滑油的动力黏度??0.245Pa?S，试求克服摩擦阻力所消耗的功率。 [50.7W]

3—1 如图所示，烟囱高H=20m，烟气温度ts =300℃，压强ps ，试确定引起火炉中烟气自动流通的压强差。烟气的密度可按下式计算：ps=（1.25-0.0027tskg/cm3，空气的密度

?72?4ps=1.29kg/cm3。 [1.667Pa]

3—6 如图所示，两根盛有水银的U形测压管与盛有水的密封容器连接。若上面测压管的水银页面距自由液面的深度h1 =60cm，水银柱高h2=25cm，下面测压管的水银柱高h3=30cm，

?Hg =13600kg/cm3，试求下面测压管水银面距自由液面的深度h4。 [0.4m]

3—12 如图所示，直线行驶的汽车上放置一内装液体的U形管，长l=500mm。试求当汽车以加速度a=0.5m/s2行驶时，两支管中的液面差。 [2.55cm]

3—16 如图所示为一圆柱形容器，直径d=300mm，高H=500mm，容器内装水，水深h1=300mm,使容器绕铅直轴作等角速度旋转。 （1）试确定水正好不溢时的转速n1；（2）求刚好露出容器地面时的转速n2；这时容器停止旋转，水静止后的深度h2等于多少？

[178.7r/min , 199.7r/min,0.25m]

3—22 水作用在下图中所示，3/4圆柱面ABCD上，画出（a）、（b）、（c）三种开口测压管位置?1 、?2、?3情况的压力体及总压力垂直分力的作用方向。

4—13 如图所示，直立圆管管径为10mm，一端装有直径为5mm的喷嘴，喷嘴中心离圆管截面处的高度为3.6m，从喷嘴排入大气的水流出口速度为18m/s。不计摩擦损失，计算截面处所需的计示压强。 [1.87?10Pa]

5

4—14 忽略损失，求下图所示文丘里管内的流量。 [0.0361m]

3

4—15 如图所示，一文丘里管和压强计，试推到体积流量和压强计读数之间的关系式。

1/2????2gH[(?m/?)?1]??? ?qv??44?4?(1/d2)?(1/d1)??????

4—16 按图所示的条件求当H=30cm时的流速v。 [1.085m/s]

4—17 输水管中水的计示压强为6.865?10Pa，假设法兰盘接头处的填料破坏，形成一个面积A=2mm的穿孔，求改输水管道一昼夜所漏损的水量。 [6.4m]

3

54—18 如图所示，敞口水池中的水沿一截面变化的管道排出，质量流量qm =14Kg/s.若

d1?100mm,d2?75mm,d3?50mm ，不及损失。求所需的水头H以及第二管段中央M

点的压强，并绘制测压管水头线。 [2.59m；2.04?10Pa]

4

4—19 如图所示，水从井A利用虹吸管引导井B中，设已知体积流量qv=100m/h，H1=3m，

3

z=6m，不计虹吸管的水头损失。试求虹吸管的管径d及上端管中的负计示压强值Pe 。

[0.068m；5.89?10Pa]

4

4—21 如图所示，水沿渐缩管道垂直向上流动，已知d1?30cm,d2?20cm,计示压强

3

h=2m。若不计摩擦损失，试计算其流量。 [0.439m/s] p1e?19.6N/cm2 ，

4—24 连续管系中的90 渐缩弯管放在水平面上，管径d1?15cm,d2?7.5cm,入口处的水平流速v1 =2.5m/s，计示静压强p1e?6.86?104Pa。如不计能量损失，试求支撑弯管在其位置所需的水平压力。 [259.4] 4—25 额定流量qm=35.69kg/s的过热蒸汽，压强p=981N/cm，温度t=510℃（对应的蒸汽比体积v=0.03067m/kg），经?273? 23mm的主蒸汽管道铅直向下，再经90弯管转向水平方向流动。如不计能量损失，试求蒸汽作用给弯管的水平力。 [3.89?10N]

4?23?4—26 如图所示，相对密度为0.83的油水平射向直立的平板，已知v0=20m/s，求支撑平板所需的力F。 [652N]

4—27 标准状态的空气从喷嘴里射出，吹到与之成直角的壁面上，壁面上装有测压计，测

压计读数高于大气压466.6Pa。求空气离开喷嘴时的速度。 [19m/s] 4—28 水龙头与压力箱连接，压强170kPa，水龙头的入流速度可忽略不计。水龙头往大气中喷水，设水柱成单根流线，忽略空气阻力，估计水流离开出口能达到最大的高度。 [17.3m] 4—29 如图所示，一股射流以速度v0水平射到倾斜光滑平板上，体积流量为qvo。求沿板面向两侧的分流量qv1与qv2的表达式，以及流体对板面的作用力。忽略流体撞击的损失和

重力影响，射流的压强分布在分流前后都没有变化。 [qv1?1?cos?1?cos?qv0;qv2?qv0;F???qv0v0sin? ] 22

4—30 如图所示，如果沿下侧流动的流量为流体总流量的45%，问平板倾斜角? 多大？

[8415?]

?

4—31 如图所示，平板向着射流以等速v运动，导出平板运动所需功率的表达式。

[?qvv(v0?V)2sin2? ] v0

6—1 半径为r0的管中流动是层流，流速恰好等于管内的平均流速的地方与管轴之间的距 离r等于多大？ [0.707r0] 6—2 沿半径 d=200mm 的管道输送润滑油，流量qm=9000kg/h,润滑油的密度

?=900kg/m3，运动黏度冬季为v=0.0001092m2/s。试判断冬夏两季的润滑油在管中的流

动状态。 [Re：162,496]

8—1 试确定下列各流场中的流速是否满足不可压缩流体的连续性条件：（1）vx=kx，

22（2）vx=k（x+xy-y2），vy=k（x+y2）；（3）vx=ksin（xy），vy=-ksin（xy）； vy=-ky；

（4）vx=kln（xy）, vy=-ky/x。 [满足；不满足；不满足；满足]

8—2 在不可压缩流体的三维流动中，已知vx=x+y+x+y+2和vy=y+2yz，试用连续方程推导出vz 的表达式。 [vz=-z-2(x+y)-z] 8—3 下列各流量场中哪几个满足连续性条件？它们是有旋流动还是无旋流动？（1）

222222（2）vx=kx/（x+y），vy=ky/（x+y）；（3）vx=x+2xy；vy=y+2xy；vx=k，vy=0；

2222（4）vx=y+z，vy=z+x，vz=x+y。 [满足，无旋；满足，无旋；不满足；满足，无旋]

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