求助啊,帮我计算有关流体力学的题,万分感谢

2024-11-25 11:15:15
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回答1:

(1)水不会从测压管中溢出时通过管道的最大流量Q
大管截面积:s‘=πD²/4=0.0707m²,流速u'=Q/s'
小管截面积:πd²/4=0.00785㎡,流速u’‘=Q/s''
由于动能以及动量校正系数均为1,故可视为理想流体,
列伯努利方程:u'²/2+p’/ρ=u''²/2+p''/ρ
而p'/ρ-p''/ρ=hg,h1=0.9m
联立以上诸式:hg+Q²/(2s'²)=Q²/(2s''²)
代入数据,解得:Q=0.0332m³/s;即119.5m³/h
(2)流量最大时水流作用在管道收缩段上的力。
每秒质量流量:Qm=0.0332×1000=33.2kg/s
速度增量:u'-u''=3.75
1秒动量增量:Qm(u'-u'')=128.82N·S
所以每秒受力128.82÷1=128.82N
(1)通过管道的流量Q;
设流体此时处在阻力平方区,于是根据粗糙系数查图,估计其摩擦系数为0.042
则阻力损失:∑hf=λlu²/(2d)+(ξ1+2ξ2)u²/2=3.265u²
列伯努利方程:h'g=h''g+u²/2+∑hf;其中h‘-h''=H2
解得:u=5.59m/s,(此流速微快),
估计此时处于常温,水的粘度为0.001
雷诺数:Re=duρ/μ=0.3×5.59×10³÷0.001=1.68×10^6,符合假设;
故流速应为5.59m/s;
此时流量Q=uπd²/4=0.395m³/s
(2)管道转折点A前的压强水头。
压头=p(大气)/(ρg)+H1-λl'u²/(2dg)-u²/(2g)=12.37m(l'=10m)
由于我只学过化工原理里面的流体力学,所以,也许某些地方有谬误,见谅。
做完之后我百度了一下,网上好像有标准答案,楼主何不自行收一收,“流体力学2012自考题答案”。