流体力学计算题练习讲课教案

练习题

1. 如右

图所示，在一密闭容器中，上部装有密度1=0.8

x 103kg/m3的油，下部为密度2=103kg/m3的水，已知

h i=0.4m, h2=0.2m。测压管中水银柱的读数h=0.5m,水银的

密度为i=13.6x 103kg/m3。求密闭容器中油液面上的压强

p o。

2. 图示为一水暖系统，为了防止水温升高时体积膨胀将水管胀

裂，在系统顶部设一膨胀水箱，使水有膨胀的余地。若系统内

水的总体积为8m3，加温前后温差为50C，在其温度范围内水

的膨胀系数为pT= 9X 10-4 1/C,求膨胀水箱的最小

容积

3. 当温度不变，压强从0.20 MPa增加到10 MPa时，某种液体

的体积减小

0.49%，求该液体的体积模量。

2

V x xy , v y

5. 已知流体运动的速度场为：

(x, y, z) (3, 1,2)处的流线方程。

6. 如图所示，水在压强作用下从密封的下水箱沿竖直管道流入上水箱中，已知h = 50cm, H = 3m，管道直径 D = 25mm，入 =0.02,各局部阻力系数分别为Z 1= 0.5, Z 2= 5.0, Z 3= 1.0, 仅供学习与参考P0

I

1

J 1

h1

1 1 2

h2l

4. 两个充满空气的封闭容器互相隔开，数为100kPa,右边真空计V的读数为两容器的水银压差计中h的读值。

左边压力表M的读12

II0 3.5mH2O ,试求连接“J?V

13

3y，试求t=2时过点

4

J

1

I

h

F

N J

H

r1

1

1

h

F

P

a

3

求：为维持稳定的管中流速V = 1m/s，下水箱的液面压强应保持在多少Pa?

7. 右图为毕托管示意图。液体自左向右流动，直管

和直角弯管直接插入管道内的液体中，弯管开口迎

着流动方向。测得A点的液柱高度为hA =170 mm，

B点的液柱高度为hB = 230 mm，已知液体的密度

为=990 kg/m3，忽略阻力损失，试计算管

内液体的流速uA。

8. 如右图所示为一壁厚可以忽略的大容器，在其下部开一直径为

d =12mm的小孔口，水自孔口流出后进入另一液面比大容器液面

低H =1.2m的容器中，两容器内的水位始终保持不变。试计算水的出流流量和孔口处的流速。

9. 如图所示为一壁厚可以忽略的大容器，为了便于出流，在容器壁上开一圆孔并在外面焊接一段等径圆管，容器自由液面及孔口出口皆与大气相通，而且可以保证容器内的水位不变。

已知孔口直径为d =12mm，焊接的圆管长度I二40mm。容器自由液面相对于孔口中心线的高度为H =1.2m，试计算水的出

流流量和出口流速

10. 用长I =300m、内径d =200mm的铸铁管输送密度二880 kg/m3的油液，测

得质量流量qm二8.80X 104 kg/h。设冬季油液的运动粘度

1=109.2X0-6m2/s, 夏季运动粘度2=35.5 X0-6m2/s,试确定冬、夏季输油管路以油柱高度表示的水头损失h。[注：若流动状态为

J

Vi

H

「h B

湍流，可取二0.04]

11、一恒定有压均匀管流，已知管径d=20 mm管长l=20m，管中水流流速u=0.12m/s，水温t=10 C时水的运动粘度

n=1.306 X 10-6m/s，求沿程

（x , y , z ） （

3, 1, 2）处的流线方程。

15. 一压缩空气罐与文丘里式的引射管连 接，d 1,d 2,h 均为已知，问气罐压力p o 多大 方才能将B 池水抽出。

16. 用水银压差计测量水管中的点速度 u ，如读数A h

=60mm ，求该点流速。

学习资料

阻力损失

12、如图，已知压力表测得密闭容器内的压力读 数为5千帕，其他数据如图中所示，求未知液体 的密度（已知水和水银的密度分别为 1吨/立方

米和13.6吨/立方米）。

-

未知液体

1^ | = 1萼

5m

*

木银

13.液体由水箱经中间有收缩截面（截面积为

A 1 ）的

管子定常出流，A 2为出口面积，h 2是出口在水箱液面 下的深度，问要吸上深为h1的同种液体，A1

A 应为多 少（不计

损失）？

14.已知流体运动的速度场为: v

x

xy 2， V y 1

3

3y

试求t=2时过点

水

17. 如图所示输水管经三通管分流。已知管径分别为d仁200mm、d2=100mm 和d3=150mm,

断面平均流速分别是v1=2m/s和

v2=1.5m/s，试求断面平均流速v3.

18.图示一串联管路，管径、管长、沿程水力摩阻系数和流量分别标于图

中，试按长管计算所需的水头H 为多少？

1000m

= 250mm

=0.025

L 产500m

亦二

200mm

>0.026

—

—

H

Q-25 L/s

19•如图所示，用真空计B测得封

闭水箱液面上的真空度为0.98kPa，若敞口油箱

的液面低于水箱液面的高度H=1.5m，油柱高

h仁5.6m，水银柱高h2=0.2m，求油的密度。

q =25L/s