1、工程流體力學基礎作業1-9 已知椎體高為，錐頂角為，錐體與錐腔之間的間隙為，間隙內潤滑油的動力黏度為，錐體在錐腔內以的角速度旋轉，試求旋轉所需力矩的表達式。解：以錐頂為原點，建立向上的坐標1-10 已知動力潤滑軸承內軸的直徑m，軸承寬度m，間隙mm，間隙內潤滑油的動力黏度Pas，消耗的功率kW，試求軸的轉速為多少？解：力矩 角速度 轉速 r/min2-10 如果兩容器的壓強差很大，超過一個U形管的測壓計的量程，此時可以將兩個或兩個以上的U形管串聯起來進行測量。若已知cm，cm，油的密度kg/m3，水銀的密度kg/m3。試求A、B兩點的壓強差為多少？解：2-22 一矩形閘門AB可繞其頂端A點旋轉

2、，由固定在G點的重物控制閘門的開閉。已知閘門寬120cm，長90cm，閘門和重物共重10000N，重心在G點處，G和A點的水平距離為30cm，閘門和水平面的夾角。試確定水深多少時閘門正好打開？解：力矩Nm慣性矩m4面積m2mm2-31 汽油箱底部有一錐形閥，mm，mm，mm，mm，mm，汽油密度為830kg/m3，若略去閥芯的自重和運動時的摩擦力不計，試確定：（1）當測壓表讀數Pa時，提起閥芯所需的最小的力F；（2）時的計示壓強。解：（1）相當自由液面高m上面壓力體m3下面壓力體m3N（2）mPa3-4 已知流場中速度分布為，。問：（1）該流動是否定常流動？（2）求時點（1，1，1）上流體微團

3、的加速度。解：（1）非定常（2）3-13 一噴管直徑m，收縮段長m，若進口平均速度m/s，求出口速度。解：mm3-14 圖示文杜里管和壓強計，試推導體積流量和壓強計讀數之間的關系式。解：由連續方程 伯努利方程 等壓關系 高度關系 3-25 直立圓管直徑10mm，一端裝有5mm的噴管，噴管中心到1截面的距離為3.6m，從噴管出口排入大氣的水流出口速度為18m/s，不計摩擦損失，計算截面1處的計示壓強。解：mm，mm，m/s，m，kg/m3由連續方程 m/s由伯努利方程 Pa3-33 消防水槍水平工作，水槍進口直徑mm，出口直徑mm，水槍工作水量L/min，試確定水槍對消防隊員的后坐力。解：m3/

4、sm2m2m/sm/s由伯努利方程 Pa由動量方程 噴管對水的作用力 水對噴管的作用力為，方向向右。考慮管內靜壓對后端的作用力，合力為N，方向向左。5-1 用管徑mm的圓管輸送石油，質量流量kg/h，密度kg/m3，石油冬季時的運動黏度為m2/s；在夏季時，m2/s，試求冬、夏季石油流動的流態。解：速度m/s 層流 湍流5-5 輸油管的直徑mm，長m，出口端比進口端高m，輸送油的質量流量kg/h，油的密度kg/m3，進口端的油壓Pa，沿程損失系數，求出口端的油壓。解：面積m2平均速度m/s沿程損失m伯努利方程Pa5-9 內徑為6mm的細管，連接封閉容器A及開口容器B，容器中有液體，其密度為kg

5、/m3，動力黏度Pas，容器A上部空氣計示壓強為kPa。不計進口及彎頭損失。試問液體流向及流量。解：勢能水頭mm故AB假設為層流哈根-泊肅葉公式m3/s檢驗m/s 故不是層流按湍流光滑管計算m/s m3/s5-11 在管徑mm、管長m的圓管中流動著的水，其雷諾數。試求當管內壁為mm的均勻沙粒的人工粗糙管時，其沿程能量損失。解：故在湍流粗糙管過渡區黏度 Pas平均速度 m/s沿程損失mH2O5-28 在分支管道系統中，已知m，m，m，m；m，m，m，m；m，m，m，m；m2/s。水泵的特性數據為，當流量為0、1m3/s、2m3/s、3m3/s時，對應的壓頭為42m、40m、35m、25m，試求分

6、支管道中的流量、。解：相對粗糙度，。擬合水泵特性曲線水泵吸入端靜水頭水泵壓出端靜水頭設節點靜壓頭節點總壓頭各段壓頭損失 查檢驗節點處的連續性。試取水泵流量.5m3/sqV11.51.561.59v11.909861.986252.02445hs4.8144.7994.871Hp3837.69837.541hp42.81442.49742.412Re11.90986E61.98625E62.02445E610.01420.01420.0142hf12.6412.8562.967hj40.17339.64139.445hjT40.35939.84239.654hf210.3599.8429.654

7、20.0150.01430.01430.0143v23.35968Re21.67984E6qV20.675620.658550.65223hf315.35914.84214.65430.0190.01920.01920.0192v33.44834Re32.06901E6qV30.969910.953440.94738qV2+qV31.6461.6121.6005-29 由兩個環路組成的簡單管網，已知m，m，m；m，m，m；m，m，m；m，m，m；m，m，m；管網進口A和出口B處水的流量為1m3/s。忽略局部損失，并假定全部流動處于湍流粗糙區，試求經各管道的流量。解：相對粗糙度，。沿程損失系數，

8、。試取流量值，且滿足 m3/s計算各管道損失 其中，。檢驗每個環路是否滿足 不滿足則修正流量。qV10.60.650.64qV20.40.350.36qV30.10.150.15qV40.70.80.79qV50.30.20.21hf111.42613.41013.001hf215.49811.86512.553hf30.0970.2180.218hf415.55320.31419.809hf539.79817.68819.5016-3 空氣=1.4，R=287J/(kgK)在400K條件下以聲速流動，試確定：氣流速度。對應的滯止聲速。對應的最大可能速度。解：m/sm/sm/sm/s6-6 空

9、氣管流=1.4，R=287.43J/(kgK)在管道進口處K，Pa，m/s，cm2，在管道出口處K，Pa，m/s，試求進出口處氣流的各種狀態參數：T0，p0，0，Tcr，pcr，cr，vmax。解：進口處：m/skg/m3KPakg/m3KPakg/m3m/sm/s出口處：m/skg/m3cm2KPakg/m3KPakg/m3m/sm/s6-11 空氣氣流在收縮噴管截面1上的參數為Pa，K，m/s，mm，在出口截面2上馬赫數為，試求出口的壓強、溫度和直徑。解：m/sKPamm或 kg/m3kg/m3m/smm9-1 空氣穩定地流過一等截面管，在某截面處，氣流的參數Pa，K，m/s，求發生在狀態1處的正激波波后的壓強、溫度和速度。解： J/(kgK)m/sPaKm/s9-2 氣體在管道中作絕熱流動并產生一個正激波。已知在激波上游截面處， K，m/s，kPa；激波下游截面處，K。試求激波下游截面處的、，并與上游截面處的值進行比較。解：設由解得m/sJ/(kgK)m/skPakg/m