流体力学泵与风机第三章一元流体动力学础第五版.pdf

1.直径为150mm 的给水管道，输水量为980.7kN/ h，试求断面 平均流速。 解：由流量公式Q= ρvA 注意：(kN/h→ kg/ s⇒Q= ρvA) v= Q 得：v=1.57m/ s ρA 3 2.断面为300mm×400mm 的矩形风道,风量为2700m /h,求平 均流速.如风道出口处断面收缩为150mm×400mm,求该断面 的平均流速 解：由流量公式Q=vA 得：v= Q A 由连续性方程知v A =v A 得：v =12.5m/s 1 1 2 2 2 3.水从水箱流经直径 d =10cm,d =5cm,d =2.5cm 的管道流入 1 2 3 大气中. 当出口流速 10m/ 时,求(1)容积流量及质量流 量;(2) 及 管段的流速 d d 1 2 3 解：(1)由Q=v A = 0.0049m /s 3 3 质量流量ρQ=4.9kg/s (2)由连续性方程： v A =v A,v A =v A 1 1 3 3 2 2 3 3 得：v =0.625m/s,v = 2.5m/s 1 2 4.设计输水量为294210kg/ h的给水管道，流速限制在0.9∽1.4m/s 之间。试确定管道直径，根据所选直径求流速。直径应是50mm 的倍数。 解：Q= ρvA 将v = 0.9∽1.4m/s代入得d= 0.343∽0.275m ∵直径是50mm的倍数，所以取d= 0.3m 代入Q= ρvA 得v =1.18m 3 5.圆形风道，流量是10000m /h,，流速不超过20 m/s。试设 计直径，根据所定直径求流速。直径规定为50 mm 的倍数。 解：Q=vA 将v≤ 20m/ s代入得：d≥ 420.5mm 取d= 450mm 代入Q=vA 得：v=17.5m/s 6.在直径为d 圆形风道断面上，用下法选定五个点，以测局 部风速。设想用和管轴同心但不同半径的圆周，将全部断面 分为中间是圆，其他是圆环的五个面积相等的部分。测点即 位于等分此部分面积的圆周上，这样测得的流速代表相应断 面的平均流速。（1）试计算各测点到管心的距离，表为直径 的倍数。（2）若各点流速为u，u ，u，u ，u ，空气密度为ρ ， 1 2 3 4 5 求质量流量G。 解：（1）由题设得测点到管心的距离 依次为r……r 1 5 2 S r = d πr = 1 ∵ 1 10 S= πd2 ∴ 2 10 f 2 3S 4 3 πr = r = d 2 10 2 2 10 同理r = 5 d r = 7 d r = 9 d 3 4 5 2 10 2 10 2 10 π 2 1 （2）G= ρSv= ρ d （u + ⋅⋅ ⋅ ⋅ ⋅⋅ ⋅ ⋅ +u） 1 5 4 5