流体力学与流体机械

讲义

第四章

管路,孔口和管嘴的计算

4-1(自编)根据造成液体能量损失的流道几何边界的差异,可以将液体机械能的损失分为哪两大类? 各自的定义是什麽? 发生在哪里?

答:可分为沿程损失和局部损失两大类。沿程损失指均匀分布在流程中单位重量液体的机械能损失,一般发生在工程中常用的等截面管道和渠道中。局部损失指单位重量液体在流道几何形状发生急剧变化的局部区域中损失的机械能,如在管道的入口、弯头和装阀门处。 4-2粘性流体的两种流动状态是什么?其各自的定义是什么? 答:粘性流体的流动分为层流及紊乱两种状态。层流状态指的是粘性流体的所有流体质点处于作定向有规则的运动状态,紊流状态指的是粘性流体的所有流体质点处于作不定向无规则的混杂的运动状态。

4-3流态的判断标准是什么?

解:流态的判断标准是雷诺数Re。由于实际有扰动存在,故一般以下临界雷诺数Rec作为层紊流流态的判断标准,即Re<2320, 管中流态为层流,Re>2320,管中流态为紊流.。

62

5.06 10m。4-4某管道直径d=50mm,通过温度为10℃的中等燃料油,其运动粘度

试求:保持层流状态的最大流量Q。

vd

解:由Re

Re

v

=

d

=(2320×5.06×10)/0.05=0.235m/s,故有Q=A v= ×0.05

6

43

4.6 10m。 ×0.05×0.235/4=

4-5(自编) 一等径圆管内径d=100mm,流通运动粘度ν=1.306×10-6m2/s的水,求管中保持层流流态的最大流量Q。

Re

解:由

vd

,有

v

Re

d

1.306 10 6 2320

0.03m/s

0.1

此即圆管中能保持层流状态的最大平均速度,对应的最大流量Q为

Q vA 0.03 0.12/4 2.36 10 4m3/s

4-6利用毛细管测定油液粘度,已知毛细管直径d=4.0mm,长度L=0.5m,流量Q=1.0cm3/s时,测压管落差h=15cm。管中作层流动,求油液的运动粘度。

流体力学与流体机械

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