流体力学自考真题及答案解析

(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''=3.751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”。