第四章流體運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

1.已知流場的速度分布為匚江［；/"孫晨問：⑴屬于幾維流動(dòng)？

⑵求v=(1,2,3)點(diǎn)的加速度？

2.已知300MW單元機(jī)組額定蒸汽流量qm=910t/h,主蒸汽參數(shù):鍋爐過

熱器出口壓力為18.27MPa,溫度為54()℃;汽輪機(jī)閥前蒸汽壓刀為

16.7MPa,溫度為537ro現(xiàn)欲采用雙管路連接鍋爐和汽輪機(jī)，試選用管

路的直徑？已知18.27MPa、540℃條件下蒸汽密度為55.87kg/m3;

16.7MPa、537c條件下蒸汽密度為50.75kg/m3;電廠汽水管路介質(zhì)允

介質(zhì)種類管道腫類漉速(m/.)

高壓蒸汽管路

由斜爐至汽輪機(jī)的主蒸汽管路40-60

亞信界蒸汽管路40-50

再觸管熱*

中間再熱蒸汽管路40?60

再熱管冷螭30-50

主給水管路

綸水匿路1.5-5

低壓蛤水管路0.5~1.5

凝結(jié)水系出口管路

凝結(jié)水管路1?3

凝結(jié)水索入口管路0.57

壓力管道

工業(yè)用水2?3

排水管道<1

許流速如下表:

3.水在豎直管道中流動(dòng)，已知在管徑d尸0.3m處的流速為2m/s,若使兩壓力表

指示相同時(shí)，漸縮管后的直徑d2應(yīng)為多少？(忽略阻力損失)

4.水箱向直徑d=100mm的管道供水。當(dāng)閥

門關(guān)閉時(shí)，壓力計(jì)讀數(shù)為49kPa；閥門開啟

后，壓力計(jì)讀數(shù)降至19.6kPa,壓力計(jì)前管

道系統(tǒng)的壓力損失為4.9kPa,求管道中水的

5.煙囪直徑d=1.2m,通過煙氣流量%=150kN/h,

煙氣密度z?=o.7kg/m3,空氣密度4=i.2kg/m3,

煙囪的壓強(qiáng)損失0=0.03勺為了保證進(jìn)口斷

d2g

面的負(fù)壓不小于10mm水柱，試計(jì)算煙囪的

最小高度H（設(shè)進(jìn)口斷面處的煙氣速度約等

于零）。

2

P.+0g(Z2-2j_.P..V；_pV；Plpa

------------------rZ(d-----1-----z?n------1-----1------1----

PgPg2g~pg2gpgpg

v2v2

=Pi+夕U+(A-P)g(4—4)=億+夕亍+〃心

6.如圖文丘里流量計(jì)（傾斜放置）安裝在一輸

水管道中，流量計(jì)進(jìn)口內(nèi)直徑4=womm,喉

管內(nèi)直徑八50mm,實(shí)測壓差計(jì)水銀面高度差

h?=4.76cmO已知該流量計(jì)的流量修正系數(shù)

0=0.98,求其所在管道的水流量,?

3

解:列有效截面1-1和2-2的伯努利方程（收縮段水力損失較小,按理想流體考慮）:

7上P1上4P2,W-W片上/八\（…P?、

+

Z1+—+—=Z2一+二~=--=（4+—）-⑵+—）

PK2gpg2g2gPKpg

列面1-1和2-2的連續(xù)性方程：=%4=%=（1）「（42%

A2d2

結(jié)合上述兩方程，得：V1=n=!-------120(Z1+^)—(Z2+@)]

4

VW,/^2)-IVPg~陽

其中，根據(jù)水銀壓差計(jì)可知(靜力學(xué)基本方程)：

P\+閑1+pghp=〃2+咫[(〃-(Z|-Z?)]+PHf,ghp

/P\\/〃2\/PHRI13.6X10*八八/4-TXx

=>(Z|+—)—(Z)H——)=(---------l)/ip=(z----------------1)x0.0476=0.6m；

PgPSP1。

工欣；I------------------------------------

因此，管道的水流量用=仇，M=6/42g[(z]+—)-(z2+—)1

4

7(^,/6/2)-Iv網(wǎng),外

-x3.14x0.12____________

=0.98x=72x9.8x0.6

J(0.1/0.05)4-1

=6.83xl0-3m3/s

7.高壓管段末端的噴嘴如圖，出口直徑

d-10cm,管端直徑￡）=