工程流体力学基础作业答案(4)

qV1 v1 hs Hp hp Re1 λ1 hf1 hj hjT hf2 λ2 v2 Re2 qV2 hf3 λ3 v3 Re3 qV3 qV2+qV3

1.5 1.90986 4.814 38 42.814 1.90986E6 0.0142 2.641 40.173 40.359 10.359 0.015 3.35968 1.67984E6 15.359 0.019 3.44834 2.06901E6 0.0143 0.67562 0.0192 0.96991 1.646 1.56 1.98625 4.799 37.698 42.497 1.98625E6 0.0142 2.856 39.641 39.842 9.842 0.0143 0.65855 14.842 0.0192 0.95344 1.612 1.59 2.02445 4.871 37.541 42.412 2.02445E6 0.0142 2.967 39.445 39.654 9.654 0.0143 0.65223 14.654 0.0192 0.94738 1.600 5-29 由两个环路组成的简单管网，已知L1?1000m，d1?0.5m，

?1?0.00005m；L2?1000m，d2?0.4m，?2?0.00004m；L3?100m，d3?0.4m，

L4?1000m，d4?0.5m，?4?0.00005m；?3?0.00004m；L5?1000m，d5?0.3m，m；管网进口A和出口B处水的流量为1m3/s。忽略局部损失，并?5?0.000042假定全部流动处于湍流粗糙区，试求经各管道的流量。

解：相对粗糙度?1/d1??2/d2??3/d3??4/d4?0.0001，?5/d5?0.00014。

沿程损失系数?1??2??3??4?0.012，?5?0.013。 试取流量值，且满足 qV1?qV2?1m3/s

qV1?qV3?qV4 qV2?qV3?qV5

8?L22q??qVV ?2gd5计算各管道损失 hf?其中?1?31.74，?2?96.86，?3?9.69，?4?31.74，?5?442.2。 检验每个环路是否满足 hf1?hf2?hf3

hf5?hf4?hf3

不满足则修正流量。

qV1 qV2 qV3 qV4 qV5 hf1 hf2 hf3 hf4 hf5

0.6 0.4 0.1 0.7 0.3 11.426 15.498 0.097 15.553 39.798 0.65 0.35 0.15 0.8 0.2 13.410 11.865 0.218 20.314 17.688 0.64 0.36 0.15 0.79 0.21 13.001 12.553 0.218 19.809 19.501 6-3 空气[γ=1.4，R=287J/(kg·K)]在400K条件下以声速流动，试确定：①气流速度。②对应的滞止声速。③对应的最大可能速度。

解：ccr??RT?400.899m/s

v?400.899m/s

c0?ccr??12?439.163m/s

vmax?ccr

??1?981.998m/s ??16-6 空气管流[γ=1.4，R=287.43J/(kg·K)]在管道进口处T1?300K，

p1?3.45?105Pa，v1?150m/s，A1?500cm2，在管道出口处T2?277K，

p2?2.058?105Pa，v2?260m/s，试求进出口处气流的各种状态参数：T0，p0，ρ0，Tcr，pcr，ρcr，λ，vmax。

解：进口处：

c1??RT1?347.4487m/s

?1?p1?4.00097kg/m3 RT1v1 ?0.4317184c1Ma1????12?T10?T1?1?Ma1??311.183K

2????T10p10?p1??T?1???15?Pa ?3.92?10??????1??1?10??1???T10?T1?4.3843kg/m3

T1cr?T102?259.319K ??1?p1cr?2???15?p10????1???2.071?10Pa

??1?1cr??10???2??????1???1?2.7788kg/m3

c1cr??RT1cr?323.033m/s