4.水平面上等直径90拐角弯管如图所示,已知断面 2-2 处的压-|||-强为 p2=90kPa
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根据伯努利方程,对于一定截面内的流体,其动压(静压和动压的和)是不变的。因此,可以利用伯努利方程求解断面1-1处的压强。对于水平面上的流动,可以忽略沿程水头损失,则伯努利方程可表示为:p1/ρ+V1^2/2g=p2/ρ+V2^2/2g+h_L其中,p1和p2为断面1-1和2-2处的压强,ρ为水的密度,V1和V2为相应处的流速,g为重力加速度,h_L为局部水头损失。由于弯头的弯曲会导致水流速度变化,为了求解V2,可以利用连续xing方程:A1V1=A2V2其中,A1和A2为断面1-1和2-2处的横截面积。由于等直径弯管中,A1=A2=πd^2/4,因此:V2=A1V1/A2=V1代入伯努利方程,可得:p1=p2-ρV1^2/2g-h_L=90kPa-ρQ2/(2πd2)^2-h_L其中,Q为水流流量,d为管径,h_L为弯头局部水头损失。将已知数据代入计算,可得:p1≈34.26kPa根据牛顿第二定律,水流作用在弯管上的力等于水流对弯管流出流体的动量改变率。由于水流作用力的大小与流速有关,因此需要先求出在断面2-2处弯头内的水流体积。在弯头内,水流将弯曲并旋转,形成了涡流,因此需要利用累积计算法求解弯头内的水流体积。首先,根据已知数据,求出管径对应的横截面积:A=πd^2/4≈0.1257m^2然后,根据弯头流量系数,将流量修正为在弯头内的实际流量:Q’=Q/K=1.8/0.8=2.25m^3/szui后,根据流速和横截面积,求出在弯头内的水流体积:V=Q’/A≈17.914m^3因此,水流作用在弯管上的力为:F=ρV^2/2≈5.899MN
咨询记录 · 回答于2023-06-14
4.水平面上等直径90拐角弯管如图所示,已知断面 2-2 处的压-|||-强为 p2=90kPa
亲亲,非常荣幸为您解答水平面上等直径90拐角弯管如图所示,已知断面2-2处的压-|||-强为p2=90kPa,Q/A=4Q/md=(4x0.12)(3.14x0.30-)=1.7m2)求2-2断面中心处动水压强p2
相关拓展:压强,是指物体单位面积上受到的压力,符号为p。压强用来表示压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。压强的计算公式是:p=F/S,压强的单位是帕斯卡(简称帕),符号是Pa。增大压强的方法有:在受力面积不变的情况下增加压力或在压力不变的情况下减小受力面积。减小压强的方法有:在受力面积不变的情况下减小压力或在压力不变的情况下增大受力面积。
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4.水平面上等直径90°拐角弯管如图所示,已知断面2-2处的压强为 p_2=90kPa ,管径d=40cm,水流流量 Q=1.8m^3/s ,弯头局部水头损失系数为0.8,沿程水头损失可忽略。试求弯管入口断面1-1的压强以及水流作用在弯管上的力。 (20分)
根据伯努利方程,对于一定截面内的流体,其动压(静压和动压的和)是不变的。因此,可以利用伯努利方程求解断面1-1处的压强。对于水平面上的流动,可以忽略沿程水头损失,则伯努利方程可表示为:p1/ρ+V1^2/2g=p2/ρ+V2^2/2g+h_L其中,p1和p2为断面1-1和2-2处的压强,ρ为水的密度,V1和V2为相应处的流速,g为重力加速度,h_L为局部水头损失。由于弯头的弯曲会导致水流速度变化,为了求解V2,可以利用连续xing方程:A1V1=A2V2其中,A1和A2为断面1-1和2-2处的横截面积。由于等直径弯管中,A1=A2=πd^2/4,因此:V2=A1V1/A2=V1代入伯努利方程,可得:p1=p2-ρV1^2/2g-h_L=90kPa-ρQ2/(2πd2)^2-h_L其中,Q为水流流量,d为管径,h_L为弯头局部水头损失。将已知数据代入计算,可得:p1≈34.26kPa根据牛顿第二定律,水流作用在弯管上的力等于水流对弯管流出流体的动量改变率。由于水流作用力的大小与流速有关,因此需要先求出在断面2-2处弯头内的水流体积。在弯头内,水流将弯曲并旋转,形成了涡流,因此需要利用累积计算法求解弯头内的水流体积。首先,根据已知数据,求出管径对应的横截面积:A=πd^2/4≈0.1257m^2然后,根据弯头流量系数,将流量修正为在弯头内的实际流量:Q’=Q/K=1.8/0.8=2.25m^3/szui后,根据流速和横截面积,求出在弯头内的水流体积:V=Q’/A≈17.914m^3因此,水流作用在弯管上的力为:F=ρV^2/2≈5.899MN
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