流体力学课后答案第六章气体射流.doc

1、气体射流1.圆射流以Q0=0.55m/s,从d0=0.3m管嘴流出。试求2.1m处射流半宽度R，轴心速度，断面平均流速，质量平均，并进行比较。解：查表知：a=0.08 由 在主体段=3.4R=3.40.15=0.72m= =7.78m/s 解得： 解得： 解得：2.某体育馆的圆柱形送风口，d0=0.6m，风口至比赛区为60m，要求比赛区风速（质量平均风速）不得超过0.3m/s，求送风口送风量应不超过多少m/s？解：查表知：a=0.08 由 在主体段（其中）解得：3.岗位送风所设风口向下，距地面4m。要求在工作区（距地面1.5米高范围）造成直径为1.5射流截面，限定轴心速度为2m/s，求喷嘴直径

2、及出口流量。解：d0=0.14m由，在主体段 解出：4.收缩均匀的矩形孔口，截面为0.052m，出口速度为10m/s，求距孔口2.0m处，射流轴心速度，质量平均速度及流量Q 。解： 此题为平面射流 查表： 在主体段= =4ms= =A=100.052=1m/s=Q=3.6 m/s5 .8m/s的速度从圆管喷出，d为0.2m，求距出口1.5m处的，及D。解：查表知：a=0.08 由 在主体段=5.14 m/s=D=1m6.室中灰尘的吹吸系统如题附图。室长L=6m，吹风口高=15cm，宽为5m，由于贴附底板，射流相当于半个平面射流。底板即为轴心线。问（1）吸风口高度为多少？（2）若吸风口处速度为4

3、m/s，Q。应多少？（3）吸风口处风量为多少？解:查表得a=0.118，（因为是贴附射流）在主体段（1）=2.44解得：（2）=（3）Q=Q0=37.9 m/s7.要求空气沐浴地带的宽度b=1m。周围空气中有害气体的浓度0.06mg/L。室外空气中浓度=0。工作地带允的浓度为。今用一平面喷嘴a=0.2，试求喷嘴b0及工作地带距喷嘴的距离s。解： 假设射流工作地带处于主体带：又=2.44 所以b0=0.17ms=1.695m校核： 在主体段，假设成立8.温度为40的空气，以=3m/s，从d0=100mm水平圆柱形喷嘴射入t0=18的空气中。求射流轨迹方程。解：查表得 a=0.08由轨迹方程 Y=

4、tg+r其中r=Te=18+273=291K T0=40-18=22K=3m/s d0=100mm 代入数据得 Y=0.0336X+0.0288X9.高出地面5m处设一孔口d0为0.1m，以2m/s速度向房间水平送风。送风温度t0=-10，室内温度t0=27。试求距出口3m处的，t2及弯曲轴心坐标。解：查表得a=0.08 在主体段由 =得：=0.18m/s 由 = 得：t2=23.7Y=-4.89m所以，轴心坐标为 x=3m y=4.89m10.室外空气经过墙壁上H=6m处的扁平窗口（b0=0.3m）射入室内，室外温度t0=0，室内温度t0=25。窗口处出口速度为2m/s，问距壁面s=6m处，

5、t2及冷射流轴心坐标。解：查表得a=0.108 在主体段=1m/s （平面射流公式6-20a）轴心坐标为x=6m y=-1.28m11.喷出清洁空气的平面射流，射入含尘浓度为0.12mg/L的静止空气中。要求距喷口2m处造成宽度为2b=1.2m的射流区。求设计喷口尺寸，并求工作区轴心处灰尘浓度。解：查表得a=0.118 假设在主体段由=2.44 得b0=0.024m校核： 假设成立由=解得：12.试验测得轴对称射流的=50m/s,某断面处5m/s，试求在该断面上气体流量是初始流量的多少倍？解：由=1/10=4.8=4.4=21.213.有一圆形射流，在距出口处10m的地方测得为的50%，试求其

6、圆形喷嘴半径。解：查表得 a=0.08由=1/2得+0.147=0.96得do=0.98m 故r0=14.试求=0.5m的圆断面射流出口断面为20m，距轴心距离y=1m处的射流速度与出口速度之比。解：查表得 a=0.08由于，所以在主体段=3.4 =15.为保证距喷口中心x=20m，y=2m处的流速v=5m/s及初始段长度Sn=1m，当a=0.07时，试求喷口出口处的初始量（m3/h）。解：a=0.07 Sn=1m 由Sn=0.672得ro=0.1m=3.4 R=4.7616.由=75mm的喷口中射出300K的气体射流，周围介质温度为290K，试求距喷口中心x=5m，y=1m处的气体温度（a=

7、0.075）。解：由=3.4 R=解得：17.绘制由R0=75mm，a=0.08的自由淹没紊流射流结构几何图。解：tg=3.4a=0.272 Sn=0.627=0.5878 mX0=0.294=0.276m （画法参照6-1的射流结构图）18.为什么用因次量研究射流运动？19.什么是质量平均流速v2？为什么要引入这一流速？20.温差射流中，无因次温度分布线为什么在无因次速度线的外边？21.温差射流轨迹为什么弯曲？是怎样寻求轨迹方程的？22.旋转射流与自由淹没射流有那些不同点？试对比说明。23.旋转强度说明什么物理意义？24.何谓受限射流？受限射流结构图如何？与自由射流对比有何异同？（1824解略）