水力学各章习题

内容发布更新时间 : 2025/6/24 18:52:21星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

3、小于;低于。 4、总流过水断面上平均单位动能;长度。 5、不变;减小。 6、1─1与3─3和1─1与 2─2 ; 2─2与 3─3。 7、0.014m。 8、pA= pB; pA> pB。 9、渐变流/均匀流;急变。 10、0.008 m。

11、8.85 m/s(列容器自由液面和大气出流断面的能量方程)。 12、h2 > h1 。 13、vA= vB = vC=2g(H?hw)(能量方程+连续性方程)。

14、渐变流断面上 z + p/ρg =C; 动水压强或动水总压力。

四、计算题

1.解:设与A点在一条流线上的点为M点,且M点距离自由水面高为hm,h1=30cm,则列M点和A

点的能量方程

pM???v21M2gvp?p?? , 则 : A M ?m?2g?2gpApA?pM2?2vA2而

pA?0??水gh1??水ghm, pM?0??水ghm,则有 所以有:uA??h

?2gh?2?9.807?0.30?2.42ms ;

设与B点在一条流线上的点为N点,且N点距离自由水面高为hN,h2=20cm则列N点和B点的能量方程

pN???v21N2g?pB2?2vB??2g ,则: pB?pN?v?N2g2而

pB?0??油gh2??水g(h1-h2)??水ghN, pN?0??水ghN,则有 pB?pN???油gh2??水g(h1?h2)8000?0.2?9807?0.1??0.263?9807

uB?2g?0.263?2.27ms

N

2.解: 以喉管2断面为基准面,列1-1,2-2 断面的能量方程:

25

p2

??2?2v22g?(??z?p1???1v122g??z) (1)

p2?p1?v211?2g??v2222g由连续性方程:

v1A1?v2A2?d2v1???d?1?1 (2) ?0.1???v2??0.2?v2?4v2???22对测压管,设左侧测压管内水银面到2断面处高为z,N-N面为等压面,得

p2??z?13.6??h?p1???z?z??hp2?p1???z??h?13.6??h?0.5?0.02?13.6?0.02?0.248m(水柱) (3)

将式(2)、(3)代入(1)式,令?1??2?1,得v(4v2)??0.52g2gv1?0.573m/s0.248?1Q?A1v1??d12?0.018m3/s42123.解:水流对弯管的作用力F,可通过弯管对水流的反力R来求,F=-R。设入口为1断面,出口为2断面。

v1A1?v2A2根据连续性方程可得:

?d2v1???d?1??0.2??v??2?0.25?v2?0.64v2???2?2v222 (1)

p2对1-1,2-2断面列能量方程:

??2g4?p1?2??1v122g4212.0?101?v22.5?101?v???98072g98072g (2)

v1?2.63m/s联立(1)、(2)式,可得:v2?4.12m/s 取弯管内的水流为研究对象,列动量方程:

?p1A1?p2A2cos??Rx??0?Q(v2cos??v1) ?0?pAsin??R???Q(?vsin??0)22y02?

26

112?4242.5?10??D?2.0?10??dcos60??RX?1.0?1000?0.129?(4.12?cos60?

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