《四川大学水力学课件》.ppt

（2） 以过射流轴线的水平面为基准面，写0－0和1－1断面的能量方程 2-8 从水池引出一直径d为10cm的水管（如图），已知从进口至管道出口之间水头损失hw为 （v为水管中断面平均流速），求通过管道的流量Q。 1 1 2 2 0 0 2-9 为将水库中水引至堤外灌溉，安装了一根直径d为15cm的虹吸管（如图），当不计水头损失时，问通过虹吸管的流量Q为多少？在虹吸管顶部s点处的压强为多少？ 1 1 2 2 3 3 2-10 从一水面保持恒定不变的水池中引出一管路，该管路末端流入大气，管路有三段直径不等的管道组成，其过水面积分别是A1为0.05m2，A2为0.03m2，A3位0.04m2，若水池容积很大，行进流速可以忽略（v0≈0），当不计管路的水头损失时，试求： （1）出口流速v3及流量Q； （2）绘出管路的测压管水头线及总水头线。 1 1 1 1 3 3 0 0 5 3.21 8.88 总水头线 测压管水头线 2-11 图示一水电站压力水管的渐变段，直径D1为1.5m，D2为1m，渐变段起点压强p1为400kPa（相对压强），流量Q为1.8m3/s，若不计水头损失，求渐变段镇墩上所受的轴向推力为多少？ 解： 以管轴中心线为基准面，对1-1，2-2 断面取能量方程 取1-1与2-2断面间水体作为控制体 得动量方程 即推向力方向与X轴相同。 2-12 水流由直径dA为20cm的A管经一渐缩的弯管流入直径dB为15cm的B管，管轴中心线在同一水平面内，A管与B管之间的夹角θ为60°，已知通过的流量Q为0.1m3/s，A端中心处相对压强pA为120kPa，若不计水头损失，求水流对弯管的作用力。 2－12 解： 以管轴中心线为基准面取A,B断面的能量方程 沿x轴方向取动量梁方程 沿y轴方向取动量梁方程 合力与水平方向的夹角 2-14 一拦河滚水坝，当通过流量Q为40m3/s时，坝上游水深H为10m，坝后收缩断面处水深hc为0.5m，已知坝长L为7m，求水流对坝体的水平总作用力。 2－14 解：取1－1，2－2断面之间的水体为控制体 沿x方向取动量方程 作用于坝体上的动水总压力2988.27KN，其方向与Rx方向相反 2-15 一四通叉管（如图），其轴线均位于同一水平面内，两端输入流量Q1=0.2m3/s，Q3=0.1m3/s，相应断面动水压强p1=20kPa，p3=15kPa，两侧叉管直接喷入大气，已知各管管径d1=0.3m，d3=0.2m，d2=0.15m，试求交叉处，水流对管壁的作用力（忽略摩擦力不计）。 2－15 解：取四通叉管1－1，2－2，3－3断面间水体作控制体 由于两侧叉管直接喷入大气 所以P2＝0，即F2＝0 沿x轴方向写动量方程 2-16 一矩形明渠宽4m，渠中设有薄壁堰，堰顶水深lm，堰高2m，下游水深0.8m，已知通过堰的流量Q=6.8m3/s，堰后水舌内外均为大气。试求堰壁上所受的水平总压力（上下游河底为平底，河底摩擦力可以忽略）。 解: 取1-1与2-2断面间水体作为控制体 得动量方程 沿X轴写动量方程 2-17 试根据题2-1条件求管中过水断面上的动能修正系数α及动量修正系数β值。 断面平均流速 动能修正系数 解： 2-21 贮水器内水面保持恒定，底部接一铅垂直管输水，直管直径d1＝100mm，末端收缩管嘴出口直径d2＝50mm，若不计水头损失，求直管中A、B两断面的压强水头。 2-21 解：以2－2断面为基准，对1－1和2－2断面列能量方程 根据连续性方程 以A-A为基准面，对1－1和A-A断面列能量方程 以B-B为基准面，对1－1和B-B断面列能量方程 2－22 设有一股自喷咀以速度V0喷射出来的水流，冲击在一个与水流方向成α角的固定平面壁上，当水流冲击到平面壁后，分成两股水流流出冲击区，若不计重量（流动在一个水平面上），并忽略水流沿平面壁流动时的摩阻力，试推证沿着射流方向施加于平面壁上的压力 并求出Q1与Q2各为多少？ 2-22 解： （1）沿y方向列动量方程 Ry在射流方向上的压力为 沿射流方向施加于平面壁上的压力P与R大小相等，方向相反，即