水力学画图与计算.docx

五、作图题  (在题图上绘出正确答案  ) 1.定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，  并注明曲线名称。  (各渠段均充分长，各段糙率同样  )(5  分) 2、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。 ik i2ik v0=0 总水头线 测压管水头线 v0=0 3、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，各段糙率同样, 尾端有一跌坎)(5分) ik i2ik 4、定性绘出图示曲面AＢＣ上水平方向的分力 和铅垂方向压力体。 (5分) 5、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线向。 v0=0 v0=0 总水头线 测压管水头 v0=0 v0=0 6、绘出图中的受压曲面AB上水均分力的压强散布图和垂直分力的压力体图。 A B 7、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，各段糙率同样) K K i1ik i2ik 六、依据题目要求解答以下各题 1、图示圆弧形闸门AB(1/4圆),A点以上的水深H＝1.2m，闸门宽B=4m ，圆弧形闸门半径R=1m，水面均为大气压强。确立圆弧形闸门AB上作用的静 水总压力及作用方向。 解：水均分力Px=pc×Ax= 铅垂分力Py=γ×V=, 静水总压力P2=Px2+Py2, P=, tan=Py/Px=∴ =49°  H ORA R 协力作用线经过圆弧形闸门的圆心。 B 2、图示一跨河倒虹吸圆管，管径 ＝0.8m，长 l =50m，两个30。 折角、入口和出口的局部水头损 d 失系数分别为 =， =， =，沿程水头损失系数λ =，上下游水位差 =3m。若上下游流速水头忽视不 ζ1 ζ2 ζ3 H 计，求经过倒虹吸管的流量 Q。 解：按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道内的计算断面成立能量方程 Hhw l ) v2 ( 2g 4R 计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数 R A 0.2m, 0.2 20.51.01.9 d/4 将参数代入上式计算，能够求解获得 v 4.16m/s ,Q vA 2.091m3/s 即倒虹吸管内经过的流量为 2.091m3/s。 3、某水平管路直径 1=7.5cm，尾端连结一渐缩喷嘴通大气 (如题图)，喷嘴出口直径2=2.0cm。用压力 d d 表测得管路与喷嘴接头处的压强p=49kN m2，管路内流速v1=0.706m/s。求水流对喷嘴的水平作使劲 F(可 d1 v1 取动量校订系数为 1) 解：列喷嘴入口断面1—1和喷嘴出口断面 2—2的连续方程： 得喷嘴流量和出口流速为： Q v1A1 0.00314m3 1 s Q 9.9m R2 v2 P A2 s x方向的动量方程 2 关于喷嘴成立 1 p1A1R Q(v2x v1x) x R p3A3 Q(v2 v3)187.8N 水流对喷嘴冲击力:F与R,等值反向。 4、有一矩形断面混凝土渡槽，糙率n=，底宽b＝1.5m，槽长L＝120m。入口处槽底高程Z1=52.16m， 出口槽底高程 Z2＝52.04m，当槽中平均流水深 h 0=1.7m时，试求渡槽底坡 i 和经过的流量 。 Q 解： i= 1 2 ） /L= （Z-Z Abh2.55m2 x b 2h 4.9m R A 0.52m x C 1 1 1 R6 64.06m2/s n v=C(Ri)＝1.46m/s 3 5、有一矩形断面混凝土渡槽(n=，底宽b＝1.5m,槽长L＝116.5m。入口处槽底高程Z1=52.06m，当经过 设计流量 ＝7.65m3 /s时，槽中平均流水深 h 0=1.7m，试求渡槽底坡和出口槽底高程 Z 2？ Q 6、图示水箱一侧有一直上张口的短管，箱内水位恒定，水经过管嘴向上发射。若管嘴出口至水箱水面的高度h=5m，短管的总水头损失是短管流速水头的倍，取动能校订系数α=1。求管嘴的出流速度  v及此 射流达到的高度  z。 7、求图中矩形面板所受静水总压力的大小及作用点地点，已知水深H=2m，板宽B＝3m。 8、图示一跨河倒虹吸管，正方形断面，边长 b0.8m，长 l =50m，两个30。折角、入口和出口的局 = 部水头损失系数分别为 ζ=，ζ=，ζ=，沿程水头损失系数 λ=，已知经过流量=2.662m3/s。若上下 123 Q 游的前进流速水头忽视不计，求上下游水位差 H。 9、有一水电站引水钢管，管道长度L=2000m，管中水流的流速v=2m/s，管道水击波波速C＝1172m/s。 因为管道尾端阀门在2秒内完整封闭，产生水击。 试判断水击种类；并求管中水击压强水头H。 10、测定90°弯管的局部水头损失系数的试验装置如 题图所示。已知试验段 AB 长10m，管径＝0.05m，弯 h A 水 管曲率半径R＝d，管段沿程水力摩擦系数 λ＝，