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1、AQv smdQv/795. 02 . 014. 3411025412321122112122220.20.7950.7953.18/0.1Advvm sAd由得：题3.6图1d122dvv121又由连续性方程：Q1=Q2 或 v1A1=v2A2 得： 3.6 如图所示自来水管直径d1=200mm，通过流量Q=0.025m3/s，求管中的平均流速v1；该管后面接一直径d2=100mm的较细水管，求断面平均流速v2。smvdvAQ/0314. 012 . 0443228 . 91002. 13g3231.02 9.8 19.4 10194 10/0.194/gQN skN s。smQ/012.
2、0312gQ3.8 题3.8图所示输送海水的管道，管径d0.2m，进口断面平均流速v=1m/s，若从此管中分出流量 ，问管中尚余流量Q2等于多少？设海水密度为1.02103kg/m3，求重量流量解：由有分流情况的连续性方程知：Q=Q1+Q2题3.8图QdQ2Q1v3210.03140.0120.0194/QQQms题3.11图AAdphu00解：以管轴线0-0为基准线， 写AB的伯方程：220022aAAaAAppugggppugg(1)3.11 利用毕托管原理测量输水管中的流量（题3.11图），已知输水管直径d为200mm，测得水银压差计读数hp为60mm，若此时断面平均流速v=0.84uA
3、，式中uA是毕托管前管轴上未受扰动之水流的A点的流速。问输水管中的流量Q多大？hggggpzgpzpAABB)()(hggggpppABhggggupA22)6 .12(22ppAhgggghgu2 (12.6)2 9.8 12.6 0.063.85/Apughm ssmuvAQA/102. 02 . 014. 34185. 384. 02 . 04184. 0322 题3.11图AAdphu00又由水银压差计公式：在本题中：zA=zB=0，故知：(2)将(2)代入(1)中得：题3.17图NN360mmz750mm1AB221d =150mm=300mmd21解：以1-1水平面为基准面，写1-
4、1到2-2断面的能量方程2211 122 222122 21 10.75220.7522pvpvggggppvvggg又由连续性方程：2221122122210.151,0.34dv Av Avvvvd 3.17 题图示一文丘里流量计，水银压差计读数为360mm，若不计A、B 两点间的水头损失，试求管道中的流量。已知管道直径d1=300mm，喉段直径d2150mm，渐变段AB长为750mm。12120.360.750.365.3ppgzgpgzgppmg水柱题3.17图1=300mmd11Ad =150mm22B2z750mmNN360mm对压差计，N-N为等压面，故有：12222222232
5、2221,15.30.75,216 29.8/13.14 0.159.80.173/44vvggvm sdQv Avms又令代入能量方程中得: 3.20 一大水箱下接直径 d150mm之水管，水经最末端出流到大气中，末端管道直径d75mm，设管段AB和BC间的水头损失均为 ，管段CD间的水头损失 ,试求B断面的压强和管中流量。gvhDw22222Dwvhg题3.20图DCAB1m1m1m1m11332解：以水箱水面为基准面，对0-0到D-D写能量方程：2220004(22)222DDDvvvggg D3.96/vm ssmvAQDDD/0175. 096. 3075. 043222,0.150
6、.0750.99/44BDBDBQQvvvm sgvgvgpDBB22200022222222(2)220.993.961000 9.8 (2)19.619.611.27/BDBvvpgggKN m)(15. 1水柱mgpB题3.20图DCAB1m1m1m1m11332由连续性方程：又由0-0面到B-B写能量方程：D3.96/vm s题3.25图A3m3mB11C22C0023 1 24cvgg 解：以0-0断面为基准面，写1-1到C C 断面的能量方程。（1-1与C C两断面均接大气，p=0）（hw1-c=0.5+0.5=1）cwchgv12200003smgv/26. 64 c 3.25
7、题3.25图所示一虹吸管，通过的流量Q=0.028m3/s，管段AB和BC的水头损失均为0.5m，B处离水池水面高度为3m，B处与C处的高差为6m。试求虹吸管的直径d和B处的压强。题3.25图A3m3mB11C22C00cvdQ24244 2.8 100.075575.56.26cQdmmv2B6.2600030.52pgg22B6.263.553.89kN/m19.6pg 对1-1到2-2断面能量方程（以1-1为基准）（B点必然产生负压，才能将池中水吸上高处）。c 6.26m/sv 3 0.028m /sQ 题3.31图1d1p1 2dv1122解：取d1及d2直径处的渐变流断面1-1断面及
8、2-2断面，基准线选在管轴线上，由连续性方程：2211AvAv1122112124)(vvddvAAv3.31 一水平变截面管段接于输水管路中，管段进口直径d1为10cm，出口直径d2为5cm（题3.31图）。当进口断面平均流速v1为1.4m/s，相对压强p1为58.8kN/m2时，若不计两断面间的水头损失，试计算管段出口断面的相对压强。2211220022pvpvgggg2221(1 16)15 1.4666 1.54.5m22 9.8pvgg水柱224.5 9.844.1kN/mp题3.31图1d1p1 2dv1122写1-1断面到2-2断面的伯诺里方程：2221(4 )58.8 1000
9、1.41000 9.822pvggg214vv2158.8 kN/mp 11.4 m/sv 题3.34图1122001.8m0.12m0.3m2212120022wvvzzhgg解：取如图所渐变流断面1-1及2-2，基准面0-0取在上游渠底，写1-1断面到2-2断面的伯诺里方程：3.34 一矩形断面平底的渠道，其宽度B为2.7m，河床在某断面处抬高0.3 m，抬高前的水深为1.8 m，抬高后水面降低0.12m（题3.34图），若水头损失hw为尾渠流速水头的一半，问流量Q等于多少？2212 2wvhg221211.81.681222vvgg2231.684vg221231.81.68,24vvg
10、g121221.38(2.7 1.8)(2.7 1.38)0.7671.8vvvvv22231.381.8 1.68221.8vg231.61/ ,1.61 2.7 1.385.98/vm sQms题3.34图1122001.8m0.12m0.3m1122v Av AQ2220.12 22.5781.50.767gvoOO222R11x1Fvvv题3.36图3.36 水流从喷嘴中水平射向一相距不远的静止壁面，接触壁面后分成两段并沿其表面流动，其水平面图如题3.36图所示。设固壁及其表面的液流对称于喷嘴的轴线。若已知喷嘴出口直径d40mm，喷射流量Q为0.0252m3/s，求：液流偏转角分别等于
11、60，90与180时射流对固壁的冲击力FR，并比较它们的大小。解：取渐变流断面0-0，1-1，2-2以及液流边界面所围的封闭面为控制面，重力垂直于射流平面，略去机械能损失，由总流的伯诺里方程得：2202000022vvgg2203000022vvgg1202240.252 420/3.14 0.04Qvvvm sd1212,12QQQ取0(1 cos )RFQv总流的动量方程在x轴上的投影为：oOO222R11x1Fvvv题3.36图FR=FR(方向相反)000coscos22RQvQvQvF oOO222R11x1Fvvv题3.36图01000 0.252 20 (1 cos60 )252R
12、RFFN01000 0.252 20 (1 cos90 )504RRFFN060：(固壁凸向射流)01000 0.252 20 (1 cos180 )1008RRFFN090：(固壁为垂直平面)0180：(固壁凹向射流)0(1 cos )RFQv题3.38图Oyz11x22dxyFFGpp12解：取渐变流断面1-1及2-2，以2-2断面为基准面，写1-1断面到2-2断面间水流的能量方程：whgvgpgvgpz20222213. 38 有一沿铅垂直立墙壁铺设的弯管如题3.38图所示，弯头转角为90，起始断面1-1与终止断面2-2间的轴线长度 L 为3.14m，两断面中心高差Z=2m，已知1-1断
13、面中心处动水压强pl117.6kNm2，两断面之间水头损失hw0.1m，已知管径d=0.2h，试求当管中通过流量Q0.06m3/s时，水流对弯头的作用力。题3.38图Oyz11x22dxyFFGpp12smdAQv/91. 12 . 014. 3406. 04106. 022whgpzgp121221176001000 9.8 20.19.8 1000136.2 kN/mwppgzhg 2213.149.8 3.140.20.98kN44GgVgLd将hw=0.1m, p1=117.6 kN/m2代入上式得： 于是：弯头内的水重为：12wppzhgg 题3.38图Oyz11x22dxyFFG1
14、2PP221113.14 0.2117.63.7kN44Ppd222213.14 0.2136.24.28kN44Ppd1(0)xQvPF13.7 1 1 0.06 1.913.815kNxFPQv 2(0)yQvPGF20.984.28 1 1 0.06 1.913.415kNyFGPQv 1-1断面的动水总压力：2-2断面的动水总压力：x方向的动量方程：y方向的动量方程：0.98kNG 题3.38图Oyz11x22dxyFFG12PP2223.8153.4155.12kNxyFFF0tan/0.895,41 81yxFF管壁对水流的总作用力：令作用力F 与水平轴x的夹角为，则水流对管壁的作
15、用力与F大小相等，方向相反。3.815kNxF 3.415kNyF mgp3013.41 管道在某混凝土建筑物中分叉，如题3.41图所示。已知，主管直径D=3m，分叉管直径d=2m，主管流量Q35m3/s。两分岔管流量均为Q/2。分岔管转角为60，断面1-1处的压强水头 水柱，不计水头损失，求水流对支座的作用力。题3.41图121 DQdQ223Q23d1pF解：由连续性方程：2322355.57 /224QvvAm s124 354.95m/s 3QvA22112212:00,22pvpvgggg2290.746kPap 又由伯诺里方程：求p2，p3，写出有分流的伯诺里方程：题3.41图12
16、1 DQdQ223Q23d1pF同理可得235.57m/svv222221124.955.5730300.33229.6722 9.8ppvvmggg3290.746kPap 14.95m/sv xRApApApQvvQvQ0332211103302260cos)()60cos60cos(2111221121240.5kN22xRQvvPAp A 1240.5()1750.9( )xxyyRRkNRRkN设支座对液体的反作用力为Rx与Ry，则：x方向动量方程： 水流对支座的作用力：题3.41图121 DQdQ223Q23d1pFy方向动量方程：223 32233(sinsin)00()sinyQ vQ vp Ap AR22233221750.9kN222xQRvp A
重庆大学出版社肖明葵版水力学课后习题讲解第三章
