武汉大学水力学复习题及答案 下载本文

49、一圆柱形管嘴接在一个水位保持恒定的大水箱上,如图所示。在管嘴收缩断面C─C处产生真空,在真空断面上接一玻璃管,并插在颜色液体中。已知收缩断面处的断面积Ac与出口断面积之比Ac/A=。水流自水箱至收缩断面的22

水头损失为(vc/2g),vc为收缩断面流速。水流自水箱流至出口断面的水头损失为(vc/2g),v为出口断面流速。管嘴中心处的水头H=40cm。水箱中的流速水头忽略不计。求颜色液体在玻璃管中上升的高度h。(取动能校正系数为1) (h?)

50、图示为用虹吸管越堤引水。已知管径d= m,h1=2 m,h2=4 m。不计水头损失。取动能 校正系数为1。问:(1) 虹吸管的流量 qv 为多 (2)设允许最大真空值为 m,B点的真空压强是否超过最大允许值 (qv?/s; pB??4mH2O) ?g 51、某输水管道接有管径渐变的水平弯管(如图)。已知管径D=250 mm,d=200 mm,弯角θ=60°。若弯管进口压力表

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读数p1= N/cm,p2= N/cm。不计弯管的水头损失,求:水流对弯管的水平作用力的大小及方向。(取动量校正系数均为1) (R? N ;??)

52、有一水平放置的管道(如图)。管径d1=10 cm,d2=5 cm。管中流量qv=10 L/s。断面1处测管高度h=2 m。不 计管道收缩段的水头损失。取动能校正系数均为1。求不流作用于收缩段管壁上的力。 (Rx? N)

53、有一倾斜放置的管道,管径由d1=10 cm,突然扩大至d2=20 cm。试验时测得测压管1和2中的水位分别为 m和 2

m,如图所示。求管道流量qv。(取动能校正系数为1,突然扩大局部水头损失系数ξ=(A2/A1-1),A1、A2分别为

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小管和大管的断面面积,ξ对应于大管的流速。) (qv? m/s)

54、从水箱下部引一管道,管道水平段上有一收缩段。从收缩段引出的玻璃管插入容器A的水中(如图)。已知管径

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d1=4 cm,收缩段直径d2=3 cm。水箱至收缩段的水头损失hw1=3v/2g,收缩段至管道出口的水头损失hw2=v/2g(v为管道流速)。当水流通过管道流出时,玻璃管中水柱高h= m,求管道水头H,(取动校正系数为1) 。 () 55、图示为铅直放置的一文德里管。已知d1=20 cm,d2=10 cm,失,求流量qv。(取动能校正系数为1) (s)

z= m,水银压差计读数h=2 cm。若不计水头损

56、试证明图示文德里管测得的流量值与管的倾斜角无关。

57、在图示管道的断面A─A、B─B、C─C的上、下两端壁处各装设一根测压管,试问各断面上、下两根测压管 水面是否等高如果等高,原因何在如不等高,哪一根高些,为什么

58、图示水箱一侧有一向上开口的短管,箱内水位恒定,水通过管嘴向上喷射。若管嘴出口至水箱水面的高度h=5 m,管嘴局部水头损失系数ξ=,取动能校正系数α=1。求管嘴的出流速度v及此射流达到的高度z。 ()

59、图示容器内的水从侧壁孔口射入大气。已知孔口直径d=10 cm,水流对水箱的水平作用力F=460 N。取动动量校正系数等于1。求:孔口射流的流速v。 (s)

60、图示为水平放置的水电站压力分岔钢管,用混凝土支座固定。已知主管直径D=3 m,两根分岔直径d=2 m,转角

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θ=120°,管末断面1压强p1=294 KN/m,通过总流量qv=35 m/s,两分岔管流量相等。不计水头损失。取动能动量校正系数均为1。求水流对支座的水平作用力。 ()

61、图示为一矩形断面平底渠道,宽度b= m,在某处渠底抬高h= m,抬高前的水深H= m,抬高后水面降低z= m,设抬高处的水头损失是抬高后流速水头的1/3,求渠道流量。(取动能校正系数α=1) (s)

62、射流从喷嘴中射出,撞击在一铅直放置的平板上,如图所示。已知喷嘴直径d=25 mm,射流与平板垂线间的夹角θ=60°,射流流速v1=5 m/s。不计摩擦阻力,取动量校正系数为1。求:(1)平板静止时,射流作用在平板上的垂直作用力;(2)当平板以u=2 m/s的速度与水流相同方向运动时,射流作用在平板上的垂直力。 (;)

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63、图示为矩形平底渠道中设平闸门,门高a= m,门宽b=2 m。当流量qv1=8 m/s时,闸前水深H=4 m,闸后收缩断面水深hc= m。不计摩擦力。取动量校正系数为1。求作用在闸门上的动水总压力,并与闸门受静水总压力相比较。 (P动?98350N 小于P静?100352N)

64、一带有收缩段的管道系统如图所示。利用收缩处的低压将容器M中的液体吸入管道中。设大容器装有同种液体。管道收缩处断面面积为A1,出口面积为A2。管道出口中心的水头为H。容器m液面至管轴高度h为多大时,能将液体抽入(不计水头损失) (h?[(A22)?1]H) A1

65、射流以v= m/s的速度从直径d=10 cm的喷嘴中射出,射向有固定对称角θ=135°的叶片上。喷嘴出口和叶片出口流速均匀分布。若不计摩擦阻力及损失,求叶片所受的冲击力。 (F?5.256KN)

66、图示为水轮机的圆锥形尾水管,已知断面A的直径d1= m,流速vA=6 m/s,断面B的直径d2= m,断面的压强按静压分布。断面A到B的水头损失hw=/2g。试计算:(1)z=6 m时,断面A的真空度;(2)允许A处真空度为5 m时,断面A允许最高位置z。(设动能校正系数α=1) ((1) mH2O ; (2)z? m)

67、水枪的头部为渐细管,长度L=20 cm,出口直径d=2 cm,进口直径D=8 cm,如图所示。水枪出口的水流流速v=15 m/s。一消防队员手持水枪进口处, 将水枪竖直向上,将水枪竖直向上喷射。若不计能量损失,取动能校正系数及动量校正系数为1。求手持水枪所需的力及方向。 (R? KN ; 方向向下)

68、如图所示射流泵,其工作原理是借工作室中管嘴高速射流产生真空,将外部水池中的水吸进工作室, 然后再由射流带进出口管。已知 H=2 m,h=1 m,d1=10 cm,d2=7 cm,不计水头损失,试求:(1)射流泵提供的流量 qv;(2)工作室中3─3断面处的真空度hv3。 (qV?49.2l/s;hV3?5.33mH2O)

69、在直径 d=150 mm 的输水管中,装置一附有水银差计的毕托管,水银面高差 Δh=20 mm,设管中断面平均 流速 v=,试求:管中流量 qv。 (31 l/s)

70、用虹吸管从水库中取水,已知 d=10 cm,其中心线上最高点3超出水库水面2m,其水头损失为:点1到点3 为

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10v/2g,(其中1至2点为 9v/2g),由点3到点4为2v/2g,若真空高度限制在 7 m以内。问:(1)吸水管的最大流量有无限制如有应为多少出水口至水库水面的高差h有无限制如有,应为多少(2) 在通过最大流量时2点在

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压强为多少 (qvmax?0.0234m/s?23.4 l/s;hmax=;2??4.526mH2O)

? 71、如图所示,水在无摩擦管道系统中流动,若水的汽化压强为7367 Pa,大气压力为99974 Pa,水的重度

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ρg=9730 N/m,试求保证水在管中不发生汽化的最大高度 h。 ()

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72、圆管过水断面直径上的流速分布规律为 u=u0 (1-r/r0)式中 u 为半径 r 处的流速,u0为中心点的流速,

r0为圆管半径。设 r0=10 cm,测得 u0=3 m/s,求流量及断面平均流速 v0。 (qv ?s; v0?2.46m/s)