武大水力学习题第3章 水动力学基础分解 下载本文

116、溢流坝过水的单宽流量q?29.8m3/s?m,已知1—1断面到C—C断面过坝水流的水头损失

vhw?0.08c。求hC及vC。 (VC=20.7m/s ,hC=1.44m)

2g2

117、图示为一抽水装置。利用喷射水流在喉道断面上造成的负压,可将容器M中积水抽出。已知H、b、h,如不计水头损失,喉道断面面积A1与喷嘴出口断面面积A2之间应满足什么条件才能使抽水

装置开始工作? (A2A?(h?b)H)

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D?5cm,d?2.5cm,118、文透里流量计装置如图,流量系数??0.95,在水银比压计上读得?h?20cm。

试求:(1)管中所通过的流量;(2)若文透里管倾斜放置的角度发生变化时(其他条件均不变),问通过的流量有无变化?

( Q=3.785升/秒,不变)

119、水从d1?60cm水管进入一水力机械,其入口压强p1?147.1kN/m2,出口后流入一个d2?90cm的管,此处p2?34.32kN/m,Q?450l/s,设其间能量损失hw1?22v?0.141,求水流供给机械的功率。

2g2(N=59.9KW)

120、在测定流量用的密闭水箱中开一直径d?2cm的孔口,为了测定水箱中的压强,安置了一个U形水银测压管,如图所示,设h1?40cm,h2?200cm,孔口流量系数??0.6。求恒定流的流量Q(设水箱的断面面积比孔口断面面积大得多)。 (Q=μA2gH?4.9?10?4m3/s)

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121、一水泵产生水头Hp?50m,水泵吸水管从水池A处吸水,吸水管直径d1?150mm,所产生的

v水头损失为51,v1为吸水管平均流速,水泵安装高程z2?2m,出水管直径d2?100mm,末端接

2gv一管嘴,直径d3?76mm,管嘴中心距吸水池水面高30m,出水管所产生的水头损失为122,v2为

2g22出水管断面平均流速,计算:(1)管嘴C点的射流流速v;(2)水泵入口处B点的压强。 (vc=8.76m/s ,pB=-34KN/m)

122、嵌入支座内的一段输水管,其直径由d1为1.5m变化到d2为1m(见图示),当支座前的压强p?4个大气压(相对压强),流量Q为1.8m3/s时,试确定渐变段支座所受的轴向力R。不计水头损失。 (RX=384KN)

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123、一铅直管道,末端装一弯形喷嘴,转角??450,喷嘴的进口直径dA?0.20m,出口直径

dB?0.10m,出口断面平均流速vB?10m/s,两断面中心A、B的高差?z?0.2m,通过喷嘴的水头损

v失hw?0.5B,喷嘴中水重G?20kg,求水流作用于喷嘴上的作用力F。 (RX=1959.2N,

2g2RY=751.5N, R=2.1KN)

124、主管水流经过一非对称分岔管,由两短支管射出,管路布置如图。出流速度v2,v3为10m/s,主管和两支管在同一水平面内,忽略阻力。(1)求水体作用在管体上的x和y方向力的大小;(2)管径为10cm支管应与x轴交成何角度才使作用力的方向沿着主管轴线? (FX=144.5N ,FY=152.6N)

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125、一矩形渠道宽4m,渠中设有薄壁堰,堰顶水深1m,堰高2m,下游尾水深0.8m,已知通过的流量Q?0.8m3/s,堰后水舌内外均为大气,试求堰壁上所受动水总压力(上、下游河底为平底,河底摩擦阻力可忽略)。(R=153KN)

126、不可压缩无粘性的液体从平板闸门下缘下泄。液体的密度为?,其它量如图所示,为使闸门AB

不致被液流冲走,试确定闸门AB每单位宽度需施加的支撑力R与?,g(重力加速度)、h1,h2的关系式。

127、水箱上装一圆柱形内管嘴,管嘴断面面积为A,经管嘴出流的水股收缩断面面积AC,则收缩系数??AC。 (1)证明??0.5(提示:水箱面积很大,水位不变,沿箱壁压强分布可按静水A压强分布考虑,此外,不计水头损失);(2)水股对水箱的反作用力为多少,方向如何?

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128、一水力机械,Q?2.5l/s,从轴中心流入,从4个转臂流出,每个转臂喷嘴的射流直径d?1cm,射流方向与垂直线成30角,转轮半径为0.3m,如图,试求:(1)保持臂固定的转矩;(2)若忽略机械摩擦,求最大转速,以r/min(每分钟转数计);(3)如转速为120r/min,求发出的功。 ((1)5.17N

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m,(2)219.4rpm (3)29.4焦耳)

129、已知圆管层流流速分布为ux??J2[r0?(y2?z2)],uy?0,uz?0,试分析: 4?(1) 有无线变形、角变形;(2)是有旋还是无旋流。 (无线变形,有角变形;有旋) 130、已知圆管紊流流速分布为ux?um()n,uy?0,uz?0,求角速度?x,?y,?z和角变率?xy,?yz,?zx,并问是否为有势流动?

131、已知流场的流函数??ax2?ay2;(1)证明此流动是无旋的;(2)求出相应的速度势函数;(2)证明流线与等势线正交。 (无旋;φ=-2axy+c;)

132、如图所示为平板闸门下的泄流流网图,闸门开度??0.3m,上游水深H?0.97m,下游均匀流处水深h?0.187m,试求:(1)过闸单宽流量q;(2)作用在1m宽闸门上的动水总压力。((1)0.747m/sm; (2)2049.2N/m)

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