?Fx??Fx??vrA?vrcos??vr???2?vAsin2r2?2
?Fy?Fy??vrA?vrsin?运动的叶片受到水射流的作用力:
2x2y2r
F??F??F?2?Avsin运动的叶片受到水射流的功率:
2r2?2?1250Asin?2
kN
?p?Fxv?2?vAvsin?2?18750Asin2?2kN3.29 如图3.57所示，水由水箱1经圆滑无阻力的孔口水平射出冲击到一平板上，平板封盖着另一水箱2的孔口，水箱1中水位高为h1，水箱2中水位高为h2，两孔口中心重合，而且d1?d22，当h1为已知时，求得高度h2。 解：左
?qvv?F??A1v2 其中 v?2gh1
右 F'??gh2A2
?d??d?F?F? 即???1?2gh1???gh2?2?
?2??2?得 h2?221h1 23.30 如图3.58所示放置的喷水器，水从转动中心进入，经转壁两端的喷嘴喷出。喷嘴截面
A1?A2?0.06cm2。喷嘴1和喷嘴2到转动中心的臂长分别为l1?200mm和
l2?300mm。喷嘴的流量qv1?qv2?0.6L/s。求喷水器的转速n。（不计摩擦阻力、流动
能量损失和质量力） 解：由连续性方程 v1?v2? 由动量矩方程
2 M??qv2?v1l1?v2l2???qv1wl12?wl2?0
qv0.6?10??100m/s A10.06??解得： w?384.62rad/s
喷水器的转速n n?60w2??3675r/min
3.31旋转式喷水器由三个均匀分布在水平平面上的旋转喷嘴组成（见图3.59），总供水量为qv，喷嘴出口截面积为A，旋臂长为R，喷嘴出口速度方向与旋臂的夹角为?。试求：（1）旋臂的旋转角速度?；（2）如果使已经有?角速度的旋臂停止，需要施加多大的外力矩。（不计摩擦阻力）
解：（1） v?v'?3qv 3Aqvqsin??vsin? 3AA ??v'qv?sin? RAR （2） 因为不计算摩擦
q M?3?qvR?v?3?qvRv'?3?Rsin?v
A3.32 水由一端流入对称叉管，如图3.60所示，叉管以主管中心线为轴转动，转速为?，
叉管角度为a，水流量为qv，水的密度为?，进入主管时无转动量，叉管内径为d，并且d??l，求所需转动力矩。 解：喷口的相对速度vr?2qvq?v A?2d4 牵引速度： u?wR?wlsina
绝对速度切向分量：va?u?vrsina?wlsina?sinaqv?4
2d 所需转动力矩
???qv?22? M?2?qvlsina?2?qvlsina?wl??2??d??4??