武大水力学习题第3章 水动力学基础分解 下载本文

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=0.2,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。 (4.17m)

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。 (7.653m/s)

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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θ=120°,管末断面1压强p1=294 KN/m2,通过总流量qv=35 m3/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。 (2144.6KN)

61、图示为一矩形断面平底渠道,宽度b=2.7 m,在某处渠底抬高h=0.3 m,抬高前的水深H=0.8 m,抬高后水面降低z=0.12 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) (14.95m/s)

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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。 (6.13N;2.12N)

63、图示为矩形平底渠道中设平闸门,门高a=3.2 m,门宽b=2 m。当流量qv1=8 m3/s时,闸前水深H=4 m,闸后收缩断面水深hc=0.5 m。不计摩擦力。取动量校正系数为1。求作用在闸门上的动

N 小于P静?100352N) 水总压力,并与闸门受静水总压力相比较。 (P动?9835019

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=19.8 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=0.6 m,流速vA=6 m/s,断面B的直径

d2=0.9 m,断面的压强按静压分布。断面A到B的水头损失hw=0.2vA2/2g。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)7.106 mH2O ; (2)z? 3.894 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。

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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?0.502 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=0.8umax,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 10v2/2g,(其中1至2点为 9v2/2g),由点3到点4为2v2/2g,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点在压强为多少? (qvmax?0.0234m3/s?23.4 l/s;hmax=5.9m;

P2???4.526mH2O)

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