水力學(xué)習(xí)題及答案液體一元恒定總流的基本原理_第1頁
水力學(xué)習(xí)題及答案液體一元恒定總流的基本原理_第2頁
水力學(xué)習(xí)題及答案液體一元恒定總流的基本原理_第3頁
水力學(xué)習(xí)題及答案液體一元恒定總流的基本原理_第4頁
水力學(xué)習(xí)題及答案液體一元恒定總流的基本原理_第5頁
已閱讀5頁,還剩4頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、第3章液體一元恒定總流的基本原理題解3.1如圖某水平放置的分叉管路,總管流量Q=40m3/s,通過叉管1的流量為Q1=20m3/s,叉管2的直徑d=1.5m求出管2的流量及斷面平均流速。1 題3.1圖 解:由連續(xù)方程可知 則 3.2有一底坡非常陡的渠道如圖所示,水流為恒定流,A點流速為5m/s,設(shè)A點距水面的鉛直水深H=3.5m,若以為基準(zhǔn)面。求A點的位置水頭。壓強水頭,流速水頭,總水頭各為多少? 題3.2圖 解:A點的位置水頭: A點的壓強水頭為: A點的流速水頭: 總水頭: 3.3垂直放置的管道,并串聯(lián)一文丘里流量計如圖所示。已知收縮前的管徑,喉管處的直徑,水銀壓差計讀數(shù)h=3.0cm,兩

2、斷面間的水頭損失(對應(yīng)喉管處的流速)求管中水流的流速和流量。 題3.3圖 解:以22斷面為基準(zhǔn)面對11斷面和22斷面列能量方程有(并取) 整理后得出 (a)列出水銀壓差計上的等壓面方程有經(jīng)化簡,由于代入(a)后可得從而可解出 流量 3.4有一水泵,抽水流量Q=0.02m3/s,吸水管直徑d=20cm,管長L=5.0m,泵內(nèi)允許真空值為6.5m水柱,吸水管(包括底閥、彎頭)水頭損失hW=0.16m,試計算水泵的安裝高度hs。 題3.4圖 解:以水池水面為基準(zhǔn)面,列水面和水泵進(jìn)口斷面的能量方程 而 則 3.5如圖為一水輪機(jī)直錐形尾水管。已知AA斷面的直徑d=0.6,斷面AA與下游河道水面高差z=5

3、.0。水輪機(jī)通過流量Q=1.73/s時,整個尾水管的水頭損失(v為對應(yīng)斷面AA的流速),求AA斷面的動水壓強。 題3.5圖 解:選下游水面為基準(zhǔn)面,列AA斷面與下游河道22斷面的能量方程 而 將 代入左式得: 3.6如圖為一平板閘門控制的閘孔出流。閘孔寬度b=3.5,閘孔上游水深為H=3.0,閘孔下游收縮斷面水深hc0=0.6,通過閘孔的流量Q=123/s求水流對閘門的水平作用力(渠底與渠壁摩擦阻力忽略不計)。 題3.6圖 解:取11,22斷面截取一段水體為控制體列出動量方程有 則可解出 而 式中: 將上述速度和壓力值代入動量方程后,可得出 而水流對閘門的作用力為 3.7固定在支座內(nèi)的一段漸縮

4、形的輸水管道如圖所示,其直徑由d1=1.5變化到直徑d2=1.0,在漸縮段前的壓力表讀數(shù)p=405kN/2,管中流量Q=1.83/s,不計管中的水頭損失,求漸變段支座所承受的軸向力R。 題3.7圖 解:列11與22斷面能量方程,可解出 而代入上式后可得 列出動量方程 可解得漸變支座所承受的力 kN 3.8有一突然收縮的管道,收縮前的直徑d1=30,d2=20,收縮前壓力表讀數(shù)p=1.5pa,管中流量Q=0.30,若忽略水流阻力,試計算該管道所受的軸向拉力N。題3.8圖 解:取11,22斷面為控制體,分別列出該兩斷面的能量方程和動量方程有 取 由于 將流速代入上式可得2斷面壓強為 列動量方程 可

5、解出 該管道所受軸向力為 3.9如圖為一挑流式消能所設(shè)置的挑流鼻坎,已知:挑射角=35,反弧半徑r=25,單寬流量q=80反弧起始斷面的流速v1=30,射出速度v2=28,不計壩面與水流間的摩擦阻力,試求:水流對鼻坎的作用力。 題3.9圖 解:求出斷面1和2處水深 水重 1和2斷面的動水總壓力為 列x向動量方程 列z向動量方程 3.10如圖將一平板放置在自由射流之中,并且垂直于射流軸線,該平板截去射流流量的一部分Q,射流的其余部分偏轉(zhuǎn)一角度,已知v=30,36 ,Q112 不計摩擦,試求:(1)射流的偏轉(zhuǎn)角度;(2)射流對平板的作用力。 題3.10圖 解:由連續(xù)方程 列x向動量方程 列y向動量

6、方程 由能量方程可知 由y向動量方程可解出 由x向動量方程可解出 而 3.11如圖所示,有一鉛直放置的管道,其直徑d=0.35,在其出口處設(shè)置一圓錐形閥門,圓錐頂角=60,錐體自重G=1400N。當(dāng)水流的流量Q為多少時,管道出口的射流可將錐體托起? 題3.11圖 解:管道出口流速為v,繞過閥體后仍為v 列出z方向動量方程有 則代入數(shù)據(jù)后可得流速v 因此需流量 3.12.一水平放置的180彎管。如圖所示。已知管徑d=0.2,斷面11及22處管中心的相對壓強p=,管道通過的流量Q=0.157。試求諸螺釘上所承受的總水平力。(不計水流與管壁間的摩阻力) 題3.12圖 解:取11,22斷面的水體為控制體,并選坐標(biāo)。 列x向動量方程: 則 3.13.一放置在鉛直平面內(nèi)的彎管,直徑d=100,11,22斷面間管長L=0.6,與水平線的交角=30,通過的流量Q=0.03,11和22斷面形心點的高差z=0.15,11斷面形心點的相對壓強為p1=49,忽略摩擦阻力的影響,求出彎管所受的力。 題3.13圖 解:選擇水平管軸線為基準(zhǔn)面,列出11,22斷面能量方程 可解出 由于 則 列出x方向的動量方程: 則 求出該水體的重量 列出z方向動量方程 則 彎管所受總的力 方向角 3.14在水位恒定的水箱側(cè)壁上安裝一管嘴,從管嘴射出的水流噴射到水平放置的曲板上,如圖所示,已知管嘴直徑

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論