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文档简介

解:由,得:,又由连续性方程:Q1=Q2或v1A1=v2A2 得:,3.6如图所示自来水管直径d1=200mm,通过流量Q=0.025m3/s, 求管中的平均流速v1;该管后面接一直径d2=100mm的较细水 管,求断面平均流速v2。,。,3.8 题3.8图所示输送海水的管道,管径d0.2m,进口断面 平均流速v=1m/s,若从此管中分出流量 ,问 管中尚余流量Q2等于多少?设海水密度为1.02103kg/m3,求 重量流量,解:,由有分流情况的连续性方程知:Q=Q1+Q2,解:以管轴线0-0为基准线,写AB的伯方程:,(1),3.11 利用毕托管原理测量输水管中的流量(题3.11图), 已知输水管直径d为200mm,测得水银压差计读数hp为 60mm,若此时断面平均流速v=0.84uA,式中uA是毕托管 前管轴上未受扰动之水流的A点的流速。问输水管中的流 量Q多大?,又由水银压差计公式:,在本题中:zA=zB=0,故知:,(2),将(2)代入(1)中得:,解:过水断面分别选择1,2,3点处;认为1点水面恒定,选择2点为基准面: 对1点和2点之间建立伯诺里方程,v2=8.28 m/s,由连续性方程可知 v3=v2=8.28 m/s,对3点和2点之间建立伯诺里方程,P3=-1 m水柱.,解:文丘里管常数,流量,解:以1-1水平面为基准面, 写1-1到2-2断面的能量方程,又由连续性方程:,3.17 题图示一文丘里流量计,水银压差计读数为360mm, 若不计A、B 两点间的水头损失,试求管道中的流量。已知 管道直径d1=300mm,喉段直径d2150mm,渐变段AB长为 750mm。,对压差计,N-N为等压面,故有:,解:选择A3截面作为基准面,对A0和A3截面之间建立伯诺里方程,v3=7.668 m/s,由连续性方程 v1A1=v2A2=v3A3 可知 v1=5.751 m/s ; v2=2.3 m/s,对A0和A1截面之间建立伯诺里方程,P1=-6737.5 Pa,对A0和A2截面之间建立伯诺里方程,P1=16954 Pa,3.20 一大水箱下接直径 d150mm之水管,水经最末端出流到 大气中,末端管道直径d75mm,设管段AB和BC间的水头损失 均为 ,管段CD间的水头损失 ,试求B断面的压 强和管中流量。,解:以水箱水面为基准面, 对0-0到D-D写能量方程:,由连续性方程:,又由0-0面到B-B写能量方程:,解:选择管道轴线作为基准面 (1)对水箱水面和出口之间 建立伯诺里方程 :,v2=8.85 m/s,由连续性方程 v1A1=v2A2 得 v1=4.43 m/s,对水箱水面和B之间建立伯诺里方程,PB=29.4 KPa,(2)对水箱水面和出口之间建立伯诺里方程,由连续性方程 v1A1=v2A2,2v1= v2,从而可得 v1=1.98 m/s v2=3.96 m/s,解:以0-0断面为基准面,写1-1到C C 断面的能量方程。 (1-1与C C两断面均接大气,p=0)(hw1-c=0.5+0.5=1),3.25 题3.25图所示一虹吸管,通过的流量Q=0.028m3/s,管段 AB和BC的水头损失均为0.5m,B处离水池水面高度为3m,B处与C处的高差为6m。试求虹吸管的直径d和B处的压强。,对1-1到2-2断面能量方程 (以1-1为基准),(B点必然产生负压,才能将池中水吸上高处)。,解:取d1及d2直径处的渐变流 断面1-1断面及2-2断面,基准 线选在管轴线上,由连续性 方程:,3.31 一水平变截面管段接于输水管路中,管段进口直径d1为 10cm,出口直径d2为5cm(题3.31图)。当进口断面平均流速 v1为1.4m/s,相对压强p1为58.8kN/m2时,若不计两断面间的水 头损失,试计算管段出口断面的相对压强。,写1-1断面到2-2断面的伯诺里方程:,解:取如图所渐变流断面1-1及2-2,基准面0-0取在上游 渠底,写1-1断面到2-2断面的伯诺里方程:,3.34 一矩形断面平底的渠道,其宽度B为2.7m,河床在 某断面处抬高0.3 m,抬高前的水深为1.8 m,抬高后水面 降低0.12m(题3.34图),若水头损失hw为尾渠流速水头 的一半,问流量Q等于多少?,3.36 水流从喷嘴中水平射向一相距不远的静止壁面,接触 壁面后分成两段并沿其表面流动,其水平面图如题3.36图 所示。设固壁及其表面的液流对称于喷嘴的轴线。若已知 喷嘴出口直径d40mm,喷射流量Q为0.0252m3/s,求: 液流偏转角分别等于60,90与180时射流对固壁的 冲击力FR,并比较它们的大小。,解:取渐变流断面0-0,1-1, 2-2以及液流边界面所围的封 闭面为控制面,重力垂直于 射流平面,略去机械能损失, 由总流的伯诺里方程得:,总流的动量方程在x轴上的投影为:,FR=FR(方向相反),:(固壁凸向射流),:(固壁为垂直平面),:(固壁凹向射流),解:取渐变流断面1-1及2-2, 以2-2断面为基准面,写1-1 断面到2-2断面间水流的能量 方程:,3. 38 有一沿铅垂直立墙壁铺设的弯管如题3.38图所示,弯头 转角为90,起始断面1-1与终止断面2-2间的轴线长度 L 为 3.14m,两断面中心高差Z为2m,已知1-1断面中心处动水 压强pl117.6kNm2,两断面之间水头损失hw0.1m,已知 管径d=0.2h,试求当管中通过流量Q0.06m3/s时,水流对弯 头的作用力。,将hw=0.1m, p1=117.6KN/m2代入上式得:,于是:,弯头内的水重为:,1-1断面的动水总压力:,2-2断面的动水总压力:,x方向的动量方程:,y方向的动量方程:,管壁对水流的总作用力:,令反作用力F与水平轴x的夹角为,则,水流对管壁的作用力与F大小相等,方向相反。,3.41 管道在某混凝土建筑物中分叉,如题3.41图所示。已知, 主管直径d=3m,分叉管直径d=2m,主管流量Q35m3/s。两 分岔管流量均为Q/2。分岔管转

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