大连理工大学水力学第三章习题课.ppt

习 题 课,3.11 水流经过水箱侧壁的孔口流入大气中，已知孔口的直径d=10mm，水头H=2m，孔口的泄流量Q=0.3L/s，射流某一断面的中心坐标x=3m,y=1.2m，试求： （1）流量系数； （2）流速系数； （3）收缩系数； （4）阻力系数。,（1）流量系数；,（2）流速系数；,（3）收缩系数；,（4）阻力系数。,3.12 水箱保持水位不变，其侧壁有一薄壁小孔口，直径d=2cm,水头H=2m，试求： （1）孔口的泄流量Q0； （2）在孔口处接一圆柱形外伸管嘴时的流量Qn； （3）管嘴内的真空度hv。,（1）孔口的泄流量Q0；,（2）在孔口处接一圆柱形外伸管嘴时的流量Qn；,（3）管嘴内的真空度hv。,3.16 如题图所示混凝土溢流坝，已知上游水位高程为35m，挑流鼻坎高程为20m，挑射角=30o，水流经过坝面的水头损失为0.1(v2/2g)，溢流单宽流量q=25m2/s，试求：（1）鼻坎断面的流速v；（2）鼻坎断面的水深h。,3.17 如题图所示的串联管路，已知H2m，各管段长度为l1=l2=l3=1m，各管段管径分别为d1=60mm，d2=30mm，d3=40mm，管轴线与水平面夹角=15o,假设不计管中水头损失，试求：（1）管中流量Q；（2）绘制整个管路的测压管水头线。,（1）管中流量Q；,（2）绘制整个管路的测压管水头线,3.18 如题图所示为一水电站压力管道的渐变段，已知直径d1=1.5m，d2=1m，渐变段开始断面的相对压强p1=4pa，pa为大气压强，管中通过的流量Q=1.8m3/s，不计水头损失，试求渐变段支座所受的轴向力。,3.19 如题图所示为一平面上的弯管，已知直径dA=25cm，dB=20cm，A-A断面的相对压强pA=17.66N/cm2，管中流量Q=0.12m3/s，转角=60o，不计水头损失，试求弯管所受的作用力。,3.20 有一在水平面上如图所示的分叉管，其管径如图中所注，已知两管的出口流速均为v2=v3=10m/s，不计管中的水头损失，试求水流对此分叉管作用力的大小和方向。,3.21 如题图所示平板闸门下出流，已知上游水深H=4m，下游收缩断面水深hc=1m，闸门宽度B=3m，泄流量Q=20m3/s，不计水流与渠床的摩擦力，试求作用在闸门的动水总压力。,3.22 如图所示，一射流在平面上以v=5m/s的速度冲击一斜置平板，射流与平板之间夹角=60o，射流的过水断面积A=0.008m2，不计水流与平板之间的摩擦力，试求：（1）垂直于平板的射流作用力；（2）如图中所示流量Q1与Q2之比。,X方向动量方程,y方向动量方程,连续方程,例1 从水箱接一橡胶管道及喷嘴(如图)。橡胶管直径D =7.5cm，喷嘴出口直径d =2.0cm。水头H=5.5m。由水箱至喷嘴的水头损失hw= 0.5m。用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p = 4.9Ncm2。如用手握住喷嘴，需要多大的水平力R，行近流速v0=0，取动能校正系数和动量校正系数均为1。,以过喷嘴中心的水平面为基准面，列水箱渐变流断面11和喷嘴出口断面22的能量方程,喷嘴出口流速和流量为,橡胶管道内的流速,以喷嘴作为研究对象，建立x方向的动量方程,例2 水平放置的水电站压力钢管分岔段，用混凝土支座固定，已知主管直径D3.0m，两个分岔管直径d=2.0m，转角120，主管末端压强p 294KN/m2，通过总流量Q35m3/s，两分岔管的流量相等，动水压强相等，损失不计，试求水对支座的总推力？,以图中00和11断面的能量方程得,例3 一四通叉管，其轴线均位于同一水平面内，两端输入流量Q10.2m3/s，Q30.1m3/s，相应断面动水压强p120kpa，p315kpa，两侧