四川大学水力学课件.ppt

1、2-8直径为10厘米的水管从水池中引出(如图所示)。众所周知，管道的入口和出口之间的水头损失hw是(v是水管中段的平均流速)，并且计算通过管道的流量q。为了将水库中的水引至堤外进行灌溉，安装了一个直径为15cm的虹吸管(如图所示)。当不考虑水头损失时，通过虹吸管的流量是多少？虹吸管顶部S点的压力是多少？1，1，2，2，3，3，2-10管道从水面恒定的水池中引出，管道末端流入大气。管道由三段不同直径的管道组成，其通水面积分别为A1 0.05m2、A2 0.03m2和A3 0.04m2。如果水池容积较大，移动速度可以忽略不计(2)画出管道的测压管水头线和总水头线。1、1、1、3、0、5、3.21、

2、8.88、总水头线、测压管水头线，2-11表示水电站压力管道的过渡段，直径D1为1.5m，D2为1m，过渡段的起始压力p1为：解：以管道轴线的中心线为基准面，取1-1和2-2段的能量方程、 将1-1和2-2段之间的水体作为控制体的动量方程，即推力方向与X轴相同。 2-12水从直径为20厘米的甲管通过锥形弯管流向直径为15厘米的乙管。管井中心线在同一水平面上，甲、乙管夹角为60，已知流量为0.1m3/s，甲端中心相对压力为120千帕。如果不计算水头损失，则计算水流对弯管的作用力。212解：以a段和b段的能量方程为基准面，沿x轴方向取动量梁方程，沿y轴方向取动量梁方程的合力与水平方向的夹角，2-1

3、4:对于碾压坝，当流量q为40m3/s时，坝上游水深h为10m，坝后收缩段水深hc为0.5m。 已知坝长l为7m，计算出水流对坝体的总水平力。 214解：以11、22段之间的水体为控制体，沿x方向取动量方程，作用于总动水压力2988.27KN，与Rx方向相反。2-15-4路岔管(如图)的轴线都在同一水平面上，两端的输入流量Q1=0.2m3/s，Q3=0.1m3/s对应的断面，两侧的岔管直接喷入大气中。众所周知，每根管道的管径为d1=0.3m，d3=0.2m，d2=0.15m。试着找出水流在交叉处对管壁的作用力(忽略摩擦力)。215解决方案：以四通叉管11、22、33段之间的水体为控制体，由于两

4、侧叉管直接喷入大气，P20，即F20沿X轴写出动量方程，2-16-矩形明渠宽4m，渠道内有薄壁堰，堰顶水深1m，堰高2m，下游水深0.8m，已知过堰流量Q=6.8m3/s试着找出堰壁上的总水平压力(上游和下游河流的底部是平的，河流底部的摩擦力可以忽略不计)。在解：中，以1-1段和2-2段之间的水体为控制体，得到动量方程、并沿X轴写出动量方程。2-17根据问题2-1的条件，试计算管道过水段的动能修正系数和动量修正系数值。断面平均流速，动能修正系数，解：2-21蓄水池中的水位保持不变，底部连接一根垂直导管输送水，直管直径d1100mm毫米，末端收缩喷嘴出口直径d250mm毫米。如果不考虑压头损失，

5、计算直管中截面A和截面B的压头。2-21解决方案：基于区段22，根据连续性方程，区段11和22的能量方程基于A-A，区段11和A-A的能量方程基于B-B，区段11和B-B的能量方程基于222，222提供有以速度V0从喷嘴喷射的水流，水流以与水流方向成一定角度冲击在固定的平面壁上。当水流冲击时，分成两股水流流出冲击区，如果不考虑重量(在水平面上流动)和忽略水沿平面壁流动时的摩擦力，试着证明沿射流方向作用在平面壁上的压力，并找出Q1和Q2分别有多少。2-22: (1)动量方程Ry沿y方向喷流方向的压力是沿喷流方向作用在平面壁上的压力p和r大小相等，方向相反，即(2)以穿过喷流轴线的水平面为参考平面

6、，写出00段和11段的能量方程，并写出x方向的动量方程，根据连续性原理，可以用上述两个公式求解；2.23水电站压力管道岔管水平放置，用混凝土支架固定。据了解，主管直径为D3.0m，两岔管直径为d=2.0m，旋转角度为1200，主管最终压力为p 294KN/m2，通过总流量Q35m3/s，两岔管流量相等，动水压力相等，损失不计。水对支架的总推力是多少？根据问题的含义，以支管轴线为基准面，对于1-1，2-2系列能量方程，解为：沿x方向建立动量方程，沿y方向建立动量方程、2.24股射流从喷嘴水平喷出，撞击在与射流方向垂直的方形平板上，平板等厚，边长30cm。假设喷嘴直径为d25mm，喷嘴前方梯度流起始点的压力表读数为1.96N/cm2，该段的平均流速为v=2.76m/s，喷嘴的局部水头损失系数为0.3，平板的质量是多少？在解：中，以管轴的中心线为基准面，取截面1-1和2-2的能量方程如下：通过喷嘴的流量：并取沿X方向的动量方程。如图所示，船闸的长度为l=100m米，宽度为b。上游孔口的作用水头为H2m，上游和下游水位为Z4m。试