水力学试题

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水力学试题与答案

水力学试题与答案

水力学试题与答案一、单选题1. 水力学是研究什么的学科?A. 水的特性与运动规律B. 水的资源利用C. 水污染与治理D. 水文学的应用答案:A2. 下列哪个公式是用于计算水流速度的?A. 库伦方程B. 法拉第定律C. 热力学第一定律D. 伯努利方程答案:D3. 下列哪个条件是河流自由流动所需满足的?A. 定常流B. 高水位C. 流动速度小于临界流速D. 水面平缓答案:C4. 下列哪个因素会影响水的流动?A. 温度变化B. 水的浑浊度C. 水的酸碱性D. 水的硬度答案:A二、填空题1. 水力学中,流体的密度通常用符号____表示。

答案:ρ(小写希腊字母rho)2. 法拉第定律是描述电流通过导体的规律,而____是描述水流通过管道的规律。

答案:达西定律3. 水的粘性是指水流中的____。

答案:内摩擦力4. 在水力学中,水流的能量主要由____表示。

答案:流速和水位高度三、简答题1. 请简要解释什么是水力学中的水力势能。

答案:水力势能指的是水在流动过程中具有的能量,主要由水的高度和流速共同决定。

当水从高处流向低处时,水的势能会转化为动能,使得水的流速增加。

相反,当水从低处流向高处时,流速会减小,势能也会增加。

2. 请解释什么是水力学中的雷诺数。

答案:雷诺数是水流动稳定性的一个量度,表示了水的惯性力和粘性力之间的相对重要性。

雷诺数越大,惯性力对水流的影响就越显著,水流呈现不稳定状态;雷诺数越小,粘性力对水流的影响就越显著,水流呈现稳定状态。

四、论述题请论述水力学在工程领域中的应用。

答案:水力学在工程领域中有广泛的应用。

首先,水力学的研究能够帮助工程师了解水的特性与运动规律,从而指导水资源的合理利用和管理。

其次,水力学的理论和方法可以应用于水力发电、水压力传输、泵站设计等工程项目中,保证工程的安全性和效率。

此外,水力学还对渠道的设计、污水处理、水利灌溉等问题的解决提供了理论支持和技术指导。

总之,水力学的应用为各类水利工程的设计、施工和运营提供了重要依据和工具。

水力学考试题及答案解析

水力学考试题及答案解析

水力学考试题及答案解析一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 水力学中,流体的连续性方程描述的是()。

A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 动量和能量守恒答案:A解析:连续性方程是流体力学中描述质量守恒的基本方程,它表明在没有质量源或汇的情况下,流体的流量在流经任何截面时都是恒定的。

2. 伯努利方程适用于()。

A. 可压缩流体B. 不可压缩流体C. 静止流体D. 任何流体答案:B解析:伯努利方程适用于不可压缩流体,即流体的密度在流动过程中保持不变。

3. 在流体流动中,雷诺数(Re)是描述流体流动状态的重要参数,它与()无关。

A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流动的速度D. 管道的直径答案:B解析:雷诺数是流体流动状态的无量纲数,它与流体的密度、流动的速度和管道的直径有关,但与流体的粘度无关。

4. 流体在管道中流动时,若管道直径增大,则流速()。

A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:D解析:根据连续性方程,流体的流速与管道的横截面积成反比。

若管道直径增大,而流量保持不变,则流速会减小;若流量增加,则流速可能增大或减小,具体取决于流量的增加程度。

5. 流体的粘性是由于()。

A. 流体分子间的吸引力B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子的热运动D. 流体分子的无规则运动答案:A解析:流体的粘性是由于流体分子间的吸引力,这种吸引力使得流体在流动时产生内部摩擦力。

6. 流体的表面张力是由于()。

A. 流体分子间的吸引力B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子的热运动D. 流体分子的无规则运动答案:A解析:流体的表面张力是由于流体分子间的吸引力,这种吸引力使得流体的表面具有收缩的趋势。

7. 在流体流动中,若流速增加,则流体的动能()。

A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:A解析:流体的动能与流速的平方成正比,因此流速增加时,流体的动能也会增加。

8. 流体的压强能是由于()。

水利工程师-水力学试题(附参考答案)

水利工程师-水力学试题(附参考答案)

水利工程师-水力学试题(附参考答案)一、单选题(共100题,每题1分,共100分)1、明渠的实际底坡大于临界底坡,称其为[ ]。

A、平坡B、缓坡C、陡坡D、临界坡正确答案:C2、以当地大气压强为零点计量得到的压强称为[ ]。

A、汽化压强B、绝对压强C、真空度D、相对压强正确答案:D3、[ ]时,各断面上渗流的断面平均流速都相等。

A、均匀渗流B、非均匀渗流C、渐变渗流D、急变渗流正确答案:A4、通常认为,当堰顶以上的下游水深与堰上全水头的比值[ ]0.8 时,认为宽顶堰流为淹没出流。

A、等于B、小于C、小于等于D、大于正确答案:D5、明渠的过水断面水深大于临界水深,据此可判定水流为[ ]。

A、紊流B、缓流C、急流D、临界流正确答案:B6、如果水跃的淹没系数等于 1,则可以判定泄水建筑物下游发生[ ]衔接。

A、淹没水跃B、临界水跃C、稳定水跃D、远驱水跃正确答案:B7、水泵的安装高度要受到[ ]的限制。

A、扬程B、地形条件C、流量D、允许吸上真空高度正确答案:D8、尼古拉兹试验中,管道半径与砂粒直径的比值称为[ ]。

A、相对水深B、相对粗糙度C、相似比尺D、相对光滑度正确答案:D9、对于同一过水断面而言,渗流模型通过的流量[ ]真实渗流通过的流量。

A、大于B、大于等于C、小于D、等于正确答案:D10、明渠紊流中,靠近槽底附近,紊动强度[ ]。

A、不确定B、维持一定值C、最大D、最小正确答案:C11、总水头线比测压管水头线高出[ ]倍流速水头。

A、0.5B、2C、1D、1.5正确答案:C12、紊流阻力平方区时的水力阻力以[ ]为主。

A、附加切应力B、剪应力C、粘滞切应力D、正应力正确答案:A13、堰流的过流能力与堰上水头的[ ]次方成正比。

A、1B、二分之一C、2D、二分之三正确答案:D14、若密闭水箱的表面压强为-44.5 千帕 ,试问水面以下 0.3m 处 M 点的相对压强是[ ]千帕。

A、-73.9B、74.9C、-41.56D、-41.56正确答案:D15、具有显露在大气中的自由表面的运动水流属于[ ]。

《水力学》考试题+参考答案

《水力学》考试题+参考答案

《水力学》考试题+参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、明渠水流由急流向缓流过渡,产生()|临界坡除外()。

A、水跃B、水击波C、跌水D、水跌正确答案:A2、水泵的安装高度要受到()的限制。

A、扬程B、流量C、地形条件D、允许吸上真空高度正确答案:D3、紊流过渡粗糙区的沿程阻力系数λ与()有关,与相对光滑度有关。

A、雷诺数B、相对光滑度C、相对粗糙度D、谢才系数正确答案:A4、绝大多数明渠水流()都为()渗流除外|A、层流B、缓流C、急流D、紊流正确答案:D5、均匀流条件下,任一微小流束的水力坡度()总流的水力坡度。

A、等于B、大于C、小于D、不确定正确答案:A6、临界流时,矩形断面的断面比能等于临界水深的()倍。

A、1B、1.5C、0.5D、2正确答案:B7、明渠的过水断面水深大于临界水深,据此可判定水流为()。

A、临界流B、急流C、缓流D、紊流正确答案:C8、水跃函数曲线的上支为(),水流为缓流。

A、增函数B、抛物线C、双曲线D、减函数正确答案:A9、闸底坎为平顶堰,闸门相对开度()0.65, 水流为堰流。

A、大于B、大于等于C、小于等于D、小于正确答案:A10、能量方程应用过程中,基准面可以任意选,但一定要是().。

A、平面B、水平面C、垂直于管轴线的平面D、平行于管轴线的平面正确答案:B11、紊流中,某一瞬时液体质点的流速可称之为()。

A、瞬时流速B、时均流速C、脉动流速D、紊动强度正确答案:A12、紊流光滑区的沿程阻力系数λ仅与()有关,与相对光滑度无关。

A、谢才系数B、雷诺数C、相对光滑度D、相对粗糙度正确答案:B13、水流按流线是否为平行的直线或按流速是否沿程变化分为()和非均匀流。

A、一元流B、二元流C、均匀流D、非均匀流正确答案:C14、在初生弹性波继续发生时,由上游反射回来的减压波已经到达阀门断面,并可能在阀门断面发生正反射,从而部分抵消了水击增压值,使阀门断面的水击压强值有所减小。

《水力学》试题及参考答案

《水力学》试题及参考答案

《水力学》试题及参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、水击现象与调压系统的液面波动都属于()。

A、恒定流B、渐变流C、非恒定流D、急变流正确答案:C2、堰流及闸孔出流都属于明渠()。

A、缓流B、均匀流C、渐变流D、急变流正确答案:D3、水力计算中的工程大气压强值是()千帕。

A、98B、101C、100D、101.293正确答案:A4、与静水压强的量测相似,可以用()来测量动水压强。

A、测压管B、虹吸管C、比压计D、差压计正确答案:A5、突然扩大管段的测压管水头线沿程。

()A、保持水平B、不确定C、上升D、下降正确答案:C6、测量液体中某一点的相对压强值可以用()。

A、测压管B、比压计C、压差计D、差压计正确答案:A7、管道中心处的切应力为(),沿半径方向逐渐增大,管壁处达到最大。

A、0B、0.4PaC、0.3PaD、0.2Pa正确答案:A8、管嘴出流的泄流量( )孔口出流的泄流量。

A、相等B、不确定C、大于D、小于正确答案:C9、有一定大小尺寸的实际水流一般称为()。

A、元流B、微小流束C、流管D、总流正确答案:D10、均质孔隙介质中渗流流速与水力坡度的一次方成(),并与土的性质有关。

A、对数关系B、反比C、平方关系D、正比正确答案:D11、堰流为自由出流,其淹没系数()1.0。

A、等于B、小于C、小于等于D、大于正确答案:A12、总水头线与基准面之间的几何高度代表了()的大小。

A、流速水头B、测压管水头C、总水头D、压强水头正确答案:C13、若压力体为实()压力体,则作用于曲面上的静水总压力的垂直分力的方向()。

A、与曲面正交B、铅垂向下C、铅垂向上D、与曲面的切平面正交正确答案:B14、水力坡度是表示单位重量液体在单位流程上的()。

A、水头损失B、位置升高C、位置降低D、压强降低正确答案:A15、圆管均匀层流的流速分布为()。

A、抛物线B、指数曲线C、直线D、对数曲线正确答案:A16、水跃函数曲线的上支为增函数,水流为缓流,代表()。

大学水力学考试题及答案

大学水力学考试题及答案

大学水力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 水力学中,水静压力的分布规律是什么?A. 随深度线性增加B. 随深度指数增加C. 随深度线性减小D. 与深度无关答案:A2. 根据连续性方程,当水流通过一个收缩断面时,流速和断面面积之间的关系是什么?A. 流速与断面面积成反比B. 流速与断面面积成正比C. 流速与断面面积无关D. 流速是断面面积的两倍答案:A3. 在理想流体的伯努利方程中,总能量线在沿程流动中保持不变,这里的总能量包括哪几部分?A. 位能、压强能和动能B. 位能、内能和动能C. 压强能、内能和动能D. 压强能、位能和内能答案:A4. 下列哪项不是水力坡度的定义?A. 水流的能量线与水平面的夹角B. 水流的总能量损失C. 水流的能量梯度D. 水流的动能梯度答案:B5. 雷诺数(Re)是用来描述流体流动的哪个特性?A. 压缩性B. 粘性C. 惯性力D. 表面张力答案:B6. 在水力学中,弗劳德数(Fr)是用来描述哪种流动特性的无量纲数?A. 粘性流动B. 压缩性流动C. 表面波的惯性与重力作用的比值D. 流体的稳定性答案:C7. 对于一个给定的管道流动,如果管道的粗糙度增加,那么沿程水头损失将会如何变化?A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案:A8. 在水力学中,达西定律适用于哪种类型的流动?A. 层流B. 紊流C. 过渡流D. 所有类型的流动答案:A9. 下列哪项不是影响管流流速的因素?A. 管道直径B. 管道长度C. 管道材料D. 流体的密度答案:D10. 在水力学中,水跃现象通常发生在哪种情况下?A. 急流进入缓流区域B. 缓流进入急流区域C. 水流通过一个收缩断面D. 水流通过一个扩散断面答案:A二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述水力学中的能量方程,并说明其在实际工程中的应用。

答案:水力学中的能量方程通常指的是伯努利方程,它表明在无粘性、不可压缩的理想流体中,沿流线的能量守恒。

水力学考试试卷

水力学考试试卷

水力学考试试卷一、选择题(每题2分,共20分)1. 水力学中,流体的连续性方程描述了流体的哪种特性?A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 体积守恒2. 根据伯努利方程,流体在流动过程中,以下哪项参数保持不变?A. 压力B. 流速C. 单位体积的动能D. 单位体积的总能量3. 在管道流动中,雷诺数是用来描述流体流动的哪种状态?A. 层流B. 湍流C. 过渡流D. 以上都是4. 流体在圆形管道中流动时,最大流速通常出现在管道的哪个位置?A. 管道中心B. 管道壁C. 管道入口D. 管道出口5. 流体在管道中流动时,若管道直径增大,其他条件不变,流量将如何变化?A. 增大B. 减小C. 保持不变D. 无法确定6. 流体的粘性系数是描述流体哪种特性的物理量?A. 压缩性B. 可压缩性C. 粘滞性D. 表面张力7. 流体在管道中流动时,若管道长度增加,其他条件不变,流动阻力将如何变化?A. 增大B. 减小C. 保持不变D. 无法确定8. 流体力学中,弗劳德数是用来描述流体流动的哪种现象?A. 惯性力与重力的比值B. 粘性力与惯性力的比值C. 重力与表面张力的比值D. 压力与重力的比值9. 流体在管道中流动时,若管道粗糙度增加,其他条件不变,流动阻力将如何变化?A. 增大B. 减小C. 保持不变D. 无法确定10. 流体力学中,达西-韦斯巴赫方程是用来描述流体流动的哪种现象?A. 管道流动中的水头损失B. 流体的压缩性C. 流体的粘滞性D. 流体的表面张力二、填空题(每空1分,共20分)1. 流体的密度用符号____表示,单位是____。

2. 流体的粘性系数用符号____表示,单位是____。

3. 流体的雷诺数用符号____表示,其计算公式为____。

4. 流体在管道中流动时,若管道直径为D,流速为V,则流量Q可以用公式____计算。

5. 流体力学中,弗劳德数用符号____表示,其计算公式为____。

水力学考试题及答案

水力学考试题及答案

水力学考试题及答案一、选择题1、在水力学中,单位质量力是指(答案:c )a、单位面积液体受到的质量力;b、单位体积液体受到的质量力;c、单位质量液体受到的质量力;d、单位重量液体受到的质量力。

2、在平衡液体中,质量力与等压面(答案:d )a、重合;b、平行c、相交;d、正交。

3、液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为a、1 kN/m2b、2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/m2答案:b4、水力学中的一维流动是指(答案:d )a、恒定流动;b、均匀流动;c、层流运动;d、运动要素只与一个坐标有关的流动。

5、有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=(答案:b )a、8;b、4;c、2;d、1。

6、已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于答案: ca、层流区;b、紊流光滑区;c、紊流过渡粗糙区;d、紊流粗糙区7、突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。

已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H = 250m,则管道中原来的流速v0为答案:ca、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m8、在明渠中不可以发生的流动是(答案:c )a、恒定均匀流;b、恒定非均匀流;c、非恒定均匀流;d、非恒定非均匀流。

9、在缓坡明渠中不可以发生的流动是(答案:b )。

a、均匀缓流;b、均匀急流;c、非均匀缓流;d、非均匀急流。

10、底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m,则该处水流的流态为答案:ba、缓流;b、急流;c、临界流;11、闸孔出流的流量Q与闸前水头的H(答案:d )成正比。

a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方12、渗流研究的对象是(答案:a )的运动规律。

a、重力水;b、毛细水;c、气态水;d、薄膜水。

13、测量水槽中某点水流流速的仪器有答案:ba、文丘里计b、毕托管c、测压管d、薄壁堰14、按重力相似准则设计的水力学模型,长度比尺λL=100,模型中水深为0.1米,则原型中对应点水深为和流量比尺为答案:da、1米,λQ =1000;b、10米,λQ =100;c、1米,λQ =100000;d、10米,λQ=100000。

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第1章 绪论例1:已知油品的相对密度为0.85,求其重度。

解:3/980085.085.0m N ⨯=⇒=γδ例2:当压强增加5×104Pa 时,某种液体的密度增长0.02%,求该液体的弹性系数。

解:0=+=⇒=dV Vd dM V M ρρρρρd dV V -= Padp d dp V E p 84105.2105%02.0111⨯=⨯⨯==-==ρρβ例3:已知:A =1200cm 2,V =0.5m/sμ1=0.142Pa.s ,h 1=1.0mm μ2=0.235Pa.s ,h 2=1.4mm 求:平板上所受的内摩擦力F绘制:平板间流体的流速分布图及应力分布图 解:(前提条件:牛顿流体、层流运动)dy du μτ= ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=⇒2221110h u h u V μτμτ 因为 τ1=τ2 所以sm h h Vh u h uh u V /23.02112212211=+=⇒=-μμμμμN h uV A F 6.411=-==μτ第2章 水静力学例1:如图,汽车上有一长方形水箱,高H =1.2m ,长L =4m ,水箱顶盖中心有一供加水用的通大气压孔,试计算当汽车以加速度为3m/s 2向前行驶时,水箱底面上前后两点A 、B 的静压强(装满水)。

解:分析:水箱处于顶盖封闭状态,当加速时,液面不变化,但由于惯性力而引起的液体内部压力分布规律不变,等压面仍为一倾斜平面,符合0=+s gz ax 等压面与x 轴方向之间的夹角g a tg =θPaL tg H h p A A 177552=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+==θγγ PaL tg H h p B B 57602=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-==θγγ例2:(1)装满液体容器在顶盖中心处开口的相对平衡分析:容器内液体虽然借离心惯性力向外甩,但由于受容器顶限制,液面并不能形成旋转抛物面,但内部压强分布规律不变:Cz gr p +-⋅=)2(22ωγ利用边界条件:r =0,z =0时,p =0作用于顶盖上的压强:g r p 222ωγ=(表压)(2)装满液体容器在顶盖边缘处开口的相对平衡压强分布规律:Cz gr p +-⋅=)2(22ωγ边缘A 、B 处:r =R ,z =0,p =0g R C 222ωγ-=作用于顶盖上的压强:()2222r R gp --=ωγ例3:已知:r 1,r 2,Δh求:ω0 解:212120=-s z gr ω (1)222220=-s z gr ω (2)因为 h z z s s ∆==21所以212202r r h g -∆=ω例4已知:一圆柱形容器,直径D =1.2m ,完全充满水,顶盖上在r 0=0.43m 处开一小孔,敞开测压管中的水位a =0.5m ,问此容器绕其立轴旋转的转速n 多大时,顶盖所受的静水总压力为零?已知:D =1.2m ,r 0=0.43m ,a =0.5m 求:n解:据公式 )(Z d z Y d y X d x dp ++=ρ 坐标如图,则 x X 2ω=,y Y 2ω=,g Z -= 代入上式积分:C z gr p +-⋅=)2(22ωγ (*)由题意条件,在A 点处:r =r 0,z =0,p =γa 则 C gr a +-⋅=)02(202ωγγ 所以 )2(202gr a C ωγ-⋅=所以 )2()2(20222gr a z gr p ωγωγ-⋅+-⋅= 当z =0时: )2(220222gr a gr p ωγωγ-⋅+=它是一旋转抛物方程:盖板上静压强沿径向按半径的二次方增长。

而 02)2(22202220=⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⋅+=⋅==⎰⎰⎰r d r g r a g r r d r p p d AP RRAπωγωγπ 所以0)2(2202320=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+⎰dr r g r a g r Rωω 即 02)2(420220242=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+Rr g r a r g ωω 则 2202022224042Rr ga ga r R -=⇒=+-ωωω所以 22024212Rr ga n -==ππω代入数据得:n =7.118转/秒例5:闸门宽1.2m ,铰在A 点,压力表G 的读数为-14700Pa ,在右侧箱中装有油,其重度γ0=8.33KN/m 3,问在B 点加多大的水平力才能使闸门AB 平衡? 解:把p 0折算成水柱高:m p h 5.1980014700-=-==γ相当于液面下移1.5m ,如图示虚构液面则左侧:()()N A h Pc 7056022.11298001=⨯⨯+⨯==γ压力中心距A 点:3.11-2=1.11m右侧:设在B 点加水平力F 使闸门AB 平衡,对A 点取矩 ∑ M A =0即 AB F h P h PD D +=2211 KNF 87.25233.1992.1911.156.70=⨯-⨯=例6:一示压水箱的横剖面如图所示,压力表的读数为0.14个大气压,圆柱体长 L =1.2m ,半径R =0.6m求:使圆柱体保持如图所示位置所需的各分力(圆柱体重量不计)。

解:水平分力:→N A h P x c x 2.119952.16.07.19800=⨯⨯⨯==γ垂直分力:↑第3章 水动力学基础例1:已知:⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+=0z y x u t y u t x u 求:t =0 时,A (-1,1)点流线的方程。

解: t y dy t x dx +-=+积分:ln(x+t)=-ln(-y+t)+C → (x+t) (-y+t)=C` 当t =0时,x =-1,y =1,代入上式得: C`=1 所以,过A (-1,1)点流线的方程为:xy =-1例2、伯努利方程式的应用实例 例2-1 : 一般水力计算问题有一喷水装置如图示。

已知h 1=0.3m ,h 2=1.0m ,h 3=2.5m ,求喷水出口流速,及水流喷射高度h (不计水头损失)。

解:① 以3-3断面为基准面,列1-1、3-3两断面的能量方程:()320320000h h p p h h +=⇒++=+++γγ以2-2断面为基准面,列2-2、4-4两断面的能量方程: ()g V h h p 200024120+++=++γ 所以,()()()[]()sm h h h h g h h g p gV /57.63.05.28.9222212321204=-⨯⨯=+-+=+-=γ② mg V h 20.2224==例2-2: 节流式流量计已知:U 形水银压差计连接于直角弯管, d 1=300mm ,d 2=100mm ,管中流量Q =100L/s试问:压差计读数Δh 等于多少? (不计水头损失)解:以0-0断面为基准面,列1-1、2-2两断面的能量方程:()2g V 2g V 0222211++∆+=++γγp h z p ()2g V V 212221-+∆+=-h z p p γ又s m A Q V /42.13.014.31.04211=⨯⨯==, s m A Q V /74.121.014.31.04222=⨯⨯==由等压面a -a 得压强关系:h p z p H g ∆-=-γγ21 则 z h p p H g γγ+∆=-21所以 ()6.1942.174.1222-+∆+=+∆h z z h Hg γγγmmm h Hg 649649.018.8==-=∆γγγ例2-3: 毕托管原理水从立管下端泄出,立管直径为d =50mm ,射流冲击一水平放置的半径R =150mm 的圆盘,若水层离开盘边的厚度δ=1mm 求:流量Q 及汞比压计的读数Δh 。

水头损失不计。

分析:1-1: p 1(=0), V 1(?), z 1(√)2-2: p 2(=0), V 2(?), z 2(√) 3-3: p 3( ?), V 3(=0), z 3(√)(驻点) 每点都有一个未知数,可对任何两点列方程。

解:以圆盘为基准面,列1-1、2-2两断面的能量方程:2gV 022g V 032221++=++δ ①列1-1、3点的能量方程:02g V 03321++=++γp ②据连续性方程:212241V R V d Q ⋅=⋅=δππ ③③代入①式:2242222/4.766416s m d R g V =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=δ (忽略δ/2)V 2=8.74m/s, V 1=4.196m/sV 1代入②式: mp 898.32g V 3213=+=γ所以:s L V A V A Q /23.82211=⋅=⋅=h p H g ∆=⋅+γγ5.13mmm p h Hg 396396.098006.1398005.19800898.35.13==⨯⨯+⨯=⋅+=∆γγ例2-4: 流动吸力图示为一抽水装置,利用喷射水流在吼道断面上造成的负压,可将M 容器中的积水抽出。

已知:H 、b 、h (不计损失),求:吼道有效断面面积A 1与喷嘴出口断面面积A 2之间应满足什么样的条件能使抽水装置开始工作?解:以1-1为基准面,列0-0、1-1断面的能量方程:2g V 211+=γp h 以0`-0`为基准面,列1-1、2-2断面的能量方程:()2g V 2g V 22211=++-γp h H要使抽水机工作: bp ≥-γ1则:()gH V b h g V 2,221=+=又因为:2211V A V A ⋅=⋅所以:b h H V V A A +==1221例3:水头线(局部损失不计)例4:已知:Q =0.001m 3/s ,D =0.01mH w 吸=1m ,h w 排=25m 求:H =?p B =?N 泵=? 解:取1-1、2-2断面列伯努利方程:O mH h z z H w 21232)(=+-=取1-1、B 断面列伯努利方程:W QH N Pap sm V VA Q h p B w B6.31332001.09800108.9/74.122gV 7.0042=⨯⨯==⨯-=∴=⇒=+++=γγ泵吸例5:动量方程已知:一个水平放置的90º弯管输送水 d 1=150mm ,d 2=75mm p 1=2.06×105Pa ,Q =0.02m 3/s 求:水流对弯管的作用力大小和方向(不计水头损失) 分析:1-1: p 1(√), V 1(可求), z 1(√) 2-2: p 2(?), V 2(可求), z 2(√)解:s m d QA Q V /132.142111===π s m d Q A Q V /527.442222===π取1-1、2-2两断面列伯努利方程对选取的控制体列动量方程: x 方向:)0(111V Q R A p x -=-ρ y 方向:)0(222-=-V Q A p R y ρ所以,N R N R y x 9583663== NR R R y x 378622=+=66.14==xy R R arctgθ所以,水流对弯管壁的作用力为F 的反作用力F`,大小相等,方向相反。

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