水力学习题及答案-液体一元恒定总流的基本原理
水力学习题及答案-液体一元恒定总流的基本原理
第3章液体一元恒定总流的基本原理题解3.1如图某水平放置的分叉管路，总管流量Q =40m 3/s ，通过叉管1的流量为Q 1=20m 3/s ，叉管2的直径d =1.5m 求出管2的流量及断面平均流速。
题3.1图 解：由连续方程可知12Q Q Q =+则321402020m /s Q Q Q =-=-=2222222442011.32m/s 3.14 1.5Q Q v A d π⨯====⨯3.2有一底坡非常陡的渠道如图所示，水流为恒定流，A 点流速为5m/s ，设A 点距水面的铅直水深H =3.5m ，若以o o -为基准面。
求A 点的位置水头。
压强水头，流速水头，总水头各为多少？题3.2图 解：A 点的位置水头：10m A z = A 点的压强水头为：2cos 30 3.50.75 2.63m Ap H gρ=︒=⨯= A 点的流速水头：225 1.27m 229.81A u g ==⨯ 总水头： 210 2.63 1.2713.9m 2A AA A p u E z g gρ=++=++=3.3垂直放置的管道，并串联一文丘里流量计如图所示。
已知收缩前的管径m 0.4=D ，喉管处的直径m 0.2=d ，水银压差计读数△h =3.0cm ，两断面间的水头损失gv h w 205.021=（1v 对应喉管处的流速）求管中水流的流速和流量。
1题3.3图解：以2—2断面为基准面对1—1断面和2—2断面列能量方程有（并取12 1.0αα==）gv g v g p g v g p z 205.0202212222111+++=++ρρ整理后得出 gv g v g v g v g v g p g p z 295.02205.0222122212122211-=+-=-+ρρ （a ）列出水银压差计上的等压面方程有[]h z z l g p h g gl p m ∆+--+=∆++)(2121ρρρ经化简，由于02=zh gp p z ∆-=-+6.12211ρ代入（a ）后可得g v h 289.06.1221=∆从而可解出m /s 89.21=v 流量s d A v Q /m 1007.9489.234211-⨯=⨯==π3.4有一水泵，，抽水流量Q =0.02m 3/s,吸水管直径d =20cm ，管长L =5.0m ，泵内允许真空值为6.5m 水柱，吸水管（包括底阀、弯头）水头损失h W =0.16m ，试计算水泵的安装高度h s 。
《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。
水力学简单题库及答案
水力学简单题库及答案1. 什么是水力学？水力学是研究液体运动规律的科学，主要研究液体在静止和流动状态下的行为。
2. 水力学中的连续性方程是什么？连续性方程是描述液体质量守恒的方程，表达式为：\[ Q_1 = Q_2 \] 其中 \( Q \) 表示流量，即单位时间内流过某一截面的液体体积。
3. 伯努利方程是什么？伯努利方程是描述理想流体在流动过程中能量守恒的方程，表达式为：\[ P + \frac{1}{2}\rho v^2 + \rho gh = \text{常数} \] 其中 \( P \) 是压力，\( \rho \) 是流体密度，\( v \) 是流速，\( g \) 是重力加速度，\( h \) 是高度。
4. 水头损失有哪些类型？水头损失主要有三种类型：局部损失、沿程损失和入口损失。
5. 什么是雷诺数？雷诺数是一个无量纲数，用于描述流体流动的特性，表达式为：\[ Re = \frac{\rho v L}{\mu} \] 其中 \( \rho \) 是流体密度，\( v \) 是流速，\( L \) 是特征长度，\( \mu \) 是流体的动态粘度。
6. 什么是管道的流量系数？管道的流量系数是一个无量纲系数，用于描述管道在给定的压差下流量的能力，表达式为：\[ C_v = \frac{Q}{\sqrt{\frac{2\Delta P}{\rho}}} \]7. 什么是水力梯度线？水力梯度线是表示管道或渠道中不同位置的水头变化的曲线，通常用于分析管道或渠道的水力特性。
8. 什么是临界流速？临界流速是指流体在管道中流动时，从层流过渡到湍流的临界状态的流速。
9. 什么是水力半径？水力半径是描述管道或渠道截面特性的参数，定义为截面面积与湿周的比值。
10. 什么是水力坡度？水力坡度是表示管道或渠道中水流能量变化的参数，定义为单位长度的水头损失。
11. 如何计算管道的沿程损失？管道的沿程损失可以通过达西-韦斯巴赫公式计算：\[ h_f =\frac{f L Q^2}{2.5 g A^2} \] 其中 \( h_f \) 是沿程水头损失，\( f \) 是摩擦系数，\( L \) 是管道长度，\( Q \) 是流量，\( g \) 是重力加速度，\( A \) 是管道横截面积。
水力学第三章液体一元恒定总流基本原理.
六、均匀流和非均匀流，均匀流的特性
按流速的大小和方向是否沿流线变化 把液流分为： 均匀流：流速的大小和方向沿流线不变的流动。 渐变流：流速沿流线变化缓慢的流动。 非均匀流 急变流：流速沿流线变化剧烈的流动。
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1）均匀流
上式为理想液体恒定元流的能量方程，又称伯努利方程。
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解法二:
设在理想液体恒定流中，取一微小流束 依牛顿第二定律：
2 p+dp dA 1 α
Z dZ
F
s
ma s
其中： a s
du dt
p
Z
dG=ρgdAds
V
udA
A
见下例！
A
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A
旋转抛物面
Q udA
A
即为旋转抛物体的体积
V A Q 即为柱体的体积
断面平均流速V
V
udA
A
A
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流线不能相交，不能为折线。
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流线的形状与固体边界的形状有关。
流线分布的疏密程度与管道横断面的面 积大小有关。
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四、流管、微小流束(元流)、总流和过水断面
水力学答案课件.doc
水力学练习题及参考答案一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×)1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。
（√）2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O 重合。
( ×)3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。
×4、明槽水流的急流和缓流是用Fr 判别的，当Fr＞1 为急流。
(√)5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。
（×）6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。
（×）6、达西定律适用于所有的渗流。
（×）7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2 次方成正比。
（√）8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。
(√)9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。
(√)10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。
（×）11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
√12、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。
(√)13、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。
(×)14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们的正常水深不等。
(√)15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。
（√）16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。
×17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。
(√)18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。
(×)19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。
（√）20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。
×21、缓坡上可以出现均匀的急流。
(√ )22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。
(√)24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。
(√ )25、水深相同的静止水面一定是等压面。
(√)26、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。
（×）27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
《水力学》题集1-3章答案
第一章绪论第一题、选择题1.理想液体是(B)(A)没有切应力又不变形的液体；(B)没有切应力但可变形的一种假想液体；(C)切应力与剪切变形率成直线关系的液体；(D)有切应力而不变形的液体。
2.理想液体与实际液体最主要的区别是（D）A．不可压缩；B．不能膨胀；B．没有表面张力；D．没有粘滞性。
3.A4.A.C.6.A.B.7.AC8.-9Pa·5Pa·1.2.3.4.5.7.一般情况下认为液体不可压缩。
（√）8.液体的内摩擦力与液体的速度成正比。
（×）9.水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。
（×）10.静止液体有粘滞性，所以有水头损失。
（×）12.表面张力不在液体的内部存在，只存在于液体表面。
（√）13.摩擦力、大气压力、表面张力属于质量力。
（×）第三题、填空题2.水力学中，连续介质模型是假设液体是一种连续充满其所占据空间毫无空隙的连续体。
3.在水力学中常常出现的液体主要物理性质有重度和粘性，在某些情况下还要涉及液体的压缩性、表面张力和汽化压强等。
5.理想液体与实际液体的主要区别是：是否存在液体的粘滞性。
6.牛顿内摩擦定律适用条件是牛顿流体、层流运动。
7.内摩擦力与液体的性质有关，并与速度梯度和接触面积成正比，而与接触面上的正压力无关。
8.流体受力按照表现形式，分为表面力和质量力。
第四题、名词解释2.连续介质模型：只研究液体在外力作用下的机械运动(宏观特性)，不研究液体内部的分子运动(微观运动特性)3.4.5.6. 8. 9. 1.为了简化2.造成3.文字描述牛顿内摩擦定律。
答：流体的内摩擦力与其速度梯度dudy 成正比，与液层的接触面积A 成正比，与流体的性质有关，而与接触面积的压力无关即du F Adyμ=。
第六题、计算题1.容积为10m 3的水，当压强增加了10个大气压时容积减少10升，试求该水体的体积弹性系数K 。
水力学习题及答案
水力学习题及答案水力学习题及答案水力学是研究液体在静力学和动力学条件下的行为的学科。
它在工程学和地质学等领域中具有重要的应用价值。
本文将介绍一些水力学的学习题以及对应的答案，帮助读者更好地理解和掌握水力学的知识。
一、题目：什么是水力学？答案：水力学是研究液体在静力学和动力学条件下的行为的学科。
它主要研究液体的流动、压力、速度、流量等相关性质，并应用于水利工程、环境工程、能源工程等领域。
二、题目：什么是流体静力学？答案：流体静力学是研究静止的液体在重力作用下的平衡状态的学科。
它主要研究液体的压力、压力分布、浮力等性质。
在流体静力学中，根据帕斯卡定律，液体在静止时的压力是均匀的，并且在不同深度处的压力只与液体的密度和深度有关。
三、题目：什么是流体动力学？答案：流体动力学是研究液体在运动状态下的行为的学科。
它主要研究液体的流动速度、流量、压力变化等性质。
在流体动力学中，根据伯努利定律，液体在流动过程中速度增大时，压力会降低；速度减小时，压力会增加。
四、题目：什么是雷诺数？答案：雷诺数是描述流体流动状态的一个无量纲参数，常用符号为Re。
它是由流体的密度、速度、长度和粘度决定的。
当雷诺数小于一定的临界值时，流动是层流的；当雷诺数大于临界值时，流动是湍流的。
雷诺数的大小决定了流体流动的稳定性和混合程度。
五、题目：什么是流量？答案：流量是单位时间内通过某一截面的液体体积。
在水力学中，常用符号为Q，单位为立方米/秒。
流量的大小取决于液体的速度和截面的面积。
根据连续性方程，流体在管道中的截面面积减小时，流速会增加，从而使流量保持不变。
六、题目：什么是水头？答案：水头是描述液体能量的一个物理量。
在水力学中，常用符号为H，单位为米。
水头由压力头、速度头和位能头组成。
压力头是由液体的压力引起的能量；速度头是由液体的速度引起的能量；位能头是由液体的位置高度引起的能量。
根据伯努利定律，水头在流动过程中保持不变。
七、题目：什么是水力坡度？答案：水力坡度是河流或管道中水面高程的变化率。
《水力学》试题及答案
《水力学》试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 水力学是研究下列哪一项的学科？A. 液体的运动规律B. 液体的力学性质C. 液体的平衡状态D. 液体与固体的相互作用答案：B2. 下列哪项不是液体的特性？A. 不可压缩性B. 流动性C. 无固定形状D. 可压缩性答案：D3. 下列哪个原理是水力学的基本原理？A. 动量守恒B. 能量守恒C. 连续性方程D. 伯努利方程答案：D4. 液体在流动过程中，下列哪个因素会影响流速分布？A. 液体的粘度B. 液体的密度C. 液体的温度D. 液体的压力答案：A5. 下列哪个方程描述了理想流体在流动过程中的压力、速度和高度之间的关系？A. 动量方程B. 能量方程C. 伯努利方程D. 流体力学方程答案：C二、填空题（每题2分，共20分）6. 液体的密度是液体质量与______之比。
答案：体积7. 液体的粘度表示液体内部______的阻力。
答案：摩擦力8. 流体的______方程描述了流体在流动过程中的质量守恒。
答案：连续性方程9. 液体在流动过程中，流速与管道截面积的乘积称为______。
答案：流量10. 伯努利方程表明，在理想流体流动过程中，流速增加时，______减小。
答案：压力三、计算题（每题20分，共60分）11. 一水平管道内，水的流速为2m/s，管道直径为100mm。
求管道出口处的流量。
解：已知流速v=2m/s，管道直径d=100mm，管道截面积A=π(d/2)^2。
A = π(0.1/2)^2 = 0.00785m^2流量Q = v A = 2m/s 0.00785m^2 = 0.0157m^3/s答案：0.0157m^3/s12. 一水箱的液面高度为2m，液面压力为大气压。
水箱底部有一小孔，孔口面积为0.01m^2，求孔口处的流速。
解：已知液面高度h=2m，孔口面积A=0.01m^2，液面压力P=大气压。
根据伯努利方程，有：P1 + ρgh1 + 1/2ρv1^2 = P2 + ρgh2 + 1/2ρv2^2由于孔口处流速v2远大于液面流速v1，可以近似认为v1=0，且h1<h2，因此有：P1 + ρgh1 = P2 + ρgh2 + 1/2ρv2^2代入已知数据，解得：v2 = √(2g(h1 - h2)) = √(29.8(2 - 0)) = 6.26m/s答案：6.26m/s13. 一水平管道内，水的流速为3m/s，管道直径由100mm渐变为50mm。
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第3章液体一元恒定总流的基本原理题解3.1如图某水平放置的分叉管路，总管流量Q=40m3/s，通过叉管1的流量为Q1=20m3/s，叉管2的直径d=1.5m求出管2的流量及断面平均流速。
题3.1图解：由连续方程可知12Q Q Q=+则321402020m/sQ Q Q=-=-=2222222442011.32m/s3.14 1.5Q QvA dπ⨯====⨯3.2有一底坡非常陡的渠道如图所示，水流为恒定流，A点流速为5m/s，设A点距水面的铅直水深H=3.5m，若以oo-为基准面。
求A点的位置水头。
压强水头，流速水头，总水头各为多少？题3.2图解：A点的位置水头：10mAz=A点的压强水头为：2cos30 3.50.75 2.63mApHgρ=︒=⨯=A点的流速水头：2251.27m229.81Aug==⨯总水头：210 2.63 1.2713.9m2A AA Ap uE zg gρ=++=++=3.3垂直放置的管道，并串联一文丘里流量计如图所示。
已知收缩前的管径m0.4=D，喉管处的直径m0.2=d，水银压差计读数△h=3.0cm，两断面间的水头损失gvhw205.021=（1v对应喉管处的流速）求管中水流的流速和流量。
1题3.3图解：以2—2断面为基准面对1—1断面和2—2断面列能量方程有（并取12 1.0αα==）gv g v g p g v g p z 205.0202212222111+++=++ρρ整理后得出 gv g v g v g v g v g p g p z 295.02205.0222122212122211-=+-=-+ρρ （a ）列出水银压差计上的等压面方程有[]h z z l g p h g gl p m ∆+--+=∆++)(2121ρρρ经化简，由于02=zh gp p z ∆-=-+6.12211ρ代入（a ）后可得g v h 289.06.1221=∆从而可解出m /s 89.21=v 流量s d A v Q /m 1007.9489.234211-⨯=⨯==π3.4有一水泵，，抽水流量Q =0.02m 3/s,吸水管直径d =20cm ，管长L =5.0m ，泵内允许真空值为6.5m 水柱，吸水管（包括底阀、弯头）水头损失h W =0.16m ，试计算水泵的安装高度h s 。
题3.4图解：以水池水面为基准面，列水面和水泵进口断面的能量方程20000.162s p v h g gαρ++=-++ 而 22440.020.637m/s 3.140.2Q v d π⨯===⨯则 6.50.0210.16 6.32msh=--=3.5如图为一水轮机直锥形尾水管。
已知A—A断面的直径d=0.6ｍ，断面A—A与下游河道水面高差z=5.0ｍ。
水轮机通过流量Q=1.7ｍ3/s时，整个尾水管的水头损失20.142Wvhg=(v为对应断面A—A的流速)，求A—A断面的动水压强。
题3.5图解：选下游水面为基准面，列A—A断面与下游河道2—2断面的能量方程220000.1422A A Ap v vzg g gαρ++=+++而2244 1.76.02m/s3.140.6AQvdπ⨯===⨯将Av代入左式得：222(0.14)9810(0.26 1.85 5.0)64.65kN/m22A AAv vp g zg gρ=--=--=-3.6如图为一平板闸门控制的闸孔出流。
闸孔宽度b=3.5ｍ，闸孔上游水深为H=3.0ｍ,闸孔下游收缩断面水深h c0=0.6ｍ，通过闸孔的流量Q=12ｍ3/s求水流对闸门的水平作用力（渠底与渠壁摩擦阻力忽略不计）。
题3.6图解：取1—1，2—2断面截取一段水体为控制体列出动量方程有1221()P P R Q v vρ--=-则可解出2112()R Q v v P Pρ=--+-而1212121.14m/s , 5.71m/s3 3.5 3.50.6cQ Qv vbH bh======⨯⨯式中：2211198103 3.5154.51kN22P gH bρ==⨯⨯⨯=22201198100.6 3.5 6.18kN22cP gh bρ==⨯⨯⨯=将上述速度和压力值代入动量方程后，可得出54840154510618093.49kNR =-+-= 而水流对闸门的作用力为R R '=-3.7固定在支座内的一段渐缩形的输水管道如图所示，其直径由d 1=1.5ｍ变化到直径d 2=1.0ｍ，在渐缩段前的压力表读数p =405kN/ｍ2，管中流量Q =1.8ｍ3/s ，不计管中的水头损失，求渐变段支座所承受的轴向力R 。
题3.7图解：列1—1与2—2断面能量方程，可解出2p22221112221122()2222p v p v p v v p g g g g g g g gααρρρρ+=+=+-则可解出 而122212441.02m/s , 2.29m/s Q Qv v d d ππ====代入上式后可得 229810(41.280.0530.267)402.86kN/m p =+-=列出动量方程21221 1.51()405402.86 1.8(2.29 1.02)44P P R Q v v R ππρ⨯⨯--=-=⨯-⨯-=- 可解得渐变支座所承受的力 396.79R =kN3.8有一突然收缩的管道，收缩前的直径d 1=30cm ，d 2=20cm ，收缩前压力表读数p =1.5p a ，管中流量Q =0.303m /s ,若忽略水流阻力，试计算该管道所受的轴向拉力N 。
题3.8图解：取1—1，2—2断面为控制体，分别列出该两断面的能量方程和动量方程有2211122222p v p v g g g gααρρ+=+ 取121αα==则可解出2断面压强221122()22p v v p g g g gρρ=+-由于1222212440.3440.34.25m/s,9.55m/s3.140.3 3.140.2Q Qv vd dππ⨯⨯======⨯⨯将流速代入上式可得2断面压强为229810(15.490.92 4.65)115.37kN/mp=+-=列动量方程1221()P P R Q v vρ--=-可解出2212210.30.2()151.994115.370.3(9.55 4.25)445.52kNR P P g v vππρ⨯⨯=---=⨯-⨯--=该管道所受轴向力为N R=-3.9如图为一挑流式消能所设置的挑流鼻坎，已知：挑射角θ=35°，反弧半径r=25ｍ，单宽流量q=802m/s反弧起始断面的流速v1=30m/s，射出速度v2=28m/s，不计坝面与水流间的摩擦阻力，试求：水流对鼻坎的作用力。
题3.9图解：求出断面1和2处水深121280802.67m, 2.86m3028q qh hv v======水重12149.7kN2h hG l gρ+=⨯⨯=1和2断面的动水总压力为2222 112211119810 2.6734.97kN,9810 2.8640.12kN 2222P gh P ghρρ==⨯⨯===⨯⨯=列x向动量方程12211221cos(cos)cos35(cos35)34.9740.120.8280(280.8230)565.27kNxxP P R Q v vR P P Q v vθρθρ--=-=-︒-︒-=-⨯-⨯-=→则列z向动量方程22z22sin sinsin sin80280.57149.740.120.571449.37kNzP G R QvR Qv G Pθρθρθθ--+==++=⨯⨯++⨯=↓则3.10如图将一平板放置在自由射流之中，并且垂直于射流轴线，该平板截去射流流量的一部分Q，射流的其余部分偏转一角度θ，已知v=30m/s，Ｑ＝36 sl/,Q1＝12 sl/不计摩擦，试求：（1）射流的偏转角度θ；（2）射流对平板的作用力。
题3.10图解：由连续方程12224/Q Q Q Q l s=+=可得出列x向动量方程22cosR Q v Qvρθρ=-列y向动量方程22110sinQ v Q vρθρ=-由能量方程可知12v v v==由y向动量方程可解出121sin302QQθθ==∴=︒由x向动量方程可解出10000.024300.86610000.03630456.5NR=⨯⨯⨯-⨯⨯=-而R R'=-3.11如图所示，有一铅直放置的管道，其直径d=0.35ｍ，在其出口处设置一圆锥形阀门，圆锥顶角θ=60°，锥体自重G=1400N。
当水流的流量Q为多少时，管道出口的射流可将锥体托起？题3.11图解：管道出口流速为v，绕过阀体后仍为v列出z方向动量方程有(cos)G Q v vρθ-=-则2(1cos)G v Aρθ=-代入数据后可得流速v220.3510000.1341400m/s4vπ⨯⨯⨯=可解出v=10.42因此需流量2233.140.3510.42 1.0m/s44dQ vπ⨯==⨯=3.12.一水平放置的180°弯管。
如图所示。
已知管径d=0.2ｍ，断面1—1及2—2处管中心的相对压强p=424.010N/m⨯,管道通过的流量Q=0.1573m/s。
试求诸螺钉上所承受的总水平力。
（不计水流与管壁间的摩阻力）题3.12图解：取1—1，2—2断面的水体为控制体，并选坐标。
1222440.1575.0m/s3.140.2Qv v vdπ⨯=====⨯列x向动量方程：1221()xR P P Q v vρ-++=--则21212242()243.140.2(810)210000.157544082NxdR P P Qv p p Qvπρρ=++=++⨯=⨯+⨯⨯⨯=3.13.一放置在铅直平面内的弯管，直径d=100ｍｍ，1—1，2—2断面间管长L=0.6ｍ，与水平线的交角θ=30°，通过的流量Q=0.033m/s，1—1和2—2断面形心点的高差△z=0.15ｍ，1—1断面形心点的相对压强为p1=492kN/m，忽略摩擦阻力的影响，求出弯管所受的力。
题3.13图解：选择水平管轴线为基准面，列出1—1，2—2断面能量方程22112222p v p vzg g g gρρ+=∆++可解出221122()22p v vp g zg g gρρ=+-∆-由于22440.033.82m/s3.140.1Qvdπ⨯===⨯则22499.81(0.15)47.53kN/m9.81p=-=列出x方向的动量方程：1221cos(cos)xP P R Q v vθρθ--=-则122122cos(cos)3.140.1 3.140.14947.530.8660.03 3.820.1340.077kN 44xR P P Q v vθρθ=---⨯⨯=⨯-⨯⨯+⨯⨯=求出该水体的重量223.140.19.810.60.046kN44dG g Lπρ⨯⨯=⨯=⨯⨯=列出z方向动量方程22sin(sin)zP G R Q vθρθ--+=222sin sin3.140.10.03 3.820.50.04647.530.540.291kNzR Qv G Pρθθ=++⨯=⨯⨯++⨯⨯=则220.301kNx zR R R=+=弯管所受总的力R R'=-方向角arctg75.18zxRRθ==︒3.14在水位恒定的水箱侧壁上安装一管嘴，从管嘴射出的水流喷射到水平放置的曲板上，如图所示，已知管嘴直径d=5.0cm，局部水头损失系数ζ=0.5，当水流对曲板的水平作用力R=980N时，试求水箱中的水头H为多少?(可忽略水箱的行近流速)题3.14图解：取基准面，并列出能量方程。