武大水力学习题第3章 水动力学基础(2)

46、某贮液容器遮底部用四只螺钉固接一直径为d，长度为L的管道(如图)。贮液容器的面积甚大，液面距离管道进口的高度为h保持恒定。已知液体容重为ρg，沿程水头损失系数为?不计铅直管道进口的水头损失。求每只螺钉所受的拉力(管重不计，不计阻力，动能动量校正系数均为1)。 （T?1h?L?g?d2(L?h?)）

L161??d

47、自水箱引出一水平管段，长度L=15m，直径D=0.06 m，末端接一喷嘴，喷口的直径d=0.02m，如图所示。已知射流作用于铅直入置的放置的平板 A上的水平力F＝31.4N。求水箱水头H。(设管段沿程水头损失系数?=0.04喷嘴局部水头损失系数ξ=0.2，管道进口局部水头损失系数ξ=0.1，各系数均对应于管中流速水头v／2g，动能动量校正系数均为1) （ H?5.75m）

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48、某输油管道的直径由d1=15cm，过渡到d2=10cm。(如图)已知石油重率ρg=8500 N／m3，渐变段两端水银压差读数Δh=15 mm，渐变段末端压力表读数p=2.45 N／cm2。不计渐变段水头损失。取动能动量校正系数均为1。求：(1) 管中的石油流量qv；(2) 渐变管段所受的轴向力。 （Q?0.0182 m3／s；R?253.1 N）

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49、一圆柱形管嘴接在一个水位保持恒定的大水箱上，如图所示。在管嘴收缩断面C─C处产生真空，在真空断面上接一玻璃管，并插在颜色液体中。已知收缩断面处的断面积Ac与出口断面积之比Ac2

／A=0.64。水流自水箱至收缩断面的水头损失为0.06(vc／2g)，vc为收缩断面流速。水流自水箱流至出口断面的水头损失为0.48(vc2／2g)，v为出口断面流速。管嘴中心处的水头H=40cm。水箱中的流速水头忽略不计。求颜色液体在玻璃管中上升的高度h。(取动能校正系数为1) （h?0.297m）

50、图示为用虹吸管越堤引水。已知管径d=0.2 m，h1=2 m，h2=4 m。不计水头损失。取动能 校正系数为1。问：(1) 虹吸管的流量 qv 为多? (2)设允许最大真空值为0.7 m，B点的真空压强是否超过最大允许值?

p（qv?0.197m3／s；B??4mH2O）

?g 51、某输水管道接有管径渐变的水平弯管(如图)。已知管径D=250 mm，d=200 mm，弯角θ=60°。若弯管进口压力表读数p1=2.5 N／cm2，p2=2.0 N／cm2。不计弯管的水头损失，求：水流对弯管的水平作用力的大小及方向。(取动量校正系数均为1) （R? 1503.07 N ；??51.07）

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52、有一水平放置的管道(如图)。管径d1=10 cm，d2=5 cm。管中流量qv=10 L／s。断面1处测管高度h=2 m。不

计管道收缩段的水头损失。取动能校正系数均为1。求不流作用于收缩段管壁上的力。 （Rx?101.31 N）

53、有一倾斜放置的管道，管径由d1=10 cm，突然扩大至d2=20 cm。试验时测得测压管1和2中的水位分别为0.5 m和0.8 m，如图所示。求管道流量qv。(取动能校正系数为1，突然扩大局部水头损失系数ξ=(A2／A1－1)2，A1、A2分别为小管和大管的断面面积，ξ对应于大管的流速。) （qv?0.0311 m3／s）

54、从水箱下部引一管道，管道水平段上有一收缩段。从收缩段引出的玻璃管插入容器A的水中(如图)。已知管径d1=4 cm，收缩段直径d2=3 cm。水箱至收缩段的水头损失hw1=3v2／2g，收缩段至管道出口的水头损失hw2=v2／2g(v为管道流速)。当水流通过管道流出时，玻璃管中水柱高h=0.35 m，求管道水头H，(取动校正系数为1) 。 （1.51m）

55、图示为铅直放置的一文德里管。已知d1=20 cm，d2=10 cm，?z=0.5 m，水银压差计读数?h=2 cm。若不计水头损失，求流量qv。(取动能校正系数为1) （0.018m/s）

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56、试证明图示文德里管测得的流量值与管的倾斜角无关。

57、在图示管道的断面A─A、B─B、C─C的上、下两端壁处各装设一根测压管，试问各断面上、下两根测压管

水面是否等高?如果等高，原因何在?如不等高，哪一根高些，为什么? 58、图示水箱一侧有一向上开口的短管，箱内水位恒定，水通过管嘴向上喷射。若管嘴出口至水箱水面的高度h=5 m，管嘴局部水头损失系数ξ=0.2，取动能校正系数α=1。求管嘴的出流速度v及此射流达到的高度z。 （4.17m）

59、图示容器内的水从侧壁孔口射入大气。已知孔口直径d=10 cm，水流对水箱的水平作用力F=460 N。取动动量校正系数等于1。求：孔口射流的流速v。 （7.653m/s）

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60、图示为水平放置的水电站压力分岔钢管，用混凝土支座固定。已知主管直径D=3 m，两根分岔直径d=2 m，转角θ=120°，管末断面1压强p1=294 KN／m2，通过总流量qv=35 m3／s，两分岔管流量相等。不计水头损失。取动能动量校正系数均为1。求水流对支座的水平作用力。 （2144.6KN）

61、图示为一矩形断面平底渠道，宽度b=2.7 m，在某处渠底抬高h=0.3 m，抬高前的水深H=0.8 m，抬高后水面降低z=0.12 m，设抬高处的水头损失是抬高后流速水头的1／3，求渠道流量。(取动能校正系数α=1) （14.95m/s）

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62、射流从喷嘴中射出，撞击在一铅直放置的平板上，如图所示。已知喷嘴直径d=25 mm，射流与平板垂线间的夹角θ=60°，射流流速v1=5 m／s。不计摩擦阻力，取动量校正系数为1。求：(1)平板静止时，射流作用在平板上的垂直作用力；(2)当平板以u=2 m／s的速度与水流相同方向运动时，射流作用在平板上的垂直力。 （6.13N；2.12N）

63、图示为矩形平底渠道中设平闸门，门高a=3.2 m，门宽b=2 m。当流量qv1=8 m3／s时，闸前水深H=4 m，闸后收缩断面水深hc=0.5 m。不计摩擦力。取动量校正系数为1。求作用在闸门上的动水总压力，并与闸门受静水总压力相比较。 （P动?98350N 小于P静?100352N）

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