水力学习题与答案212..

'--第一章绪论1-1已知某水流流速分布为u0.72y1/10，u的单位为m/s，y为距壁面的距离，单位为m。（1）求y=0.1、0.5、1.0m处的流速梯度；（2）若水的运动粘滞系数0.1010cm2/s，计算相应的切应力。解：（1）du0.721y9/100.072y9/10dy10----du则y=0.1处的流速梯度为：dyduy=0.5处的流速梯度为：dy0.0720.1y0.10.0720.5y0.59/109/100.5720.134----y=1.0m处的流速梯度为：du0.0721.09/100.072dyy1.0（2）切应力dudu998.20.01010104du10.082104dudydydydy----则y=0.1处的切应力为：y=0.5处的切应力为：y=1.0处的切应力为：y0.110.082104du5.77104Padyy0.1y0.510.082104du1.35104Padyy0.5y1.010.082104du0.726104Padyy1.01------ --1-3容器内盛有液体，求下述不同情况时该液体所受单位质量力？（1）容器静止时；（2）容器以等加速度g垂直向上运动；（3）容器以等加速度g垂直向下运动。解：（1）容器静止时液体所受质量力只有重力三个方向单位质量力分别为：fxfy0fzg（z轴垂向向上为正）（2）容器以等加速度g垂直向上运动时，液体所受质量力有重力和惯性力，其中惯性力和物体运动的加速度方向相反，三个方向单位质量力分别为：fxfy0fzg(g)2g（z轴垂向向上为----1-- --正）（3）容器以等加速度g垂直向下运动时液体所受质量力有重力和惯性力，其中惯性力和物体运动的加速度方向相反，三个方向单位质量力分别为：fxfy0fzgg0（z轴垂向向上为正）1-4根据牛顿内摩擦定律，推导动力粘滞系数和运动粘滞系数的量纲。解：根据牛顿内摩擦定律知内摩擦力TAdudy可得动力粘滞系数T其量纲为TML/T2MAdu/dyAdu/dyL2L/TLT运动粘滞系数量纲为M/LTL2T1M/L31-6一底面积为40×45cm2的矩形平板，质量为5kg，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，斜面倾角θ=22.62o，如图所示。已知平板运动速度u=1m/s，油层厚1mm，由平板所带动的油层的运动速度是直线分布。试求润滑油的动力粘滞系数。题1-6图解：如图平板所受作用力包括：重力G、斜面的支撑力N、摩擦力T由受力平衡得：TGsin59.8sin22.6218.85NTAdu可得T18.850.1047Ns/m2dydu0.401A0.453dy110-- --第二章流体静力学2-1一封闭水箱自由面上气体压强p0=25kN/m2，h1=5m，h2＝2m。求A、B两点的静水压强。-- --题2-1图解：pAp0gh1251031039.8574kN/m2pBpAg(h1h2)741031039.8(52)44.6kN/m22-3如图所示为一复式水银测压计，已知12.3m，21.2m，32.5m，41.4m，53.5m。试求水箱液面上的绝对压强p0＝？题2-3图解：已知断面1上作用着大气压，因此可以从点1开始，通过等压面，并应用流体静力学基本方程式，逐点推算，最后便可求得水箱液面上的绝对压强。应用等压面，根据式（2-3-5）可得p2p1Hg(12)，p3p2g(32)，p4p3Hg(34)，又p0p5p4g(54)。联立求得p0p1Hg(12)g(32)Hg(34)g(54)。将已知值代入上式，得p098kN/m213.6103kg/m39.8m/s2(2.3m1.2m)1103kg/m39.8m/s2(2.5m1.2m)13.6103kg/m39.8m/s2(2.5m1.4m)1103kg/m39.8m/s2(3.5m1.4m)357.9kN/m2-- --2-4某压差计如图所示，已知HA=HB=1m，H=0.5m。求：pApB。-- --题2-4图解：由图可知，１－１面为等压面，根据压强公式可得pAghAp1p2Hgh，p2pAghAHgh同时，p3pBghB由于水银柱和水柱之间为空气，密度可忽略不计，则p2p3，得pAghAHghpBghB将已知数代入公式，得pApBHghg(hAhB)13.6103kg/m39.8m/s20.5m1103kg/m39.8m/s2(1m1m)47.04kN/m22-6盛同一种液体的两容器，用两根U形差压计连接。上部差压计A内盛密度为A的液体，液面高差为hA；下部差压计内盛密度为B的液体，液面高差为hB。求容器内液体的密度（用A，B，hA，hB表示）。------ --4-- --题2-6图（图中A、B分别换为hA、hB）解：如图，1－1为等压面，根据压强公式可得g(xy1y2)g(y3hA)g(y1y3)AghA化简可得gx(A)ghA（1）同样由等压面2－2，可得gx(B)ghB（2）联立式（1）和式（2）可得：BhBAhAhAhB2-7画出下列图中各标有文字的受压面上的静水压强分布图------ --5-- --(f）题2-7图（（f）中左端水面下加，并取掉r）2-8画出下列图中各标有文字曲面上的压力体图，并标出垂直压力的方向。题2-8图（请排两行，各4个）2-9水闸两侧都受水的作用，左侧水深3m、右侧水深2m。试求作用在单位宽度闸门上静水总压力的大小及作用点位置（用图解法和解析法分别求解）。解：（1）图解法：绘出静水压强分布图，如图：mm压强分布图的面积：1g(h1h2)2gh2(h1h2)11039.8(32)21039.82(32)24.5kN/m22作用于单宽上的静水总压力Pb124.524.5kN压力中心的位置：设P距底部距离为e-- --左侧水体对水闸的静水总压力为：P1b右侧水体对水闸的静水总压力为：P2b12111039.83244.1kN2111039.82219.6kN2----6-- --根据合力矩＝分力矩之和可得：PeP1e1P2e2e(44.132)/24.51.27m19.633（2）解析法：h13A1bh1133m2图中可知：hc121.5m2hc2h22A2bh2122m221.0m2P1ghc1A11039.81.5344.1kNP2ghc2A21039.81.0219.6kN作用于水闸上的静水总压力：PP1P244.119.624.5kNIc11132求压力中心位置：ld1lc11.5122.0mlc1A131.5Ic21122ld2lc22122.33mlc2A222PldP1ld1P2ld2ld(44.12.019.62.33)/24.51.73m2-12两水池隔墙上装一半球形堵头，如图。已知：球形堵头半径Ｒ=1m，测压管读数h=200mm。求：（1）水位差H；（2）半球形堵头的总压力的大小和方向。-- --解：（1）如图1-1’为一等压面----7-- --p1gh2p1"g(h1h)Hghg(h1h)Hghgh2,Hh2h1HHh(13.61)2002520mm2.52m（2）水平分力：铅垂投影面面积：AxR23.14123.14m2投影面形心的淹没深度：hc左l，hc右lHPxghc右Axghc左AxgHAx10009.82.523.1477.5kN方向：水平向左（3）铅垂分力：因左右两侧压力体相互抵消，Pz0（4）总压力：PPx77.5kN方向：水平向左2-14圆弧门如图所示。门长2m。（1）求作用于闸门的水平总压力及其作用线位置。（2）求垂直总压力及其作用线方向。解：（1）水平分力：铅垂投影面面积：Axbr224m2投影面形心的淹没深度：hchr24m322PxghcAx10009.844156.8kN方向：水平向右2（2）铅直分力：压力体如图，压力体体积VbAACDE232218.28m34PzgV10009.818.28179.1kN方向：铅垂向上-- --（3）总压力：PPx2Pz2156.82179.12238.04kN（4）作用力方向合力指向曲面，其作用线与水平向夹角：Pz179.148.8arctanarctan()Px156.82-16如图所示，涵洞进口设圆形平板闸门，其直径d=1m，闸门与水平面成60o倾角并铰接于B点，闸门中心点位于水下4m，门重G=980N。当门后无水时，求启门力T（不计摩擦力）。-- --解：闸门中心的淹没深度hc4m闸门所受静水总压力PghcA10009.8411230.77kN4作用点距水面的距离l1hcr414.12msin60sin602d(8l15d)1(84.1251)4.63mldl1d)4.128(24.121)8(2l1根据力矩平恒：P(lDl1)GdcosTmindcos2P(lDl1)dcos30.77(4.634.12)0.981cos60G2Tmin231.87kNdcos1cos60启门力应大于31.87kN。2-17为校核图中所示混凝土重力坝的稳定性，对于下游无水和有水两种情况，分别计算作用于单位长度坝体上水平水压力和铅直水压力。解：（1）下游无水情况：-- --水平分力：铅垂投影面面积：Axbh112626m2投影面形心的淹没深度：hch12613m22PxghcAx10009.813263312.4kN方向：水平向右铅直分力：压力体如图，压力体体积VbAACDE12618488m32PzgV10009.888862.4kN方向：铅垂向下----9-- --总压力：PPx2Pz23312.42862.423422.8kN作用力方向合力指向曲面，其作用线与水平向夹角：Pz862.4)14.6arctanarctan(Px3312.4（2）下游有水情况：水平分力：上游受压面：铅垂投影面面积：Axbh112626m2投影面形心的淹没深度：hch12613m22Px1ghcAx10009.813263312.4kN方向：水平向右下游受压面：铅垂投影面面积：Axbh2166m2投影面形心的淹没深度：hch263m22Px2ghcAx10009.836176.4kN方向：水平向左总的水平分力：PxPx1Px23312.4176.43136.kN方向水平向右铅直分力：左侧压力体如图，压力体体积VbAACDE12618488m32Pz1gV10009.888862.4kN方向：铅垂向下-- --右侧压力体如图，压力体体积VbABFG11126361869m2Pz2gV10009.8988.2kN方向：铅垂向下总铅直分力：PzPz1Pz2862.488.2950.6kN方向：铅垂向下总压力：PPx2Pz231362950.623276.9kN作用力方向合力指向曲面，其作用线与水平向夹角：Pz950.6arctanarctan()16.9Px3136----10-- --第三章流体运动学3.2试检验下述不可压缩流体的运动是否存在？（1）ux2x2y,uy2y2z,uz4(xy)zxy（2）uxyzt,uyxzt,uzxyt解：代入连续性方程（1）(2x2y)(2y2z)4(xy)zxy，符合连xy4x4y4(xy)0z续条件，运动存在。（2）(yzt)(xzt)xyt0，符合连续条件，运动存在。xyz3.5如图铅直放置的有压管道，已知d1=200mm，d2=100mm，断面1-1处的流速v1=1m/s。求（1）输水流量Q；（2）断面2-2处的平均流速v2；（3）若此管水平放置，输水流量Q及断面2-2处的速度v2是否发生变化？（4）图a中若水自下而上流动，Q及v2是否会发生变化？解：（1）输水流量QvAv4d210.220.0314m3/sQ11114（2）断面2-2处的平均流速：根据连续性方程v1A1v2A2v2v1A1v1d1210.224m/sA2d220.12-- --（3）若此管水平放置，输水流量Q及断面2-2处的速度v2不会发生变化。（4）若水自下而上流动，Q及v2不会发生变化。----11-- --第四章流体动力学4-1在一管路上测得过流断面1-1的测压管高度p1为1.5m，过流面积A1为0.05m2；g过流断面2；两断面间水头损失h为0.5v122-2的面积A2为0.02m；管中流量Q为20l/s；2gz1为2.5m，z2为2.0m。试求断面2-2的测压管高度p2。（提示：注意流动方向）。g题4-1图解：首先求出断面1－1和断面2－2的断面平均流速：Q0.02Q0.02v10.4m/s，v2A21.0m/sA10.050.02（1）假设水流从断面1-1流向断面2-2以0-0为基准面，列断面1-1和断面2-2间总流能量方程：z1p1a1v12p2a2v22hwgz2g2g2g令121.02.51.50.52p2120.522.0g2g0.52g2gp21.954mg（1）假设水流从断面2-2流向断面1-1-- --以0-0为基准面，列断面2-2和断面1-1间总流能量方程：p2av2pav2z222z1111hwg2gg2g----12-- --2.0p2122.50.520.52g2g1.50.52g2gp21.962mg4-2如图所示，从水面保持恒定不变的水池中引出一管路，水流在管路末端流入大气，管路由三段直径不等的管道组成，其过水面积分别是A1=0.05m2，A2=0.03m3，A3=0.04m2，若水池容积很大，行近流速可以忽略（v0≈0），当不计管路的水头损失时，试求：（1）出口流速v3及流量Q；（2）绘出管路的测压管水头线及总水头线。题4-2图解：（1）以管路中心为基准面，列出断面0-0—断面3-3的能量方程pav2pav2z0000z3333hwg2gg2g因为渐变流断面上各点的(zpg)等于常数，可选断面上任一点来计算。为方便，断面0-0选水面上一点，该点相对压强为零，即p00，流速水头0v0202g50000v32可得：v329.8510m/s2g流量QvA100.040.4m3/s33（2）根据连续性方程可得v1Q0.4v1282A18m/s2g23.2m-- --0.059.8v2Q0.413.3m/sv2213.328.9mA20.032g29.82由于不计管路的水头损失，总水头沿程不变，H1z1p1v15m，g2gH2H3H15m。----13-- --各断面测压管水头：HHv2mP1H1153.22g1.8P2H2v2258.93.9m2g----HP3H3v32550m2g管路的总水头线和测压管水头线如图：4-7为将水库中水引至堤外灌溉，安装了一根直径d为15cm的虹吸管（如图），当不计水头损失时，问通过虹吸管的流量Q为多少？在虹吸管顶部s点处的压强为多少？题4-7图解：（1）选择水库水面为断面1-1，虹吸管出口为断面2-2，以断面2-2为基准面，列断面1-1和2-2的能量方程：-- --由题可知：错误！未找到引用源。，处的速度较小可以忽略，故流速水头错由于断面1-1误！未找到引用源。，不计水头损失错误！未找到引用源。，令错误！未找到引用源。，代入能量方程：----14-- --解得虹吸管出流流速错误！未找到引用源。出流量：错误！未找到引用源。（2）以s点所在管轴线平面为断面3-3，以断面2-2为基准面，列断面3-3和2-2的能量方程：由题可知：错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。，令错误！未找到引用源。代入能量方程：得虹吸管顶端s点压强：4-9如图所示分叉管路，已知断面1-1处的过水断面积A10.1m2，高程z175m，流速v13m/s，压强p198KN/m2；2-2断面处A20.05m2，z272m，3-3断面处A30.08m2，z360m，p3196KN/m2，1-1断面至2-2和3-3断面的水头损失分别为3m和5m，试求：⑴2-2断面和3-3断面处的流速v2和v3；⑵2-2断面处的压强p2。题4-9图解：（1）列断面1-1和断面3-3间的能量方程：z1p11v12p33v32hw13gz3g2g2g式中，75,，2，即p1；z60m，-- --z1mv13m/sp198KN/mg10m3----15-- --p3196KN/m2，即p320m；水头损失hw135m；取动能修正系数131，g代入能量方程，得：75103220v326052g2g解得3-3断面处的流速v33m/s由连续性方程可知：Q1Q2Q3，即A1v1A2v2A3v3式中，A10.1m2，v13m/s；A20.05m2；A30.08m2，v33m/s，代入连续性方程，解得A1v1A3v30.130.0831.2m/s2-2断面处的流速v2A20.05（2）列断面1-1和断面2-2间的能量方程：z1p11v12p22v22gz2ghw122g2g式中，z175,2p110m；z72m，v21.2m/s；mv13m/s，p198KN/m，即g2水头损失hw123m；取动能修正系数121，代入能量方程，得：751032p21.2272g32g2g解得2-2断面处的压强p2101.82KN/m24-10如图所示为嵌入支座内的一段输水管。管径d1=1.5m，d2=1m，支座前断面的相对压强p1=400kN/m2，管中通过流量Q＝1.8m3/s。若不计水头损失，试求支座所受的轴向力？-- --题4-10图----16-- --解：由连续性方程可知：1-1断面平均流速Q0.11.81.02m/sv1243.141.52A1d142-2断面平均流速Q0.11.82.29m/sv2243.1412A2d24以输水管的中轴线所在平面为0-0基准面，列断面1-1和2-2间的能量方程：为方便计算，取管轴线上点为计算点，错误！未找到引用源。；令错误！未找到引用源。；解得2-2断面处的压强p2397.898KN/m2选取断面1-1、2-2和管壁所围区域为隔离体，列断面1-1和2-2的动量方程：P1RxP2Q2v21v1取动量修正系数121RxQv2v1p1A1p2A211.8(2.291.02)397.89814001.5244391.864kN支座所受轴向力为391.864kN，方向水平向右。4-13一四通叉管（如图），其轴线均位于同一水平面，两端输入流量Q10.2m3/s，-- --Q30.1m3/s，相应断面动水压强p1=20kPa，p3=15kPa，两侧叉管直接喷入大气，已知各管直径d1=0.3m，d3=0.2m，d2=0.15m，30。试求交叉处水流对管壁的作用力（忽略摩擦力不计）。----17-- --题4-13图解：解：（1）求管中的流速Q1Q10.22.83m/sv1dA143.140.32A14Q3Q30.13.18m/sv3d3243.140.22A34由连续性方程可知：Q1Q32Q2，Q20.20.10.15m3/s2v2v4Q2Q20.158.49m/sA2243.140.1524d2（2）取控制体如图，作用在控制体上的外力有：各断面的动水压力：23.140.32P1p1d1201.413kN44P3p3d32153.140.220.471kN44由于两侧叉管直接喷入大气，P2P40岔管对水流的反作用力R，其分力分别为Rx和Ry。重力。因岔管管的轴线位于水平面内，重力不予考虑。（3）列动量方程：x方向：PPRQvcosQvcos(QvQv)，13x222444111333取动量修正系数12341，则-- --RxP1P32Q2v2cos(Q1v1Q3v3)1.4130.47120.158.49cos30(0.22.830.13.18)1.106kNy方向：RyQ22v2sinQ44v4sin0管壁对水流的总作用力RRx1.106kN，方向向右。----18-- --交叉处水流对管壁的作用力为1.106kN，方向向左。4-14一平板闸门宽b为2m，当通过流量Q为8m3/s时闸前水深h为4m，闸孔后收缩断面水深hC为0.5m，求作用于平板闸门上的动水总压力（不计摩擦力）。题4-14图解：取闸门前符合渐变流条件的断面为断面1-1，取断面1-1和c-c间流体为隔离体，控制体上水平作用力如图所示。断面1-1平均流速：错误！未找到引用源。断面c-c平均流速：错误！未找到引用源。断面1-1的动水压力：错误！未找到引用源。断面c-c的动水压力：错误！未找到引用源。列控制体水平方向的动量方程：取动量修正系数错误！未找到引用源。代入动量方程得：作用于平板闸门上的动水总压力为98.35kN，方向向右。第五章流动阻力和能量损失5-1.圆管直径d10mm，管中水流流速v0.2m/s，水温T100C，（1）试判别其液流型态；（2）若流速与水温不变，管径改变为30mm，管中水流型态又如何？（3）若流速与水温不变，管流由层流转变为紊流时，管直径为多大？解：（1）已知水温T100C，查表得水的运动粘滞系数0.01304cm2/s，求得水流雷诺数为vd201Re1533.720000.01304因此，水流为层流。-- --（2）管径改变为30mmvd203因此，水流为紊流。Re4601.220000.01304----19-- --（3）选取临界雷诺数Rek2000，计算管径Rek20000.01304d13.04mmv20流速与水温不变，管流由层流转变为紊流时，管直径为13.04mm。5-5．有一管道，已知：半径r015cm,层流时水力坡度J0.15，紊流时水力坡度J0.2，试求：（1）管壁处的切应力0；（2）离管轴r10cm处的切应力？解：（1）由式（5-13）可得：----层流运动：紊流运动：0gr0J19.8150.150.11025kN/m2220gr0J19.8150.20.147kN/m222----（2）由式（5-14）得层流运动0r110.251073.5N/m2r015紊流运动0r1471098N/m2r0155-10.有一旧的生锈铸铁管路，直径d300mm，长度l200m，流量Q025m3/s取.当量粗糙度0.6mm，水温T100C，试分别用公式法和查图法求沿程水头损失hf？解：已知水温T100C，查表得水的运动粘滞系数0.01304cm2/sQQ0.253.54m/s管中流速vd2/43.140.32/4A-- --（1）公式法:管中雷诺数Revd3.540.38.110520000.01304104为紊流。现在再判别属于哪个区域：假设λ=0.023黏性底层厚度032.8d32.8300.00801cm0.0801mmRe8.11050.0230.67.4960.08010----20-- --故管壁属于粗糙区，可应用尼库拉兹公式求λ值1210.023,与假设吻合d30022lg(3.7)2lg(3.7)0.6沿程水头损失lv22003.542mhfd2g0.0230.32g9.8(2)查图法0.60.002,Re8.1105d3000.024，与公式法基本吻合查莫迪图，得沿程水头损失lv22003.542mhfd2g0.0240.32g10.235-13.油在管路中以v=1m/s的速度流动，油的密度920kg/m3，l3m,d=25mm,水银压差计测得h=9cm,试求：（1）油在管路中的流态；（2）油的运动粘滞系数；（3）若以相同的平均流速反向流动，压差计的读数有何变化？习题5-13解：（1）如图，选取符合渐变流条件的断面1-1和断面2-2。以断面2-2为基准面，列1-1断面和2-2断面的能量方程。z1p11v12p22v22g2gz2hw12-- --g2g其中：z1l；z20；1-1断面和2-2断面的平均流速相同，v1v2v；由3-3平面为等压面可得p1油g(lh)p2Hgh，可得p1p2Hgh油g(lh)13.69.80.090.929.8(30.09)油g油g0.929.81.76mlv2水头损失只有沿程水头损失，hw12hfd2g----21-- --代入能量方程：31.76h23v2w10.0252g求得沿程水头损失系数为1.240.0252g0.2033.假设为层流状态，雷诺数Re64643162000,为层流。0.203.（2）油的运动粘滞系数vd10.0257.91105m2/sRe316.（3）若以相同的平均流速反向流动，以断面2-2为基准面，列1-1断面和2-2断面的能量方程。p22v2pv2z22z1111hw12g2gg2g可求得p2p1z1z2hw1231.244.24m油g假设压差计左侧比右侧高出h’，由等压面可得p1油g(lh)p2Hghp2p1l油g4.243可求得h＝＝0.09m1H113.6/0.92油若以相同的平均流速反向流动，压差计右侧会比佐侧高出0.09m。5-15.如图所示的实验装置，用来测定管路的沿程阻力系数和当量粗糙度。已知管径d200mm，管长l10m，水温T200C，测得流量Q0.15m3/s，水银压差计读-- --数h0.1m，试求：（1）沿程阻力系数；（2）管壁的当量粗糙度？习题5-15解：管路沿程阻力h0.112.61.26m水柱1----22-- --管道平均流速vQ0.154.78m/s3.140.22d2/44沿程阻力系数hf1.260.022lv2104.782d2g0.22g管路雷诺数Revd4.780.29.521051.004106查莫迪图可得/d0.0016可得，可得当量粗糙度为0.32mm。5-16.如图所示A、B、C三个水箱，由两段钢管相连接，经过调节使管中产生恒定流动，已知：A、C箱水面差H10m，l150m,,l240m,d1250mm,d2200mm,0.25弯0.25,设流动在粗糙区，用0.11计算，管壁0.2mm，试求：（1）管d中流量Q；（2）h1,h2的值？习题5-16解：先求两段钢管的沿程阻力系数：-- --0.250.2510.110.110.20.0185d12500.250.2520.110.110.20.0196d2200----23-- --以2－2为基准面，列1-1断面和2-2断面的能量方程，pv2p22v2z11101z202hw12g2gg2g由题意可知：z1h1，z20，p1p20，ggv22v2由于1-1断面和2-2断面流速与管中流速相比可忽略不计，1010202g2g能量方程为：hhl1v2()v2(0.0185500.5v2v2110.250.251)15.4511w121d2g0wanse2g2g2g1以3-3为基准面，列2-2断面和3-3断面的能量方程p2v2p2v2z2102z3303hw23g2gg2g由题意可知：z2h2，z30，p2p30，gg由于2-2断面和3-3断面流速与管中流速相比可忽略不计，1v0222v02202g2g能量方程为：hhlv2v2400.51)v2v2-- --22()2(0.019625.4222w232d22g0se2g0.22g2g由连续性方程可知v1d12v2d2244Hh1h210m可得，流量Q0.159m3/sv1Q3.24m/s4d12----24-- --h5.45v22.92m112gh2Hh1102.927.08m5-17.某一水池，通过一根管径d100mm，管长l800m，的管道，恒定地放水。已知水池水面和管道出口高差H20m，管道上有两个弯头，每个弯头的局部阻力系数0.3，管道进口是直角进口（0.5）管道全长的沿程阻力系数0.025，试求通过管道的流量？习题5-17解：以0-0断面为基准面，列断面1-1和2-2的能量方程：z1p11v12z2p22v22hw12g2gg2g1-1断面以水面作为计算点，则zH；水池中行进流速与管中流速相比可以忽略，v0，11断面2-2为出口z20；p20；代入能量方程可得：Hv2hw12v2hfhjv2(lv222202w)22g2g2gd2g20(18000.52v22v220.0250.10.3)202.12g2g可得v21.39m/s-- --管道流量Qv2d21.3940.120.0109m3/s45-18.为测定90°弯头的局部阻力系数，可采用如图所示的装置。已知AB段管长l10m，管径d50mm，0.03。实测数据为（1）AB两断面测压管水头差h0.629m；（2）经两分钟流入量水箱的水量为0.329m3。求弯头的局部阻力系数？----25-- --习题5-18----解：管路流量管中平均流速Q0.3290.00274m3/s260vQ0.002741.397m/s3.140.052d2/44----对A断面和B断面列能量方程，可得hhwhflv2v2hj2gd2ghflv20.03101.3972其中沿程水头损失d2g20.5970.059.8可得弯管局损系数hhf0.6290.5970.321v21.3972/(29.8)2g5-19.一直立的突然扩大水管，已知d1150mm，d2300mm，h1.5m，v23m/s，试确定水银比压计中的水银液面哪一侧较高？差值为多少？------ --26-- --习题5-19解：首先利用连续性方程求1-1断面的流速。因v1A1V2A2A2d220.3所以：v＝msv1A1v2d120.15312/以2－2断面所在水平面为基准面，列断面1-1和2-2断面的能量方程：pv2pv2h1122hwg2gg2gppv2v2则：2112hhwgg2g2g2v1222因忽略沿程水头损失，所以A10.15122mhwhj(1A2)2g10.32g4.13p2p112232＝m水柱代入能量方程得：gg29.829.81.54.134.26所以p2p1，水银比压计中右侧水银液面较高。设右侧水银液面与左侧液面的高差为h，如图所示。p1图中断面a-a为等压面，则p1水gh水银ghp2水ghh-- --p2p1（水银-水）hp2水ghh水aap2p1h4.261.5所以：水gmh＝＝0.219水银水12.6水水银比压计中右侧水银液面比左侧水银液面高0.219m。----27--'