水力学第四章.doc

'4.3水在变直径竖管中流动，已知粗管直径=300mm，流速=6。为使两断面的压力表读值相同，试求细管直径（水头损失不计）。解：以过下压力表处的水平面为基准面，列伯努利方程如下：∵，m，取，当时，有：（m/s）由连续性方程∴（mm）答：细管直径为mm。4-4一变直径的管段，直径=0.2m，=0.4m，高差=1.5m，今测得=30，=40，处断面平均流速=1.5.。试判断水在管中的流动方向。 解：以过A的水平面为基准面，则A、B点单位重量断面平均总机械能为：（m）（m）∴水流从B点向A点流动。答：水流从B点向A点流动。4-5利用皮托管原理，测量水管中的点速度。如读值=60mm，求该点流速。解：（m/s） 答：该点流速m/s。4-13水由喷嘴射出，已知流量=0.4，主管直径=0.4，喷口直径=0.1m，水头损失不计，求水流作用在喷嘴上的力。解：（1）取过轴线的水平面为基准面，列螺栓断面与出口断面的伯努利方程： ∴（kPa）（m/s）（m/s）（2）取控制体如图所示，列动量方程。∴（kN）答：水流作用在喷嘴上的力为kN。 4-144-18矩形断面的平底渠道，其宽度为2.7m，渠底在某断面处抬高0.5m，该断面上游的水深为2m，下游水面降低0.15m，如忽略边壁和渠底阻力，试求：（1）渠道的流量；（2）水流对底坎的冲力。 解：（1）以上游渠底为基准面，列上、下游过水断面的能力方程：其中：，m，m，m，m∴（m3/s）（m/s）（m/s） （2）取控制体如图，列动量方程.∴（kN）答：（1）渠道的流量m3/s；（2）水流对底坎的冲力kN。'