第三章水動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)3-1某管道如圖示，已知過水?dāng)嗝嫔狭魉俜植紴?-1某管道如圖示，已知過水?dāng)嗝嫔狭魉俜植紴閡umax線處的最大流速，r0為圓管半徑，u是距管軸線r點(diǎn)處的流速。試求斷面平均流速V。3-2有一傾斜放置的漸粗管如圖示，A-A與B—B兩個(gè)過水?dāng)嗝嫘涡狞c(diǎn)的高差為1.0m。A—A斷面管徑d=150mm，形心點(diǎn)壓強(qiáng)p=68.5KNim2。B—B斷面管徑d=300mm，形心點(diǎn)壓強(qiáng)p=58KN■'m2，斷面平均流速V=1.5m：s，試求：⑴管中水流的方向；⑵兩斷面之間的能量損失；⑶通過管道的流量。題3-1圖題3-1圖題3-2圖3-3圖示為一管路突然縮小的流段。由測壓管測得1—1斷面壓強(qiáng)水頭4=1.0m，已Y知1—1、2—2過水?dāng)嗝婷娣e分別為氣=0.03m2，氣=0.01m2，形心點(diǎn)位置高度=0.3V2-。試

2gZ=2.5m,Z==0.3V2-。試

2g1 2求2—2斷面的壓強(qiáng)水頭及測壓管水頭，并標(biāo)注在圖上。3-4圖示一矩形斷面平底渠道。寬度B=2.7m，河床在某處抬高△Z=0.3m，若抬高前的水深H=2.0m，抬高后水面跌落△Z=0.2m，不計(jì)水頭損失，求渠道中通過的流量Q。3-5水輪機(jī)的錐形尾水管如圖示。已知A—A斷面的直徑d=600mm，斷面平均流A速VA=5m；s。出口B—B斷面的直徑dB=900mm，由A到B的水頭損失h求當(dāng)Z=5m時(shí)，A—A斷面的直空度。

3-6某虹吸管從水池取水，如圖所示。已知虹吸管直徹=150mm，出口在大氣中。水池面積很大且水位保持不變，其余尺寸如圖所示，不計(jì)能量損失。試求：⑴通過虹吸管的流量Q；⑵圖中A、B、。各點(diǎn)的動(dòng)水壓強(qiáng)；⑶如果考慮能量損失，定性分析流量Q如何變化。3-7水箱側(cè)壁接一段水平管道，水由管道未端流入大氣。在喉管處接一段鉛垂向下的細(xì)管，下端插入另一個(gè)敞口的盛水容器中，如圖所示。水箱面積很大，水位H保持不變，喉管直徑為d2，管道直徑為d，若不計(jì)水頭損失，問當(dāng)管徑之比虬為何值時(shí)，容器中的水將沿細(xì)管上升到h高度。3-8測定水泵揚(yáng)程的裝置如圖所示。已知水泵吸水管直徑d1=200mm，水泵進(jìn)口真空表讀數(shù)為4m水柱。壓水管直徑d2=150mm，水泵出口壓力表讀數(shù)為2at（工程大氣壓1at=98000Pa），1—1、2-2兩斷面之間的位置高差△Z=0.5m，若不計(jì)水頭損失,測得流量Q=0.06m\s，水泵的效率門=0.8。試求水泵的揚(yáng)程Hp及軸功率七。3-9某泵站的吸水管路如圖所示，已知管徑d=150mm，流量Q=40Ls，水頭損失（包括進(jìn)口）七=1.0m，若限制水泵進(jìn)口前A—A斷面的真空值不超過7m水柱，試確定水泵的最大安裝高程。

3-10圖示為一水平安裝的文丘里流量計(jì)。已知管道1—1斷面壓強(qiáng)水頭4=1.1m,Y管徑d1=150mm,喉管2—2斷面壓強(qiáng)水頭P2=0.4m，管徑d2=100mm,水頭損失=0.3匕2。試求：⑴通過管道的流量Q；⑵該文丘里流量計(jì)的流量系數(shù)〃。2g3-11圖示一傾斜安裝的文丘里流量計(jì)。管軸線與水平面的夾角為a，已知管道直徑=150=150mm，喉管直徑d=100mm，測得水銀壓差計(jì)的液面差A(yù)h=20cm，不計(jì)水頭1損失。試求：⑴通過管道的流量Q:⑵若改變傾斜角度a值，當(dāng)其它條件均不改變時(shí)，問流量Q是否變化，為什么？3-12某管路系統(tǒng)與水箱連接，如圖所示。管路由兩段組成，其過水?dāng)嗝婷娣e分別為氣=0.04m2，A2=0.03m2，管道出口與水箱水面高差H=4m，出口水流流入大氣。若水箱容積很大，水位保持不變，當(dāng)不計(jì)水頭損失時(shí)，試求：⑴出口斷面平均流速v2,⑵繪制管路系統(tǒng)的總水頭線及測壓管水頭線，⑶說明是否存在真空區(qū)域。3-13水箱中的水體經(jīng)擴(kuò)散短管流入大氣中，如圖所示。若1—1過水?dāng)嗝嬷睆絛=100mm，形心點(diǎn)絕對(duì)壓強(qiáng)p=39.2KNIm2，出口斷面直徑d=150mm，不計(jì)能量損失，求作用水頭H。

3-14在矩形平底渠道中設(shè)平板閘門，如圖所示。已知閘門與渠道同寬B=3m3-14在矩形平底渠道中設(shè)平板閘門，如圖所示。已知閘門與渠道同寬B前水深H=4.5m，當(dāng)流量Q=37m3,/s時(shí)，閘孔下游收縮斷面水深h=1.6m，不計(jì)渠底摩擦阻力。試求水流作用于閘門上的水平推力。3-15水流經(jīng)變直徑彎管阪管流入日管，管軸線均位于同一水平面內(nèi)，彎管轉(zhuǎn)角a=45。，如圖所示。已知A管直徑da=250mm，A—A斷面形心點(diǎn)相對(duì)壓強(qiáng)p=150KNIm2，B管直徑d=200mm，流量Q=0.1m3,，若不計(jì)水頭損失，試求水流對(duì)彎管的作用力。3-16某壓力輸水管道的漸變段由鎮(zhèn)墩固定，管道水平放置，管徑由d1=1500mm漸縮到d2=1000mm，如圖所示。若1—1過水?dāng)嗝嫘涡狞c(diǎn)相對(duì)壓強(qiáng)p1=392KN/m2，通過的流量Q=1.8m3：s。不計(jì)水頭損失，試確定鎮(zhèn)墩所受的軸向推力。如果考慮水頭損失，其軸向推力是否改變？——-———-?-'////J；'//；//‘T77題3T6圖3-17有一水平射流從噴嘴射出，沖擊在相距很近的一塊光滑平板上，平板與水平面

的夾角為a,如圖所示。已知噴嘴出口流速V1,射流流量Q1,若不計(jì)能量損失和重力的作用，試求：⑴分流后的流量分配，即烏和Q各為多少；⑵射流對(duì)平板的沖擊力。Q1Q13-18如圖所示為一四通分叉管，其管軸線均位于同一水平面內(nèi)。水流從1—1、3—3斷面流入，流量分別為Q］和Q3，形心點(diǎn)相對(duì)壓強(qiáng)為P］和p3,水流從2—2斷面流入大氣中，其余尺寸如圖所示，試確定水流對(duì)叉管的作用力。題3-17圖題題3-17圖題3-18圖3-19根據(jù)習(xí)題3-1的已知條件，求過水?dāng)嗝嫔系膭?dòng)能修正系數(shù)a及動(dòng)量修正系數(shù)B值。3-20水箱側(cè)壁開有圓形薄壁孔口，如圖所示。影響收縮斷面平均流速^的因素有：孔口水頭H，孔口直徑d，液體密度p，動(dòng)力黏滯系數(shù)四，重力加速度g及表面張力系數(shù)。。試用量綱分析推求流速vc的表達(dá)式。3-21圓球在實(shí)際液體中做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知圓球所受的阻力F與液體的密度p、動(dòng)力黏滯系數(shù)心圓球與液體的