4-23闸下出流如图,平板闸门宽B= 2m,闸前水深h1=4m,闸后水深h2=0.5m,出流量Q =8 m3/s,不计摩擦阻力,试求水流对闸门的作用力,并与按静水压强分布规律计算的结果相比较。(刘二版106页4-18 R 1=98.35kN, R 2=120.05kN)
4-24设涡轮如图所示,旋转半径R =0.6m,喷嘴直径d =25mm,每个喷嘴喷出流量Q =0.007m3/s,若涡轮以100r/min旋转,试求它的功率。(闻211页5-37 N =2509W)
题4-23图 题4-24图 题4-27图
4-25下列不可压缩流体、平面流动的速度场分别为: (1)ux=1,uy=2 (2)ux= y,uy= -x
(3)ux= x - y,uy= x + y
(4)ux= x2 - y2 + x ,uy= - 2xy - y
试判断是否满足流函数ψ和流速势φ的存在条件,并求出ψ、φ。
(1)闻134页例4-3平面势流 ψ = y- 2x +C1 φ= x+ 2y +C2(2)刘二版107页4-20ψ=0.5(x2 + y2,φ不存在) (3)ψ、φ均不存在(4) 1x3 y2x 1x2 1y2, x 1 xy 1y3
32234-26设有一源流和环流,它们的中心均位于坐标原点。已知源流强度q =0.2 m2/s,环流强度
Г =1 m2/s。试求上述源环流的流函数和速度势方程以及在x =1m、y =0.5m处的速度分量。(闻155页例4-8源环流 ψ =(0.2θ-lnr)/2π φ=(0.2lnr +θ)/2π ur=0.0285m/s uθ=0.142m/s) 4-27已知平面流动的速度分布为直线分布,若y0 = 4m,u0 = 80m/s,试求流函数并判断流动是否有势。(刘二版107页4-21 ψ =10 y2,无势) 4-28已知平面无旋流动的速度势
2xx2 y2
,试求流函数和速度场。(刘二版107页4-22
2 x2 y2 2y4xy) 22 C,ux ,u y22
x y x2 y2 x2 y2
4-29已知平面无旋流动的流函数ψ = xy +2 x -3y +10,试求速度势和速度场。(刘二版108页4-23 1x2 3x 1y2 2y, ux x 3, uy y 2)
2
2
4-30已知平面无旋流动的速度势φ=arctan(y/x),求速度场。(刘二版108页4-24 yx1 )
ux 2,u 或 u ,u 0y r
x y2x2 y2r
4-31无穷远处有一速度为U0的均匀直线来流,坐标原点处有一强度为-q的汇流,试求两个流动叠加后的流函数,驻点位置以及流体流入和流过汇流的分界线方程。(刘二版108页4-25 U0y
qyqq
arctan, xs , U0y 0) 2 x2 U02
第六章
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6-1 水管直径d =10cm,管中流速v =1m/s,水温为10C,试判别流态;当流速等于多少时,流态将发生变化?(张5-1,紊流、0.03m/s)