以过A点的水平面为等压面,则
pAvA3062HA?????4.8980mH2O?g2g9.82?9.8
2pBvB401.52HB?h???1.5???5.6964mH2O?g2g9.82?9.8 可以看出:HB?HA,水将从B点流向A点。
2pvpv 或:zA?A?A?zB?B?B?hw
?g2g?g2g解得水头损失为:hw??0.7984mH2O,水将从B点流向A点。
3.8 解:
1-1、2-2、3-3为等压面。
由左边:p左?p1??gh 1 由右边:p右?p2??gh2 且:p2?p1??pghp
13122hph1汞232h2水App左umax2 因为:z???z?右
?g2g?g 则:umax2?2?2?p右?p左?
??p2?p1?+?g?h2?h1?????? ?2?gh??ghppp??
?2??p???ghpumax?3.85ms 解得:v?0.84umax?3.23ms
Q?vA?101.6ls或直接由公式:umax?3.9 解:
??p?求。 ?2g??1???hp??12v1?Q12m??2m
sA12?3s0h1θl12Qi0h2Q12mv2???2.5m
sA21.6?3s以过2—2断面渠底处的水平面为基准面0—0,对1—1和2—2过水断面列能量方程:
Lsin??h1??1v122g?0?h2??2v222g?hw
hw?Lsin???h1?h2??1?1v12??2v22 2g???2000?0.005m??2?1.6?m??10.2852m122?2.52m 2?9.8??3.10 解:
(1)阀门关闭时,对1-1和2-2列能量方程:
H1?0?0?0? 得:H1?5m
10.5?10?0 1122v2 (题意理解一:hw?2是整个管路的水头损失)
2g阀门开启时,对1-1和3-3列能量方程:
v2v2H1?0??2
2g2gv?(2)Q?5?2g?5.7154ms 3?4d2v??4?0.12?5.7154?0.04489m3s?44.89ls
v2(题意理解二:hw?2是至压力表断面的管路水头损失)
2g阀门开启时,对1-1和2-2列能量方程:
v2v2 H1?2??22g2gv25?2?32gv?2g?19.6?4.4272ms(2)Q?3.11 解:
?4d2v??4?0.12?4.4272?0.03477m3s?34.77ls
d2 v2?(1)v1?4v1
d2120d11hp2d2Q0(z1?p1pp?p2)?(z2?2)?1?g?g?g?Hg??oil13600?850?hp?hp
?oil850?15hp?2.25mH2O对1-1和2-2断面列能量方程:
p1v1pv??2?2 ?g2g?g2g2v2?v12152?v1?15hp 2g2g22
v1?19.6?15?0.15?1.715ms15
Q??v1或:K??4d12?51.17ls?4d212?9.82??0.2??0.0359(m/s)
d0.24()4?1(1)4?10.1d222g?5Q??K?h?0.95?0.0359?2.25?0.05117m3/s?51.17l/s
3.12 解:
p1gQ2.8?10?3mv1???1.4260m
ssA?2?0.054以过管轴线的水平面为基准面0—0,对1—1和2—2列能量方程:
12d20d1v12hv0p1v1pv??2?2 ?g2g?g2g?p1?p2??78.4?6.37?22m?v2?2g??v?2?9.8??1.4260?13.0986m ??1??g?ss9.8?????22?4d2v2?Q
24Q?d2???v24?2.8?10?3m?0.0165m?1.65cm
??13.09863.13 解:
集流器外大气中取断面1-1与玻璃管处断面2-2列伯努利方程
paa??H2OgH??p?v22airg?aitg2gv2 2?H3O10002g??H??0.15?116.3mair1.29
v2?2g?116.3?47.74msQ?v?d22?224?47.74???0.4?1.499m3s3.14 解:
对1-1和2-2断面列能量方程:
2z?vv21212g?z2?2g?hw
v22212g?3v4g??h1?h2????0.12m v??A2??1.381?v2???A?v???0.766v1??2??1.8?2v2?1.6057ms v1?1.231msQ?5.9829m3s3.15 解:
v?4Q4?6.65?10?3?d2???0.12?0.8467ms 对1-1和2-2列能量方程:
0?0?0?hp2?v2s??g?2g?hw
0?5.62?p2?g?0.846722?9.8?0.32
p2?g??0.59765m hv?5.9765m 3.16 解:
v4Q?4?1.8? 1??D2??1.521.0186msv4?1.8 2???12?2.2918ms 对1-1和2-2列能量方程:
p221v1pv2?g?2g?2?g?2g 12Ad12 H12hQ1h2Δ20102水泵2hsd1001120DPd1FxP2021p2?p1?1212v1?v2?400?1.01862?2.29182?397.8925kPa22????P1?p1A1?400??4?1.52?706.8583kN
P2?p2A2?397.8925? 对1-1和2-2列动量方程:
?4?12?312.5041kNP1?P2?Fx??Q??2v2??1v1?1?P2??Q??2v2??1v1? Fx?P
?706.8583?312.5041?1?1.8?2.2918?1.0186??392.0624kN答:渐变段镇墩上所受到轴向推力为392.06kN,方向水平向右。
3.17 解:
Q2?Q?Q1?24ls x方向:
Q0θ2Q22y?Q2??2v2cos????Q?v??R R????Q2v2cos??Qv???v??Q2cos??Q? y方向:
??Q1?1v1??Q2?2v2sin??0
0Q11R1x
sin??Q1v11?Q2v22
??30? R?1000??24?30?10?3cos30??36?10?3?30?456.46N 射流对平板的作用力与R互为反作用力,大小相等,方向相反。 3.18 解:
??Q?vA1?2?6?2m3s?24m3s
v1P112v2?v1A1v1H12?6m???2.4m
ssA2H25R1v2P22B列水平方向的动量方程:
P1?P2?R??Q??2v2??1v1? R?P1?P2??Q??2v2??1v1?
11?9.8?62?2kN??9.8?52?2kN?1?24??1?2.4?1?2?kN 22?98.2kN?答:每个闸墩所受的水平推力为98.2kN,方向水平向左。