水力學(xué)期末復(fù)習(xí)試題(編輯修改稿)
2024-09-08 15:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 V1代入②式： mp 213 ???? 所以： sLVAVAQ / ????? hp Hg ???? ?? mmmph Hg ??? ???????? ? ? 例 2－ 4: 流動吸力 圖示為一抽水裝置，利用噴射水流在吼道斷面上造成的負(fù)壓，可將 M 容器中的積水抽出。 已知 ： H、 b、 h（不計損失）， 求 ：吼道有效斷面面積 A1與噴嘴出口斷面面積 A2之間應(yīng)滿足什么樣的條件能使抽水裝置開始工 作？ 解 ：以 1－ 1 為基準(zhǔn)面，列 0－ 0、 1－ 1 斷面的能量方程： 2gV211 ?? ?ph 以 0`－ 0`為基準(zhǔn)面，列 1－ 2－ 2 斷面的能量方程： ? ? 2gV2gV 22211 ???? ?phH 要使抽水機(jī)工作： bp ???1 則： ? ? gHVbhgV 2,2 21 ??? 又因為： 2211 VAVA ??? 所以： bh HVVAA ??? 1221 例 3：水頭線（局部損失不計） 例 4: 已知： Q＝ ， D＝ Hw 吸 ＝ 1m， hw 排 ＝ 25m 求： H＝？ pB＝？ N 泵 ＝？ 解： 取 1－ 2－ 2 斷面列伯努利方程： OmHhzzH w 212 32)( ???? 取 1－ B 斷面列伯努利方程： WQHNPapsmVVAQhpBwB/2gV42??????????????????泵吸 例 5：動量方程 已知：一個水平放置的 90186。彎管 輸送水 d1＝ 150mm， d2＝ 75mm p1＝ 105Pa， Q＝ 求：水流對彎管的作用力大小和方向（不計水頭損失） 分析： 1－ 1： p1（ √ ）， V1（可求）， z1（ √ ） 2－ 2： p2（？）， V2（可求）， z2（ √ ） 解： smdQAQV / 2111 ??? ? smdQAQV / 2222 ??? ? 取 1 22 兩斷面列伯努利方程 2gV2gV222211 ????? pp 所以， ? ? PaVVpp 5222112 ????? ? 對選取的控制體列動量方程： x 方向： )0( 111 VQRAp x ??? ? y 方向： )0( 222 ??? VQApR y ? 所以， NRNR yx 9 5 83 6 6 3 ?? NRRR yx 37 8622 ??? ???xyRRar c tg? 所以，水流對彎管壁的作用力為 F 的反作用力 F`，大小相等，方向相反。 第四章 流 動阻力和水頭損失 例 1 流速由 V1變?yōu)?V3的突然擴(kuò)大管，為了減小阻力，可分兩次擴(kuò)大，問中間級 V2 取多大時，所產(chǎn)生的局部阻力最小？比一次擴(kuò)大的阻力小多少？ 解： ① 求 V2 一次擴(kuò)大的： ? ?gVVh j 2 2311 ?? 兩次擴(kuò)大的： ? ? ? ?gVVgVVh j 22 2322212 ???? 當(dāng) V V3確定時，產(chǎn)生的最小阻力的值 V2由下式求出： ? ? ? ?? ?20222 1312322122VVVVVVVgdVdh j????????? ②? ?gVVgVVVgVVVh j 4222 2 231233123112???????? ????????? ??? 所以， 2112 ?jjhh 即分兩次擴(kuò)大最多可減少一半損失。 例 2 如圖所示，水在壓強(qiáng)作用下從密封的下水箱沿豎直管道流入上水箱中，已知 h＝ 50cm， H＝ 3m，管道直徑 D＝ 25mm， λ ＝ ，各局部阻力系數(shù)分別為 ζ 1＝ ， ζ 2＝ ， ζ 3＝ ，管中流速 V＝ 1m/s，求：下水箱的液面壓強(qiáng)。（設(shè)穩(wěn)定流動） 解：以下水箱液面為基準(zhǔn)面，列兩液面的伯努利方程： ? ? whhHp ??????? 0000 0? 沿程水頭損失： mggVDLh f 22 ?????? ? 局部水頭損失： ? ? ? ? mggVh j 22321 ???????? ??? 總水頭損失： hw＝ hf+hj＝ 所以， ? ?? ? ? ? PahhHp w 3 8 9 5 ???????? ? 例 3 水箱中的水通過直徑為 d，長度為 l，沿程阻力系數(shù)為λ的立管向大氣中泄水，問 h 多大時，流量 Q 的計算式與 h無關(guān)？ 解：取 1－ 2
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