(完整版)水力学答案

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第一章绪论
1-1. 20 C的水2.5m,当温度升至 80 C时,其体积增加多少?
3



温度变化前后质量守恒, V 11 2V 2 20C时,水的密度 1 998.23kg/m 80C 时,水的密度 2 971.83kg/m3

V2 2.5679m3
2 则增加的体积为 V V2 V1 0.0679m3 1-2.当空气温度从 0C增加至20C时,运动粘度
增加15%,重度 减少10%,问此时动力粘度 增加

多少(百分数

(1 0.15(1 0.1 1035.原原匸035
1.035

0.035


增加了 3.5% 此时动力粘度

2 1-3•有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为 u 0.002 g(hy 0.5y / ,式中 分别为水的

密度和动力粘度, h为水深。试求h 0.5m时渠底(y=0处的切应力。



du dy
0.002 g(h
y/
0.002 g(h y dy h =0.5m, y=0
0.002 1000 9.807(0.5 0
9.807Pa 1-4.一底面积为45 x 50cm2,高为1cm的木块,质量为5kg沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块 运动速度u=1m/s油层厚1cm,斜坡角22.620 (见图示,求油的粘度。


木块重量沿斜坡分力 F与切力T平衡时,等速下滑




mg sin mg sin 9.8 sin 22.62 0.4 0.45 -
0.1047 Pa s
1
0.001 1-5.已知液体中流速沿 y方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律 一,定性绘出切应力
dy 沿y方向的分布图。


iy
y I
=0
5.024 10
5
1.01N 0.9mm20mm (1.O1N
3
A
10 u FR -A
h
0.02 50 0.05 10 3

3
5.024 10 m 5 2 1-7.两平行平板相距 求该流体的动力粘度。
0.5m m,其间充满流体,下板固定,上板在
2Pa的压强作用下以 0.25m/s匀速移动, 根据牛顿内摩擦定律,


1-6 •为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径 粘度 =0.02Pa. s。若导线以速率50m/s拉过模具,试求所需牵拉力。


du /- dy




0.25 0.5 10
3
3
4 10 Pa s 16rad s 旋转。 锥体与固定壁面间的距离
=1mm,用
3 1-8 .一圆锥体绕其中心轴作等角速度

J

O.IPa s的润滑油充满间隙。锥体半径
R=0.3m,高H=0.5m。求作用于圆锥体的阻力矩。
(39.6N m
h
U
微元面积: dA 2 dl 2r
cos 取微元体如图所示
du 切应力:
dy 阻力:dT 阻力矩:dM
dA
dT
M dM rdT r dA
Hr 2 r dh 0 cos -2 丄£(「tg h cos 0 -2 tg3dh cos 0
2 tg3H4 0.1316 °.54 °.63
39.6Nm
4 cos 其单位质量力为若干?当封闭容器从空中自由下落时,其
10 3 0.857 2 1-9.一封闭容器盛有水或油,在地球上静止时, 单位质量力又为若干?
在地球上静止时:
fx fy 0 fz g 自由下落时:
fx fy 0 fz g g 0



第二章流体静力学
2-1.—密闭盛水容器如图所示,
U形测压计液面高于容器内液面
h=1.5m,求容器液面的相对压强。

P0 Pa gh gh 1000 9.807 1.5 14.7kPa 4900Pa。压力表中心比 A点高0.5mA点在液面下1.5m。求液面的绝
Pe po Pa 2-2.密闭水箱,压力表测得压强为 对压强和相对压强。


PA P 0.5 g

P0 P0

PA 1.5 g P0 Pap
490
g 4900 1000 9.8 Pa
98000 93100Pa
4900 2-3 •多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。图中高程的单位为








m。试求水面的绝对压强 pabs




1



P0
0
g(
31.4 1.1

g(2.5 1.4

g(2.5 1.2 Pa




g( 2.3 1.2

0 P1.6 g
g 1.3 g Pa 1.1 g


P0
Pa 2.2 g 9
2.
g 98000
9.82.2 13.6 103 9.8 2.9 103

362.8kP


2-4.水管AB两点高差hi=0.2m ,U形压差计中水银液面高差 h2=0.2m。试求AB两点的压强差。(22.736N
/吊)

PA
g(hi h2 PB
gh2
7水银 gh2 g(h, h2 13.6 1 03 9.8 0.2 ( 0.2 0.2 22 7 36Pa 1 03
9.8 pA pB 7水艮
2-5.水车的水箱长 3m,1.8m,盛水深1.2m,以等加速度向前平驶,为使水不溢出,加速度 是多少? a的允许值
坐标原点取在液面中心,则自由液面方程为:
Z0

a _x g
- gz°
x
2 1.5m时,Z0 9.8 0.6 1.5 1.8 1.2 3.92m/s2
0.6m,此时水不溢出
2-6 .矩形平板闸门 AB 一侧挡水。已知长l=2m,宽b=1m,形心点水深 hc=2m,倾角 A处设有转轴,忽略闸门自重及门轴摩擦力。试求开启闸门所需拉力。
=45 °,闸门上

作用在闸门上的总压力:
P pcA
ghc A 1000 9.8 2 2 1 39200N
1 23
12
作用点位置:yD
yJc c

ycA sin 45 2 ——2.946m 2 1 sin 45
hc 1.828m

sin 2 sin 45
lcos45 P(yD yA
P(yD yA 39200 (2946 1.828 30.99kN

l cos45 2 cos45 2-7 .图示绕铰链O转动的倾角 =60。的自动开启式矩形闸门, 当闸门左侧水深 时,闸门自动开启,试求铰链至水闸下端的距离 X



左侧水作用于闸门的压力:

F p1 ghdA g? 2
sin 60 右侧水作用于闸门的压力: ghg2 Fc2h2 p2 A2 h 2 sin 60 Fp1x 1 h1
p 3 sin 60 F1 h2
p2(x 3 sin 60

g h1 h1 1 h1 _ h2 h2 , / 1 ..2 h2 x

g ■ b(x g ----------------- b(x ----------------

2 sin 60 3 sin60 2 sin60 3 sin 60 h2(x 1 h(x 1 h2 3 sin 60 -
3 sin 60 22 1 2 21 0.4 (x 3 sin 60 0.4 (x

3 sin 60
0.795m 2-8 .—扇形闸门如图所示,宽度 b=1.0m,圆心角 =45 °,闸门挡水深h=3m 方向




h1=2m,右侧水深 h2=0.4m
试求水对闸门的作用力及

水平分力:
F px

ghc Ax h ghb 10003 9.81 3
Q
rv
44.145kN 压力体体积:
h 1 2
h 2
V [h(
sin 45 h -h2] -( 2 2 8 sin45 [3 ( 3 - 32] -( sin45 2 1.1629m3
铅垂分力:

2
8 sin45 Fpz 合力:
gV :~2 px pz 1000 9.81 1.1629 2
'
2
11.41kN
2 Fp .. FF44.145 方向:
11.41 45.595kN arcta Fpz n px arcta n 14.5 44.145
石油8170 N m3的石油,下层为
甘油12550 N m3
2-9 •如图所示容器,上层为空气,中层为
9.14m时压力表的读数。
的甘油,试求:当测压管中的甘油表面高程为
[]设甘油密度为 1,石油密度为 2,做等压面1--1,则有
p1 1g( 9.14 3.66 pG 2g( 7.62 3.66 _9.14m B 空气
.62 石油
•、3 5.48 1g PG 3.96 2g PG 5.48 1g 3.96 2g 66 甘油1.52 12.25 5.48 8.17 3.96

34.78kN/m 2
b=0.6m,高h1= 1m,铰接装置于距离底 h2= 0.4m,闸门可绕A
2-10.某处设置安全闸门如图所示,闸门宽
hD h h2时,闸门自动开启
hD JC 2 hcA(h(h hlbh1
hD代入上述不等式
点转动,求闸门自动打开的水深 h为多少米。
2 12h 6


acos300.1 °dx (g a sin 30°dz 0 12h 6 h 4 m 3 2-11 .有一盛水的开口容器以的加速度 角。
由液体平衡微分方程
3.6m/s2沿与水平面成30夹角的斜面向上运动,试求容器中水面的倾
dp (fxdx fydy fzdz acos30° fy 0 fz (g as in 30°
在液面上为大气压,dp 0
a cos30 g a sin 300
0 dz dx tan 0.269
15 2-12 •如图所示盛水U形管,静止时,两支管水面距离管口均为 保持液体不溢出管口的最大角速度3 由液体质量守恒知, 满足等压面方程:
2 2 max
h,当U形管绕OZ轴以等角速度3旋转时, 管液体上升高度与 管液体下降高度应相等,且两者液面同在一等压面上, r 2g z C j
1 z
II
液体不溢出,要求Z| zi 2h, r1 a, r2 b分别代入等压面方程得: J J
2 2 gh a
2

a


b

a>b
a2"b2

max 2-13 .如图,
60°,上部油深h1= 1.0m,下部水深h2 = 2.0m,油的重度
=8.0kN/m 3,求:平板ab单位
宽度上的流体静压力及其作用点。


1h2+0 4 2 sin 60 sin 60 合力
1
h

sin 60
0 =46.2kN 1 h hi 2i爲丽
h
4.62kN 作用点: hi 2.69m 1 h2 P2 —水 h2 J 23.09kN 2 sin 60 h2
0.77m h2
2 0 18.48kN sin 60
I
hi h3
1.155m B 点取矩:Ph P?h2 Psh3 PhD hD 1.115m hD 3 hD sin 60 用点。
' 0
2.03m 2-14 .平面闸门AB倾斜放置,已知 a= 45。,门宽b = 1m,水深H1= 3m , H2= 2m,求闸门所受水静压力的
大小及作A
i r ------------


h1



/h2
1 p B ° 1






闸门左侧水压力: R
作用点:

1 u 2 h1
1
h^ sin
3

1 2


3
1 UUU 605
O



1IMN
h1
1.414m


3sin
3si n 45



闸门右侧水压力: P2 2 gh2
2
作用点:

h


2 b 1 sin1000
2



29.8 2 1 27.74kN
sin 45
hi?

h2 3si n 0.9432
3sin 45 m


总压力大小: P R

P2 62.41 27.74 34.67kN



B点取矩:
Ph'


Ph22
PhD
34.67hD
62.41 1.414 27.74 0.943 2-15 •如图所示,一个有盖的圆柱形容器,底半径 孔通大气。容器绕其主轴作等角速度旋转。试问当

hD 1.79m R = 2m,容器内充满水,顶盖上距中心为 ro多少时,顶盖所受的水的总压力为零。
ro处开一个小
J J
cu n 0 [I

R



g(N r
z C 22 液体作等加速度旋转时,压强分布为
积分常数 C由边界条件确定: 设坐标原点放在顶盖的中心,则当



r r°, z 0 时,p Pa (
气压),于是,
2

P Pa

在顶盖下表面,z 0,此时压强为
g[ (r g
2 2
r°
z]
P Pa 1 2 2 2 1 (r ro

P, 上表面受到的是大气压强是
Pa,总的压力为零,即
顶盖下表面受到的液体压强 R

0 (P Pa 2 rdr 1
2 积分上式,得
2 2
2 ° (r2 r022 rdr 0
2

R


2 1 2
5 R , r° 2
R 2
、、2m


2-16.已知曲面AB为半圆柱面,宽度为1m D=3m

水平方向压强分布图和压力体如图所示:

2
D 3 2 Px 1 gD2b
b _ gD b 2 8 3 2333109N 9810

8

g16D2b



3.14 2
3 1 17327 N 9810



2-17 •图示一矩形闸门,已知 ah,求证H >a

试求AB柱面所受静水压力的水平分力Px和竖直分力Pz
14 h时,闸门可自动打开。
15 证明形心坐标zc hc H 则压力中心的坐标为

T
(a
h 10 Jc ZcA ZD Jc ZD
H a
h
D Zc Bh3; A Bh 12 (H a 10
h2
12(H a h/10 ZD,闸门自动打开,即
H a %
15


第三章流体动力学基础





检验 Ux 2x2 y, Uy 2y2 (1 不可压缩流体连续方程
Uz 4(x yz xy不可压缩流体运动是否存在? Ux uy Uz Ux
Uy
4x
4y
Uz
4(x y 方程左面项
方程左面=方程右面,符合不可压缩流体连续方程,故运动存在。
3-2某速度场可表示为 Ux x t; Uy y t; Uz 0,试求:(1 加速度;(2流线;(3 t= 0时通 x=-1 , y=1点的流线;. (4该速度场是否满足不可压缩流体的连续方程? (1 ax 1 x t ay 1 y t 写成矢量即 a (1 x ti (1 y tj az 0 (2
二维流动,由空屯,积分得流线:In(x t ln(y t G Ux Uy (x t(y t C2 (3

t 0,x 流线方程:xy 1,该流线为二次曲线
1,y 1,代入得流线中常数C2 1



(4不可压缩流体连续万
Ux

Uy
x y
Uzz
0 z



已知:Ux 1,-
Uy

x
3-3.已知流速场y
1,- Uz 0, 故方程满足。
z



U (4x
3
(32y xyi x
y
3
z j,试问:(1(1, 1, 2的加速度是多少?( 2
是几兀流动? ( 3是恒定流还是非恒定流? (
4是均匀流还是非均匀流? Ux 4x 2y xy Uy 3x y3 z Uz 03



adUx

Ux
x dt-
t
UUx

Uxx --
y

U

Ux z


0 (4x3

2y xy(12x2 y (3x y3 z(2 x 0
代入(1, 1, 2
ax 0 (4 2 1(12 1 (3 1 2(2 1 0 ax
103 同理:
ay 9 因此 (1(1, 1, 2处的加速度是a 103i 9j (2 运动要素是三个坐标的函数,属于三元流动 (3
0,属于恒定流动

t (4 由于迁移加速度不等于 0,属于非均匀流。
3-4.以平均速度 v =0.15 m/s流入直径为D =2cm的排孔管中的液体,全部经 出,假定每孔初六速度以次降低 2%,试求第一孔与第八孔的出流速度各为多少?


jrr/


yj U U (J U U D

2 3 4 5 6 7 8
■i
D2 由题意qV
v
4 0.15 4 0.022
0.047 10 3m3/s 0.047L/s
V0.98v2 1 v3 0.98 *
v8
0.987v1
2
d2
q0.98v2 V 1 0.98 v1
0.987 v-i ------ w S
4 n
式中 Sn为括号中的等比级数的 n项和。
由于首项a1=1,公比q=0.98,项数n=8。于是
S(1 qn
n
1 0.98
7.462
V4% 1 4 0.047 10 3
1 d2 Sn 0.0012
7.462 8.04m/s


V
8 0.987v1 0.987 8.04 6.98m/s
3-5 .在如图所示的管流中,过流断面上各点流速按抛物线方程:
U Umax[1
半径r0=3cm,管轴上最大流速 umax=0.15m/s,试求总流量 Q与断面平均流速 V
8个直径d=1mm的排孔流r 2
对称分布,式中管道 r°



(]


o 总流量:Q udA 0 Umax1 rr 2
( 2 rdr r0 umaxr 0.15 0.032 2.12 10 4m3/s 2 2 断面平均流速:v
Umaxr0 max2 2

2 0.075m/s 3-6•利用皮托管原理测量输水管中的流量如图所示。已知输水管直径 hp=60mm,若此时断面平均流速
d=200mm,测得水银差压计读书
V=0.84umax,这里Umax为皮托管前管轴上未受扰动水流的流速,问输水管
中的流量Q为多大?( 3.85m/s


PA uA p 2 UA
2 P g g 2g g
PA
g (
1hp 12.6hp uA 2g12.6h
2 9.807 12.6 0.06 3.85m/s Q d2v 0.22 0.84 3.85 0.102m3/s 4 4 3-7.图示管路由两根不同直径的管子与一渐变连接管组成。已知 并计算两断面间的水头损失

dA=200mmdB=400mmA点相对压强
pA=68.6kPa, B点相对压强 pB=39.2kPa , B点的断面平均流速 vB=1m/s, AB两点高差厶z=1.2m。试判断
流动方向,hw




4BB
d
vdB dTB (2 1 4m/s 200

PA
2g

2

ZA

g
VA B 2g
APB


g
2
假定流动方向为 ATB,则根据伯努利方程
其中 ZB
ZA Z,取 A B
1.0 P2 2 A PB VA VB
g
2g
68600 39200
9807 hw 12.6hp
4
2
2
1
2 9.807
1.2




P1 P2 (1hp 45o,如图所示。已知管径 d1=200mm , d2=100mm,两断面的
V1=2m/s,水银差压计读数 hp=20cm,试判别流动方向,并计算两断面间

4 d^v1
2 2V2 d12 V2 2V1 d2 假定流动方向为
8m/s 1T 2,则根据伯努利方程
PI
2 1V1 2g l sin 45 P2
2V2
2
g 2g hw 其中
l sin 45 : 2 1 2 2 12.6hp,取 1 2
1.0 VV
2g 12.6 0.2 4 64 2 9.807
0.54 m 0
2.56 m 0 故假定正确。
3-8.有一渐变输水管段,与水平面的倾角为 间距l=2m1-1断面处的流速 的水头损失hw和压强差p1-p2
故假定不正确,流动方向为


Pi__p2 lsi 45 (
1hp 12.6hp
hw 12.6hp


pi P2 g(12.6hp l sin45 9807 (12.6 0.2 2sin 45 38.58kPa
1 ( uA 0 ,这里s为沿程坐标。 t A s3-9.试证明变截面管道中的连续性微分方程为
证明取一微段ds,单位时间沿s方向流进、流出控制体的流体质量差△ ms


ms
(
1 1 A
ds(u ds( A 2 s 2 s 2 s 1 u
ds 2ds(u ^ds(A
^^Ads
2 s (uA(略去高阶项 s 因密度变化引起质量差为


由于 ms m

Ads t


d1=200mm,流量计喉管直径 3-10 •为了测量石油管道的流量,安装文丘里流量计,管道直径

3

石油密度p=850kg/m ,流量计流量系数厅0.95。现测得水银压差计读数 hp=150mm。问此时管中流量Q



根据文丘里流量计公式得

C|V m ——Ads t d2=100mm 大?
3.14 0.2
2 9.807

0.036
3.873
0.95 0.036 (13.6 (0.85 1 0.15 d=200mm处,接一根细玻璃管,管的下端插入
Q。空气的密度
0.0513m3/s 51.3L/s 3-11 •离心式通风机用集流器
A从大气中吸入空气。直径
水槽中。已知管中的水上升 H=150m m,求每秒钟吸入的空气量
p 1.29kg/m
3




P2 0




gh Pa P2 Pa
gh
P
a 0 0 g
h
P2
V2
2
Pa
Pa

gh
V2 2
2
g

2g 2g, h
g g 2g
47.757m/s

2

3.14 0.2 47.757 1.5m3 /s V2 qv 4 4

3-12 .已知图示水平管路中的流量 qv=2.5L/s,直径di=50mm , d2=25mm ,,压力表读数为 9807Pa,若水头

损失忽略不计,试求连接于该管收缩断面上的水管可将水从容器内吸上的高度 h

V2 2g5
2 9.807 1000
0.11.29 5
dl







d' d qV V2 4

V1 4

2

V1 0 R

0
g 2 g 2 Pa P2 V2

g 2g g





V4qv
d
d2
1
1 4 2.5 10 3
20.05 3.14 4 2.5 10 3 3.14
0.0252

1.273m/s
V4qv
2 2 2
2 d2
5.093m /s
2 2P2 Pa Vg 22 22V1 P1 5.093 1.273 0.2398mH2O
2g 1000 9.807
9807P1 (Pa P2 V2 V1
g 2g
P2 gh pa
h 一匹
0.2398mH2O g 3-13.水平方向射流,流量Q=36L/s,流速v=30m/s,受垂直于射流轴线方向的平板的阻挡, 截去流量Q=12
L/s,并引起射流其余部分偏转, 不计射流在平板上的阻力, 试求射流的偏转角及对平板的作用力。 (30° ; 456.6kN




取射流分成三股的地方为控制体,取 x轴向右为正向,取 y轴向上为正向,列水平即 x方向的动量方
F

qv2V2 cos 程,可得:
qvVo 0 qvW qV2V2 qv2V2 sin sin CV1V1 qv2V2 sin qViVi 12vo 24Vo 0.5 30 y方向的动量方程: 不计重力影响的伯努利方程:
p 1 V2 C 2 控制体的过流截面的压强都等于当地大气压
Pa,因此,V0=V1 = V2
F 1000 24 10 3 30cos 1000 36 10 3 30 F 456.5N F 456.5N 3-14.如图(俯视图)所示,水自喷嘴射向一与其交角成 流量Q=33.4L/s ,,试求射流沿平板的分流流量 计。

60o的光滑平板。若喷嘴出口直径 d=25mm,喷射
Q1Q2以及射流对平板的作用力 F。假定水头损失可忽略不
V0=V1=V2



4Q
V0 2
4 33.4 10 3
2
x方向的动量方程:d 3.14 0.025
68.076m/s

d1 600mm ,下游管道直径 d2 300mm ,流量qV 0.425m/s,压强p1 140kPa ,求水流对这段


0 Q-jV Q2( v2 Qv0cos6O Q-i Q2 Qcos60 Q Q2 Q2 0.5Q Q2 0.25Q 8.35L/S Q1 Q Q2
y方向的动量方程:
0.75Q 25.05L/S F 0 Q( V0 sin 60 F QV0 sin60 1969.12N 3-15.图示嵌入支座内的一段输水管, 时,支座前截面形心处的相对压强为
其直径从d1=1500mm变化到d2=1000mm。若管道通过流量 qv=1.8m3/s 392kPa,试求渐变段支座所受的轴向力
F。不计水头损失。
ir

Cd12V Vi
4 4qv
4 1.8 1.02mV1
2 d1 3.14 1.5 / s; V£
2
1 4CV
4 1.8
2 d
3.14 1.0
2.29m/s 由连续性方程:
V2 1
2g 392 103
1000 VP2 V2 g 2g V2 2 2 2 P2 伯努利方程: P1 1.022 2 292
389.898kPa Fp1 F qV (V2 V1
Fp2 CV(V2 df F P1 - F 4 3W d
P2
2 3.14 3 14 1 0
310 10 392 F 389.898 1.5 4 692721.18 306225.17 2286 22 1000 1.8 (2. 29 1. 02 动量方程: 3-16 .在水平放置的输水管道中,有一个转角
450
的变直径弯头如图所示,已知上游管道直径
3
382.21kN



弯头的作用力,不计损失。d1 600mm ,下游管道直径 d2 300mm ,流量qV 0.425m/s,压强p1 140kPa ,求水流对这段





9.81 (0.115 1.849 (1用连续性方程计算
VA 4 0.425 v 225 1.5 n 0..32
Vi 4qn2
m/s
V2 6.02 m/s n 0.6 (2用能量方程式计算
P2
V2 1 0.115 m;——1.849 m 2g 2 Pp1
g V
1
2
2g 2g
140 122.98 kN/m2 (3将流段1-2做为隔离体取出,建立图示坐标系,弯管对流体的作用力
R的分力为RXRY ,xy两个坐标方向的动量方程式,得
d2 1 600mm ,下游管道直径p2 d4 2 cos45 d2 300mm ,F流量y
qVQ( 0.425V2 cos45 m/s,压强0 p1 140kPa ,求水流对这段 p1 d p2 d 2 cos 45 44 1 Fx Q(V2 cos45 vj


将本题中的数据代入: Fx Fy
F p1 d1
4
2 2 p2 d2 cos45 4 qV (V2 cos45 V1 =32.27kN 2 p2 d2 cos 45 4 F
1 F y qVv2 cos 45 =7.95 kN F 33.23kN
0 tan 13.83 Fx 水流对弯管的作用力 F大小与F相等,方向与F相反 3-17 .带胸墙的闸孔泄流如图所示。已知孔宽 前水平,试求水流作用在闸孔胸墙上的水平推力
B=3m,孔高h=2m,闸前水深H=4.5m,泄流量qv=45m3/s,闸 F,并与按静压分布计算的结果进行比较。

由连续性方程: qv 45 2 7.5m/s
Fpi BHv1 Vi qv BH F
Bhv2 45 3 4.5
3.33m/ s
Fp2 qv(V2 Vi Fp2 qv(V2 Vi
1
2 Fpi 动量方程:
11 22 F gHB ghB 21qv(V2 vj F * 1000 9.807 3 (22 4.52 1000 45(7.5 3.33 F F 51.4kN( 按静压强分布计算
1 2 1 2 F g(H h B - 1000 9.807 (4.5 2 2 2 3-18.如图所示,在河道上修筑一大坝。已知坝址河段断面近似为矩形,
3 91.94kN F 51.4kN 单宽流量qV=14m3/s,上游水深h1=5m , 试验求下游水深h2及水流作用在单宽坝上的水平力

F。假定摩擦阻力与水头损失可忽略不计。
由连续性方程: CV
BhiW Bh2v2
Cv 12.8m/ s V1
Bh4 5
V

14 h2


由伯努利方程:


,



2

2

V2 2
h 0 V1 h2
0 v2
2g 2g 14 2 (2 9.807(5 h2 2.8 h2
2g(h1 h2V1

2 由动量方程: Fpl Fp2 F h2 1.63m
qv v2 V1
(


gh1 gh2 F qV (v2 V12 2 F qv(V2 Vi 2 g(h' h

F 1000 14 ( F F 28.5kN 1 2 2.8 1000 9.807 (52 1.632 1.63 2 14 2

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/30c0c222af51f01dc281e53a580216fc710a53f0.html

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