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1、水动力学基础第三章水动力学基础3-1某管道如图示，已知过水断面上流速分布为uumax2r1r0,umax为管轴线处的最人流速，询为圆管半径，u是距管轴线r点处的流速。试求断血平均流速V。3-2有一倾斜放置的渐粗管如图示，A—A-与B—B两个过水断血形心点的高差为1.Om。A—A断血管径dA150mm,形心点压强pA6&5KNm2oB-B断面管径dB300mm,形心点压强pB58KNm2,断血平均流速VB1.5ms,试求：⑴管中水流的方向；⑵两断血Z间的能量损失:（3）通过管道的流量。~Hmax~题
2、3-1图题3-2图3-3图示为一-管路突然缩小的流段。由测压管测得1-1断面压强水头pl1.0m,已知1—1、2—2过水断血面积分别为Al0.03m2,A20.01m2,形心点位置高度Z12.5m,Z22.0m,管中通过流量Q二20L/s,两断血间水头损失hw0.3V22。试2g求2—2断血的压强水头及测压管水头，并标注在图上。题3・3图3-4图示一矩形断血平底渠道。宽度B=2.7m,河床在某处抬高Z0.3m,若抬高前的水深H=2.0m,抬高后水面跌落Z0.2m,不计水头损失，求渠道屮通过的流量Q
3、。3-5水轮机的锥形尾水管如图示。已知A-A断面的玄径dA600mm,断面平均流速VA5mso出口B-B断面的百径dB900mm,由A到B的水头损失hw0.2求当Z5m时，A-A断血的玄空度。VA22go试V///恢/////）门门门厂厂rE^―题3~4图3-6某虹吸管从水池取水，如图所示。已知虹吸管玄径d150mm,出口在人气屮。水池面积很人且水位保持不变，其余尺寸如图所示，不计能量损失。试求：⑴通过虹吸管的流量Q；⑵图屮A、B、C各点的动水压强；⑶如果考虑能量损失，定性分析流量Q如何变化。3-
4、7水箱侧壁接一段水平管道，水由管道未端流入人气。在喉管处接一-段铅垂向下的细管，下端插入另一个敞口的盛水容器中，如图所示。水箱血积很人，水位H保持不变，喉管直径为d2,管道玄径为d,若不计水头损失，问当管径之比将沿细管上升到h高度。▽•A水池$>1.5m5mC
5、elI7题3-6图dd2为何值时,容器中的水3-8测定水泵扬程的装置如图所示。L1知水泵吸水管直彳仝dl200mm,水泵进口真空表读数为钿水柱。压水管直径d2150mm,水泵出口压力表读数为2at（T程大气压lat=98000Pa）,1—1
6、、2-2两断血Z间的位置高差Z0.5m,若不计水头损失，测得流量Q0.06m3s,水泵的效率0.8。试求水泵的扬程HP及轴功率NP。3-9某泵站的吸水管路如图所示，已知管径d150伽，流量Q4OLs,水头损失（包括进口）hw1.0m,若限制水泵进LJ前A—A断面的真空值不超过7m水柱，试确定水泵的最大安装高程。吸水管%壬0缶水馳题3・8图3-10图示为一水平安装的文丘里流量计。已知管道1—1断血压强水头p2pl1.Im,管径dl150mm,喉管2—2断面压强水头V120.4m,管径d2100mm,
7、水头损失hw0.3。试求：⑴通过管道的流量Q；⑵该文丘里流量计的流量系数uo2g3-11图示一倾斜安装的文丘里流量计。管轴线与水平面的夹角为，匕知管道肓径dl150mm，喉管直径d2100mm,测得水银压差计的液血差h20cm,不计水头损失。试求：⑴通过管道的流量Q；(2)若改变倾斜角度值，当其它条件均不改变时，问流量Q是否变化，为什么题3-10图3-12某管路系统与水箱连接，如图所示。管路由两段组成，其过水断血血积分别为A10.04m,A20.03m,管道出口与水箱水面高差IIMin,出口水流流
8、入人气。若22水箱容积很人，水位保持不变，当不计水头损失时，试求：（1）岀口断面平均流速V2,⑵绘制管路系统的总水头线及测压管水头线，（3）说明是否存在真空区域。3-13水箱屮的水体经扩散短管流入人气小，如图所示。若1一1过水断血直径dllOOmni,形心点绝对压强pl39.2KNm，出口断血玄径d2150mm,不计能2量损失，求作用水头H。▽3.5mdi题3-12图3-14在矩形平底渠道屮设平板闸门，如图所示。C知闸门与渠道同宽B3m,闸前水深H=4.5m,当流量Q37m3s时，闸孔下游收缩断血
9、水深he1.6m,不计渠底摩擦阻力。试求水流作用于闸门上的水平推力。3-15水流经变玄径弯管从A管流入B管，管轴线均位于同一水平血内，弯管转角45,如图所示。已知A管直径dA250imn,A-A断血形心点相对压强pA150KNm,B管直径dB200mm,流量Q0.Im23s,若不计水头损失，试求水流对弯管的作用力。题3"14图3-16某压力输水管道的渐变段由镇墩固定，管道水平放置，管径由dl1500mm渐缩至ljd21000mm,如图所示。若1一1过水断血形心点相对压强pl392K
