水力学画图与计算.doc

PAGE PAGE 1 五、作图题(在题图上绘出正确答案) i.1iki2 i.1ik i2ik 2、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。 v0=0 v0=0 测 压 管 水 头 线总 水 头 线 测 压 管 水 头 线 总 水 头 线 v0=0 3、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，各段糙率相同,末端有一跌坎) (5分) i i.1ik i2ik 4、定性绘出图示曲面AＢＣ上水平方向的分力 和铅垂方向压力体。　(5分) 5、定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线向。 v v0=0 v0=0 v0=0 测压管水头 测压管水头 总水头线 v0=0 v0=0 6、绘出图中的受压曲面AB上水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。 7、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，各段糙率相同) 六、根据题目要求解答下列各题 HROABR1、图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A点以上的水深H＝1.2m，闸门宽B=4m H R O A B R 解：水平分力 Px=pc×Ax=74.48kN 铅垂分力 Py=γ×V=85.65kN, 静水总压力 P2= Px2+ Py2, P=113.50kN, tan?= Py/Px=1.15 ∴　　?=49° 合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。 2、图示一跨河倒虹吸圆管，管径d＝0.8m，长 l=50 m，两个 30。折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为 ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系数λ=0.024，上下游水位差 H=3m。若上下游流速水头忽略不计，求通过倒虹吸管的流量Q 解： 按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道内的计算断面建立能量方程 计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数 将参数代入上式计算，可以求解得到 即倒虹吸管内通过的流量为2.091m3/s 。 3、d1v1某水平管路直径d1=7.5cm，末端连接一渐缩喷嘴通大气(如题图)，喷嘴出口直径d2=2.0cm。用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p=49kN?m2，管路内流速v1=0.706m/s。求水流对喷嘴的水平作用力F ( d1 v1 解：列喷嘴进口断面1—1和喷嘴出口断面2—2的连续方程： P1x2211得喷嘴流量和出口流速为： P1 x 2 2 1 1 R R 对于喷嘴建立x方向的动量方程 N 水流对喷嘴冲击力:F与R, 等值反向。 4、有一矩形断面混凝土渡槽，糙率n=0.014，底宽b＝1.5m，槽长L＝120m。进口处槽底高程Z1=52.16m，出口槽底高程Z2＝52.04m，当槽中均匀流水深h0=1.7m时，试求渡槽底坡i和通过的流量Q 解： i=（Z1-Z2）/L =0.001 m2 m m v=C(Ri)0.5＝1.46m/s Q= vA=3.72m3 5、有一矩形断面混凝土渡槽(n=0.014)，底宽b＝1.5m,槽长L＝116.5m。进口处槽底高程Z1=52.06m，当通过设计流量Q＝7.65m3/s时，槽中均匀流水深h 0=1.7m，试求渡槽底坡和出口槽底高程Z 2 6、图示水箱一侧有一向上开口的短管，箱内水位恒定，水通过管嘴向上喷射。若管嘴出口至水箱水面的高度h=5 m，短管的总水头损失是短管流速水头的0.2倍，取动能校正系数α=1。求管嘴的出流速度v及此射流达到的高度z。 7、求图中矩形面板所受静水总压力的大小及作用点位置，已知水深H=2 m，板宽B＝3m。 8、图示一跨河倒虹吸管，正方形断面，边长b=0.8m，长 l=50 m，两个 30。折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为 ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系数 λ=0.024，已知通过流量 Q=2.662m3/s。若上下游的行进流速水头忽略不计，求上下游水位差 9、