2023年流體力學(xué)大作業(yè)

一.選擇題1.牛頓內(nèi)摩擦定律合用于（）。Ａ.任何流體Ｂ．牛頓流體C.非牛頓流體２．液體不具有的性質(zhì)是（）。Ａ．易流動性B.壓縮性C．抗拉性Ｄ．粘滯性3連續(xù)介質(zhì)假定認(rèn)為流體()連續(xù)。Ａ．在宏觀上B．在微觀上C.分子間D.原子間４.在國際單位制中流體力學(xué)基本量綱不涉及（)。A.時間Ｂ.質(zhì)量Ｃ．長度D.力.5.在靜水中取一六面體，作用在該六面體上的力有（）A.切向力、正壓力Ｂ．正壓力C.正壓力、重力D．正壓力、切向力、重力6．下述哪些力屬于質(zhì)量力（)A．慣性力B．粘性力C．彈性力D.表面張力Ｅ．重力7.某點(diǎn)存在真空時，()(）Ａ.該點(diǎn)的絕對壓強(qiáng)為正值Ｂ.該點(diǎn)的相對壓強(qiáng)為正值c.該點(diǎn)的絕對壓強(qiáng)為負(fù)值D.該點(diǎn)的相對壓強(qiáng)為負(fù)值8.流體靜壓強(qiáng)的（)。A．方向與受壓面有關(guān)B.大小與受壓面積有關(guān)B．大小與受壓面方位無關(guān)9.流體靜壓強(qiáng)的全微分式為（)。A．B．Ｃ．1０.壓強(qiáng)單位為時，采用了哪種表達(dá)法()。A.應(yīng)力單位B.大氣壓倍數(shù)C．液柱高度１1.密封容器內(nèi)液面壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)，其任一點(diǎn)的測壓管液面（)。A.高于容器內(nèi)液面Ｂ．低于容器內(nèi)液面C．等于容器內(nèi)液面12.流體運(yùn)動的連續(xù)性方程是根據(jù)()原理導(dǎo)出的。A.動量守恒B.質(zhì)量守恒C.能量守恒D.力的平衡1３.流線和跡線重合的條件為(）。A.恒定流B.非恒定流C.非恒定均勻流14.總流伯努利方程合用于(）。A.恒定流B.非恒定流C．可壓縮流體１5.總水頭線與測壓管水頭線的基本規(guī)律是:(）、（）A．總水頭線總是沿程下降的。Ｂ.總水頭線總是在測壓管水頭線的上方。C.測壓管水頭線沿程可升可降。Ｄ.測壓管水頭線總是沿程下降的。１6管道中液體的雷諾數(shù)與(）無關(guān)。A.溫度Ｂ.管徑C.流速Ｄ．管長17..某圓管直徑d＝3０mm,其中液體平均流速為２0cｍ/s。液體粘滯系數(shù)為0.0１１4cm3/s，則此管中液體流態(tài)為(）。A.層流B.層流向紊流過渡C.紊流18.等直徑圓管中紊流的過流斷面流速分布是（）A呈拋物線分布B.呈對數(shù)線分布Ｃ.呈橢圓曲線分布D.呈雙曲線分布１9.等直徑圓管中的層流,其過流斷面平均流速是圓管中最大流速的（)A１.０倍B.1／3倍C．1/4倍Ｄ.１/２倍20．圓管中的層流的沿程損失與管中平均流速的（)成正比．A．一次方B.二次方C．三次方D.四次方2１..圓管的水力半徑是()A.ｄ/2B．d/3C．d／4D.ｄ/５.22謝才公式中謝才系數(shù)的單位是(）Ａ.無量綱B．C.Ｄ．．23.判斷層流和紊流的臨界雷諾數(shù)是（)A.上臨界雷諾數(shù)B.下臨界雷諾數(shù)Ｃ.上下臨界雷諾數(shù)代數(shù)平均D.上下臨界雷諾數(shù)幾何平均24.．對于管道無壓流,當(dāng)充滿度分別為(）時，其流量和速度分別達(dá)成最大。Ａ．0.5，0.5B.０.９５，0．81Ｃ．０.81,081Ｄ.1.0,１.025.對于a，b,c三種水面線，下列哪些說法是錯誤(）(）A.所有a、ｃ型曲線都是壅水曲線，即,水深沿程增大。B．所有b型曲線都是壅水曲線,即,水深沿程增大。C．所有a、c型曲線都是降水曲線,即，水深沿程減小。C．所有b型曲線都是降水曲線，即,水深沿程減小。二.判斷題1.壓強(qiáng)和切應(yīng)力屬表面力。（)2.流體慣性力與加速度方向相同。（）３.粘滯性可以制止流體流動。(）４.抱負(fù)流體與實(shí)際流體的區(qū)別僅在于,抱負(fù)流體具有不可壓縮性。(）5.等壓面與質(zhì)量力垂直。(）６.某點(diǎn)存在真空,是指該點(diǎn)的絕對壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)。(）7．靜止流體中某點(diǎn)壓強(qiáng)的大小,不僅與其淹沒深度有關(guān)還與受壓面的方位有關(guān)。()8．相對壓強(qiáng)的數(shù)值可為正值，也可以是正值。（)9.靜止液面下的閘板的總壓力作用中心與閘板形心重合。（）１0.和大氣相通容器的測壓管液面一定與容器內(nèi)液面高度相同。()11.相對靜止液體的等壓面一定是水平面。（）12．以每個流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動規(guī)律為研究對象的方法稱為拉格朗日法。（）１3.恒定流一定是均勻流。（)14.渦流是指流體質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動中不繞自身軸旋轉(zhuǎn)的流動.（）15.無旋流就是無渦流。1６.非均勻流一定是非恒定流。()17.N-S方程為抱負(fù)流體運(yùn)動的微分方程。(）１8.畢托管是量測流體點(diǎn)流速的一種儀器。()19．層流的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)。(）20.壁面光滑的管道一定是水力光滑管。()21.在過流斷面突變處一般發(fā)生局部水頭損失。（）2２.等直徑圓管中的層流,其過流斷面平均流速是圓管中最大流速的１/２倍（)2３.流體內(nèi)切應(yīng)力方向與流體運(yùn)動方向相同。（)２4.阻力平方區(qū)內(nèi)阻力系數(shù)與雷諾數(shù)無關(guān)。（)２5．計(jì)算阻力損失時，短管既要考慮局部阻力損失,也要考慮沿程阻力損失,長管計(jì)算同樣也要考慮這兩項(xiàng)損失。（)26.長管是指幾何長度很長的管道。(）27．孔口淹沒出流時,孔口淹沒越深,其出流的流速和流量就越大。()２8.管嘴收縮斷面的真空度與作用水頭成正比,作用水頭越大,收縮斷面的真空度越大,泄流量也越大。（)２9.同一短管，在自由出流和淹沒出流條件下，流量計(jì)算公式的形式及流量系數(shù)的數(shù)值均相同。（)30.若兩孔口形狀、尺寸完全相同，作用水頭相同,一個為自由出流,一個為淹沒出流,兩者的流量是相同的。（)三.簡答題1.為什么可將流體作為連續(xù)介質(zhì)解決？2.什么是流體的粘滯性?它對流體流動起什么作用?３.動力粘滯系數(shù)和運(yùn)動粘滯系數(shù)有什么區(qū)別?4.等壓面是水平面的條件是什么？5．同一容器中裝兩種液體，且,在容器側(cè)壁裝了兩根測壓管。試問:圖中所標(biāo)明的測壓管中液面位置對嗎?為什么？6.描述流體運(yùn)動的兩種方法是什么?簡述其內(nèi)容。7.流體微團(tuán)隊(duì)運(yùn)動分為哪幾種形式?8.寫出恒定平面勢流中流函數(shù)、勢函數(shù)與流速的關(guān)系。9.什么是過流斷面和斷面平均流速？為什么要引入斷面均流速？1０.如圖所示，水流通過由兩段等截面及一段變截面組成的管道,試問：(1）當(dāng)閥門開度一定，上游水位保持不變，各段管中，是恒定流還是非恒定流？是均勻流還是非均勻流？(2)當(dāng)閥門開度一定,上游水位隨時間下降，這時管中是恒定流還是非恒定流？（３)恒定流情況下,當(dāng)判別第ＩI段管中是漸變流還是急變流時，與該段管長有無關(guān)系？１1說明總流能量方程中各項(xiàng)的物理意義。1２．寫出實(shí)際流體恒定元流的伯努利方程和實(shí)際流體恒定總流的伯努利方程,并指出他們的區(qū)別?13應(yīng)用恒定總統(tǒng)能量方程時,為什么把過流斷面選在漸變流段或均勻流段?1４.在寫總流能量方程時,過流斷面上的代表點(diǎn)、基準(zhǔn)面是否可以任意選取？為什么？15.關(guān)于水流流向問題有如下一些說法:“水一定由高處向低處流”;“水是從壓強(qiáng)大向壓強(qiáng)小的地方流”;“水是從流速大的地方向流速小的地方流”。這些說法是否對的？為什么？如何對的描述？１６總流的動量方程為,試問:(１)中涉及哪些力？(2）假如由動量方程求得的力為負(fù)值說明什么問題?1７．圓管中層流與紊流,其流速分布有什么不同?18簡述尼古拉茲實(shí)驗(yàn)中沿程阻力系數(shù)λ的變化規(guī)律。19．寫出管流和明渠水流雷諾數(shù)的表達(dá)式,并說明其層流、紊流的判別標(biāo)準(zhǔn)?20.雷諾數(shù)的物理意義？它為什么能用來判別流態(tài)？21.當(dāng)輸水管直徑一定期,隨流量增大，雷諾數(shù)是增大還是減少？當(dāng)輸水管流量一定期,隨管徑加大,雷諾數(shù)是增大還是減少？22.兩個不同管徑的管道,通過不同粘滯性的液體,它們的臨界雷諾數(shù)是否相同？23.能量損失有幾種形式？產(chǎn)生能量損失的物理因素是什么?24．為什么管嘴出流時，阻力增長了,泄流量反而增大?25寫出薄壁小孔口出流的收縮系數(shù),流速系數(shù)和流量系數(shù)的表達(dá)式。26.外延管嘴正常工作的條件是什么?27.為什么外延管嘴出流比同等條件下孔口出流的流量大?2８．簡述明渠均勻流的水力特性及其形成條件。29．簡述明渠水流的三種流態(tài)及其四個判別方法及標(biāo)準(zhǔn)。30.簡述明渠恒定非均勻流的水力特性四．計(jì)算題１、如圖所示，A、Ｂ兩條供水管道間安裝一復(fù)式壓差計(jì)測量管道壓差，已知hA=hB＝1．０，水銀柱高差h＝0.5ｍ,求ＡB兩點(diǎn)壓強(qiáng)差（=1000kg／m3，=13.6×１０3kg/m3)2、如圖所示，由三條不同管徑的管段組成一條管路，水箱內(nèi)水面恒定,已知d1=0.075m,d２=0．０5m，d3=0.025m,三條管段的長度相等，均為10ｍ,沿程損失系數(shù)λ１=λ２＝0．02，管道進(jìn)口局部水頭損失為，B點(diǎn)處局部水頭損失為，C點(diǎn)處局部水頭損失為,并且ξ１=ξ２=ξ3＝0.５。（1)求各管中的斷面平均流速;（2)求作用水頭Ｈ(管中心至水面高差)3、弧形閘門如圖所示,門寬2ｍ,其他尺寸如圖，求：a)作用于閘門上的靜水總壓力；b）總壓力與水平面的夾角。4、圖示為一分叉管道位于同一水平面，已知ｄ１=700mm，d2=５00mmA－A斷面壓強(qiáng)ｐA=70kN／m2，管中流量Q＝0.6ｍ3／s,兩支管流量相同。不計(jì)水頭損失，求水流對鎮(zhèn)墩的水平推力Ｒ=?５如圖所示，一封閉的容器中裝有水，右側(cè)安裝一個U形管,U形管內(nèi)水銀ρH一13.6×103kg/m３，△h2＝O.85m,△h１=0．4m,A點(diǎn)與水箱內(nèi)水面高差為0.4ｍ,求水箱內(nèi)水面的相對壓強(qiáng)ｐ0。6.如圖所示，一條管道，Ａ、Ｂ兩點(diǎn)的高差△ｚ=1.0m，A點(diǎn)處直徑dA=O.２5m,Ａ點(diǎn)壓強(qiáng)pA=7.８kN／m2,B點(diǎn)處直徑ｄB＝O．4０m，Ｂ點(diǎn)壓強(qiáng)pB=4.9kＮ／m2，管中流量Ｑ=O．0６0m3/s，試判斷管中水流方向。7.某渠道建有一平板閘門排水閘，閘門與渠道同寬,門寬２m,當(dāng)閘門在某一開度時,閘門前水深H＝2.5m，閘孔后收縮斷面水深hc=O.５ｍ,閘孔出流局部水頭損失為c-c斷面流速水頭的l／２,即hj=0.5vｃ2/2g求：(1)此時該渠道通過流量;(2)此時作用于平板閘門上的動水總壓力(不計(jì)摩擦力)。8.圖示離心水泵，抽水流量為Q=３6０m3／h,吸水管長ｌ＝８m,管徑ｄ=Ｏ.25m,沿程阻力系數(shù)λ=O.０25，底閥局部阻力系數(shù)ξ閥＝8．O，彎頭局部阻力系數(shù)ξ彎＝0．４,安裝高度hs＝3.Om。求:(1)求水泵進(jìn)口２—2斷面的相對壓強(qiáng)；(2)若水泵進(jìn)口２—２斷面允許真空高度為hv＝６.Ｏｍ(水柱),該水泵安裝是否合理?9.水閘兩側(cè)都受水的作用，左側(cè)水深3m、右側(cè)水深2m。試求作用在單位寬度閘門上靜水總壓力的大小及作用點(diǎn)位置(）。10.如圖所示，從水面保持恒定不變的水池中引出一管路,水流在管路末端流入大氣,管路由三段直徑不等的管道組成,其過水面積分別是A1=0.05m2，A2=０.03m3,A3=0.04m2，若水池容積很大，行近流速可以忽略（v0≈0），當(dāng)不計(jì)管路的水頭損失時,試求：(1）出口流速v3及流量Q；(2）繪出管路的測壓管水頭線及總水頭線。參考答案一．選擇題1.B2.Ｃ3.A4.Ｄ5.C６.A.Ｅ7.A.D8．Ａ９.B１0.A11.B12.B１3.A１4．A15.A．C16.Ｄ17C18.B１9．A20.A２1.Ｃ2２.B23.B24.B2５.A.C二．判斷題1．√２.×３.√4.×5.√６.√７.×8．√9.×1０.√１1.×１2．√1３.×14．×1５.×１６.√17．×18.√19.√２０.×２1．×22.√２3.×24.×25.×26.×２７.√28．×2９.√30.×三.簡答題1.為什么可將流體作為連續(xù)介質(zhì)解決液體(氣體)是由分子組成的,分子間有空隙，不連續(xù)。工程上研究的流體,關(guān)心的是流體宏觀的物理性質(zhì)。把流體當(dāng)作為由質(zhì)點(diǎn)組成的連續(xù)體——連續(xù)介質(zhì)模型，目的是建立描述流體運(yùn)動的連續(xù)函數(shù)，便于應(yīng)用數(shù)學(xué)工具,解決工程實(shí)際問題。２.什么是流體的粘滯性?它對流體流動起什么作用？流體具有的阻滯變形運(yùn)動的特性——流體的粘滯性,它對流體流動產(chǎn)生阻力，導(dǎo)致能量損失。3．動力粘滯系數(shù)和運(yùn)動粘滯系數(shù)有什么區(qū)別?兩者都反映流體的粘滯性,為動力量,為運(yùn)動量，，量綱不同4.等壓面是水平面的條件是什么？：①連續(xù)介質(zhì)②同一介質(zhì)③單一重力作用下.5.同一容器中裝兩種液體，且,在容器側(cè)壁裝了兩根測壓管。試問：圖中所標(biāo)明的測壓管中液面位置對嗎?為什么？不對,（右測壓管液面要低一些,從點(diǎn)壓強(qiáng)的大小分析）6.描述流體運(yùn)動的兩種方法是什么？簡述其內(nèi)容。答:拉格朗日法是以研究個別流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動為基礎(chǔ)，通過對每個流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動規(guī)律時研究，獲得整個流場流體運(yùn)動規(guī)律。而歐拉法是以在空間設(shè)點(diǎn)，研究不同流體質(zhì)點(diǎn)通過固定空間點(diǎn)運(yùn)動,掌握整個流場流體運(yùn)動規(guī)律。7．流體微團(tuán)隊(duì)運(yùn)動分為哪幾種形式?答:①平移②線變形③角變形④旋轉(zhuǎn)變形。8．寫出恒定平面勢流中流函數(shù)、勢函數(shù)與流速的關(guān)系。流函數(shù)具有的性質(zhì)１.流函數(shù)相等的點(diǎn)組成的線即流線,或曰，同一流線上個點(diǎn)的流函數(shù)為常數(shù)。2．兩流線間的函數(shù)值之差為為單寬流量。3．平面勢流的流函數(shù)為一個調(diào)和函數(shù)。：流函數(shù)與流速勢的關(guān)系①流函數(shù)與勢函數(shù)為調(diào)和函數(shù)。②等勢線與等流函數(shù)線正交。9.什么是過流斷面和斷面平均流速?為什么要引入斷面均流速？與流線正交的斷面叫過流斷面。過流斷面上點(diǎn)流速的平均值為斷面平均流速。引入斷面平均流速的概念是為了在工程應(yīng)用中簡化計(jì)算。１0.如圖所示,水流通過由兩段等截面及一段變截面組成的管道，試問：答：（1）是恒定流。Ⅰ、Ⅲ是均勻流,Ⅱ是非均勻流。(2)管中為非恒定流。(3)有。管段相稱長為漸變流,管段較短為急變流１１說明總流能量方程中各項(xiàng)的物理意義。略1２.寫出實(shí)際流體恒定元流的伯努利方程和實(shí)際流體恒定總流的伯努利方程，并指出他們的區(qū)別？略１３應(yīng)用恒定總統(tǒng)能量方程時,為什么把過流斷面選在漸變流段或均勻流段?由于建立恒定總流的伯努利方程時,把作為常數(shù)提到積分號外面，只有漸變流斷面或均勻流斷面的。14.在寫總流能量方程時,過流斷面上的代表點(diǎn)、基準(zhǔn)面是否可以任意選取？為什么？可以。由于漸變流斷面或均勻流斷面的。１５.關(guān)于水流流向問題有如下一些說法：“水一定由高處向低處流”;“水是從壓強(qiáng)大向壓強(qiáng)小的地方流”；“水是從流速大的地方向流速小的地方流”。這些說法是否對的?為什么？如何對的描述?答：(1）“水一定由高處向低處流”,（不對），對明渠水流是對的，對有壓管流不一定?！八菑膲簭?qiáng)大向壓強(qiáng)小的地方流”(不對），在有壓管流中經(jīng)常有從壓強(qiáng)小向壓強(qiáng)大的地方流的現(xiàn)象。（2）對的描述時，流體的運(yùn)動方向總是由單位重量流體能量大的位置流向單位重量流體能量小的位置。（不能單從位能或壓能一個角度比較）1６總流的動量方程為，試問：(1）中涉及哪些力？（2）假如由動量方程求得的力為負(fù)值說明什么問題？答：（１）一般為表面力、重力,（慣性力、摩擦力、彈性力含在待求的力中了)(2）求得的力為負(fù)值說明原假設(shè)的力的方向不對，反向即可。１７．圓管中層流與紊流，其流速分布有什么不同?答:層流為拋物線分布,紊流為對數(shù)曲線分布．(也可以畫圖）1８簡述尼古拉茲實(shí)驗(yàn)中沿程阻力系數(shù)λ的變化規(guī)律。答:尼古拉茲實(shí)驗(yàn)揭示了沿程阻力系數(shù)λ的變化規(guī)律,文字表述或數(shù)學(xué)公式表述.層流：;水力光滑區(qū)：;過渡粗糙區(qū)：粗糙區(qū)(阻力平方區(qū)):.１9.寫出管流和明渠水流雷諾數(shù)的表達(dá)式，并說明其層流、紊流的判別標(biāo)準(zhǔn)？答:管流：(層流)（紊流)２0．雷諾數(shù)的物理意義?它為什么能用來判別流態(tài)？答：雷諾數(shù)實(shí)質(zhì)是反映粘性力與慣性力之比。層流時慣性力不大,而粘性力占主導(dǎo),受粘性力的約束，流體質(zhì)點(diǎn)做規(guī)則運(yùn)動。紊流時慣性力占主導(dǎo),受到干擾形成渦體，當(dāng)粘性力約束不了渦體時,流體質(zhì)點(diǎn)互相摻混，所以用雷諾數(shù)可以來判別流態(tài)。21．當(dāng)輸水管直徑一定期，隨流量增大,雷諾數(shù)是增大還是減少?當(dāng)輸水管流量一定期,隨管徑加大，雷諾數(shù)是增大還是減少？答:當(dāng)輸水管直徑一定期,隨流量增大，雷諾數(shù)增大;當(dāng)輸水管流量一定期，隨管徑加大，雷諾數(shù)變小。2２.兩個不同管徑的管道，通過不同粘滯性的液體，它們的臨界雷諾數(shù)是否相同?答:不一定２3.能量損失有幾種形式？產(chǎn)生能量損失的物理因素是什么？答:有沿程能量損失和局部能量損失兩種。一是由于流體具有粘滯性,二是由于固體邊界條件的影響。２４.為什么管嘴出流時,阻力增長了，泄流量反而增大?答:由于在管嘴進(jìn)口收縮斷面處形成了負(fù)壓，相稱增長了作用水頭，在相同條件下管嘴出流比孔口出流的流量大。25寫出薄壁小孔口出流的收縮系數(shù),流速系數(shù)和流量系數(shù)的表達(dá)式。略26.外延管嘴正常工作的條件是什么？答：管嘴長:，作用水頭:２7.為什么外延管嘴出流比同等條件下孔口出流的流量大？答:（略)2８．簡述明渠均勻流的水力特性及其形成條件。答:明渠均勻流的水力特性：①底坡線,水面線,總線頭線三線平行，即,②水深，過水?dāng)嗝婷娣eA，斷面平均流速及斷面流速分布沿程不變。明渠均勻流形成條件：①流量恒定。②必須是長直棱柱形渠道，糙率不變。③底坡不變。29.簡述明渠水流的三種流態(tài)及其四個判別方法及標(biāo)準(zhǔn)。答:明渠水流分為緩流、急流、臨界流。個判別方法有:①干擾波：波速C=,=C為臨界流，c為急流;②弗勞德數(shù)：弗勞德數(shù)Ｆr=,Fr=1臨界流,Fr〈1緩流，F(xiàn)ｒ〉1急流;③臨界水深:緩流,臨界流，急流,④臨界底坡：緩流,臨界流,急流。3０.簡述明渠恒定非均勻流的水力特性答：①過水?dāng)嗝婷娣eA,水深，沿程改變。即③坡線，水面線，總線頭線三線不再平行，即,四.計(jì)算題1.解：畫出Ｕ形管處等壓面,空氣密度不計(jì),設(shè)空氣壓強(qiáng)為P0。則PB=ρgｈB+P0(1)pＡ+ρgｈA=ρHg△h+P０(2）聯(lián)立（1）(２)式，消掉P0得：pB-ρghB=ρｇhA-ρHg△hPA-ｐB(yǎng)＝ρＨg△h－ρg（hA+hB)ｐA－pB=１3.6×９.8×O．5-9.8(1＋１)=4７.04ｋN/ｍ2答:A、B兩點(diǎn)壓強(qiáng)差為47．04ｋPa。2.解：（1)求各管中的斷面平均流速：由連續(xù)性方程v1＝v３A3/Ａ1＝（ｄ３／d1)2v3＝(0.025/0.０7５)2×1=０.１11m／ｓV2=v３A３/A２=（d３/d２)2v3=(０.０2５/０.0５）2×1=0．２5m／s(2)求作用水頭H＝0.0５1＋0.0０199+0.01４35+0.４３367=0.５0１m3.解：a)畫壓力體圖、投影面壓強(qiáng)分布圖。水平分力：Px=ρghcAｘ=９.8×(3+１)×２×2=1５６.8kN(向右)鉛垂分力:Ｐz＝ρｇV=ｇρ(S矩+S扇)·B=9.8×(2×3＋22π/4)×2=1７9．14４kN(向上)總壓力:p＝px2+pｚ２=２38．07kＮb)總壓力與水平面的夾角:α=aｒctanPｚ／Ｐx＝arctan17９．144/１56.8=4８.８。答：作用于閘門上的靜水總壓力為2３８．０７kN，總壓力與水平面的夾角為48．8。。4.(1)求叉管中流量及各管中流速Q(mào)2=Ｑ３=Q／２=0.３m3/sV1=４Q/πd12=1.56m／ｓＶ2=v3=4Ｑ2／πd2２1．53ｍ／s2）求B-B，C-C斷面壓強(qiáng)及A-A,B-Ｂ,C-C斷面壓力，列A-A,Ｂ－B能量方程：O+pＡ/ｐg+αv１2/２ｇ=O＋pＢ/pg+αv22／２gpB/pｇ=ｐA/ｐg+v1２/2g-v２2/２g=7.１5（水柱)由于叉管對稱,所以pB=ｐCpB=ｐC=７.１5×9．8=７０．07kN／m。所以PＡ=pAπｄ1２/4=26.9255ｋＮPB=ＰC=ｐＢπd22/４=13．７５kN(７分)（3)列動量方程求水流對鎮(zhèn)墩的水平推力：設(shè)鎮(zhèn)墩對水的作用力為R方向向左，列出方程:（ρQ2β2v２cos３0°+ρQ3β3ｖ3coｓ30°)-ΡQ1β1ｖ1＝PＡ-PＢcoｓ30°－PＣcｏs30°-ＲＲ=26.９255－2＊13．８ｃos30°-（２＊0.3*1.53ｃｏs30°-0.6*1．56)=26.9２55-2３.9023-(０.7９5-０.93６)=3.16KＮ答：水流對鎮(zhèn)墩的水平推力為3．1６kN方向向右(５.解:①畫出1—２等壓面p2=ρHg△h２②ｐ1=p。＋ρg×O.4+ρg△h１（6分）由于p１=p2所以p0＝ρHg△h2—ρg(0．4+△hｌ)＝13.6×９.８×Ｏ.85—9．8(0.4+O．4)一105.45kN／m２。③水體重力沿水流方向的分力等于摩阻力，或日:重力功等于阻力功。6．解：判斷水流流向,要比較單位重量流體總的機(jī)械能EA=ｚＡ+PA／ρg+αv1２/2g（1)ＥB=zＢ＋PB/ρg＋αv32/2ｇ(2）又,v1=4Q/πd2A=1.22m/ｓpA\ρg＝７.8/9.8＝0．7９６m(水柱)V2=4Q／πｄ2B=0.478ｍ/spｂ\ρｇ＝4.9/9．8＝０.5m（水柱)代入（1)式:ＥA=０+0.７６9＋1.222/２*9.8＝0.845m(水柱)