【水力學】-水力學相關計算公式

水力學計算公式1、射流噴速：V0=10Q/A0V0：射流噴速，米/秒；Q：排量，升/秒：A0：噴嘴出口截面積，厘米22、射流沖擊力：Fj=ρQ2/100A0Fj：千牛；ρ：密度，公斤/升；3、射流水功率：Nj=ρQ3/20A02 千瓦4、鉆頭壓降：Pb=ρQ2/2C2A025、鉆頭水功率：Nb=Pb*Q6、A0=πde2/4；de2=d12+d22+d32+d42+……7、機械鉆速：V=進尺/純鉆時間（m/h）8、比水功率=鉆頭水工率/鉆頭底面積（W/mm2）例：φ215.9mm鉆頭：A=215.92*π/4=36591mm29、行程鉆速進尺（純鉆時間+起下鉆時間）10、鉆井周期：一開到完鉆時間、完井周期：一開到完井時間12、建井周期：搬遷安裝到完井11謝才公式介紹編輯謝才公式的形式為：v(m),A為水流與固體邊界接觸部分的周長，稱為濕周（見圖，hfl沿程水頭損失，對于明渠恒定均勻,J=i（i為明渠底坡為謝才系( )。2經驗公式編輯許多學者對C值進行研究,得到一系列經驗公式。其中最為簡便而應用廣泛的是曼寧（R.Manning，1890）公式：式中n為反映壁面粗糙對水流影響的系數(shù),稱為粗糙系數(shù)或糙率。資料較豐富且考慮R的指數(shù)為變量的計算式有巴甫洛夫斯基（1925）公式：驗證環(huán)節(jié)其中在近似計算中，當R<1.0m時，；R>1.0m時，。上式的適用范圍為0.1m≤R≤3.0m，0.011≤n≤0.04。式(3)至式(5)中，水力半徑R以m計。糙率n;對于,n(3)(1)可得：對于RJv值,n,n值R、、v,n或水力計算手冊中,n=0.009～0.033;對于無護面的渠道及天然河道,n=0.020～0.200。n值選擇是否恰當對計算成果影響甚大，必須慎重。詞條標簽：11、n的值范圍，天然河道0.02～0.04，大范圍一定要對2Cn來確定值的資料大多取之于阻力平房區(qū)，一次用c去計算水利要素時，要水流處于水力平方區(qū)才行。而天然明渠流一般都處于阻力平房區(qū)。因此廣泛適用。33、謝才公式是針對明渠均勻流提出的，但實際這也可應用于管流中的均勻流計算，對層流和紊流都適用。4、均勻流，天然河道一般可以近視為均勻流，但一定不可以有倒坡。否則用水力方法倒推的n十分大。天津大學研究生院2000年招收碩士研究生入學試題考試科目：水力學題號：431 一基本概念題1 （5 分）簡述靜水壓強的兩個重要特性；在國際單位中，靜水壓強的單位是什么？（6分）解釋絕對壓強，相對壓強，真空度的概念。（7分）實際液體運動存在層流和紊流兩種流態(tài)，可用雷諾數(shù)Re來判別。①寫出管流時雷諾數(shù)Re的表達式；②說明每個符號代表什么？③解釋雷諾數(shù)的物理力學意義。（6分）解釋容重和密度的概念；寫出它們的國際單位5分）畫出AB受壓面上的靜水壓強分布圖5分）畫出曲面AB上的壓力體圖6分）指出圖中－1，2－，－3哪些是等壓面，哪些不是等壓面？5分）某一過水斷面給出了三個物理量zp/，分別寫出;②測壓管水頭；③總水頭分）2.151－11.5米；過水面積＝0.05m2，2－2過水面積＝0.02m2,兩個斷面間水頭損失，管中流量＝20L/。試求－2斷面上的測壓管高度。已知（提示：注意流動方向）3（15分）1－12－2斷面水深，略去水頭損失，并假設1－1斷面水深1m壩寬（垂直紙面方向）γ＝10KN/m35分）已知某流場的流速勢為，為常數(shù)，試求及5分）已知物體在液體中所受的阻力F與液體密度ρ，液體粘μu，物體的大小（L表示）有關，試用量綱分析法π定理，求出在液體中運動的物體所受阻力的關系式。2001學題號：431基本概念題分）在孔口和管嘴出流中，如果孔徑相同；作用水頭相同，通過孔口的流量和通過管嘴的流量哪個大？為什么？ABC受壓面的靜水壓強分布圖。（6分）（1）（2）3ABCD（6分）（1）24.d0.1m，管中平均流V1.0m/s，試判別管中水流運動是層流還是紊流？（水的運動v＝0.0131cm2/s）.5．液流產生水頭損失必須具備哪兩個條件？（5分）6．在應用恒定流能量方程時，為什么不能把過水斷面選在急變流斷面？（5分）7.解釋絕對壓強，相對壓強，真空度的概念。8.寫出恒定平面勢流中，流速勢φ（x,y）,流函數(shù)Ψ x,y 與流速的關系（6分）計算題（55分）1 （7分）2.R＝1m測壓管讀數(shù)h200mmH求半球形堵頭的總壓力及作（15分）3,;，容重為γ的水流時，推求突縮水流的（要求：兩式均表為的倍數(shù)關系）（提示：兩測壓管斷面處均為漸變流，兩斷面相距很短，忽略該流段管壁摩擦力，并認為大管末端處壓強等于大管內壓強）（13分）4,,,如水池容積很大，水流行進流速可以忽略（（）求：①出口流速及流量Q ②繪出管路的測壓管水頭線和總水頭線12分5．在管道和明渠均勻流中，總流邊界上的平均切應力與斷面平均流速，水力半徑R，液體密度，液體動力粘滯系數(shù)，粗糙表面的凸起高度有關。試用量綱分析法（定理）推求與上述量的關系式（8分）天津大學研究生院2002收碩士研究生入學試題考試科目：水力學題號：431基本概念題（45分）圖示平板閘門置于水中，當上，下游水位都上升1米（虛線所示。問b 中閘門上所受靜水總壓力的大小及其作用點是否改變？為什么？試用圖解法分析之（6分）2.明渠均勻流有哪些主要水力特性分）3粘性底層很薄，僅十分之幾毫米，它在水力學研究中確有十分重要的意義試通過粘性底層的厚度與絕對突起高度關系分析之（5分）4同一棱柱型長直道上的二個渠段，流量相同，且為恒定流在下列條件下：粗糙系數(shù)n不（其他參數(shù)都相; 底坡I不（，其他參數(shù)都相; 底寬b不同（，其他參數(shù)都相同試問二渠段的正常水深是否相同如不同分析前后兩段哪段大？哪段小分）5．有一長直棱柱體渠道，斷面為矩形，流量恒定，水深，單寬流量試判別該水流是急流，還是緩流？（5 分）6．淹沒式寬頂堰的判別的充分必要條件式什么分）7．如圖所示，為該裝置即時的水流狀態(tài)若閥門開度減小閥門前后兩根測壓管中的水面將如何變化？為什么分）8．等壓面式水平面的條件是什么分）計算題分）圖示密閉容器中盛有水，并裝有一U行水銀測壓計，今測得h 0.45m,H 1.0m,求容器中水面上的相對壓強？8分）。一弧形閘門，寬b4m圓心角a45，半徑r2m門軸與水面齊平求作用在弧形閘門上的靜水總壓力及其作用線與水平面的夾角？（10分）3某一矩形斷面平底渠道，寬度b 2.6m,河床在某處抬高，坎高a 0.3m,上游水深H＝1.8m,下游水深h 1.38m,局部水頭損失為下游渠道流速水頭的渠道的流量Q?2水R（12分）4D1.0m的混凝土管連成一條虹吸管跨過ftZ＝6.0m時，求虹吸管中最大真空值定性繪出虹吸管的測壓管水頭線。（18分）5還是非恒定流？是均勻流還是非均勻流？是有旋流還是無旋流？（7分）天津大學研究生院2003年招收碩士研究生入學試題考試科目：水力學題號單選題（每小題2分，共12分）在明渠均勻流中取一六面體其所受的外力作用在該六面體上（）a 切應力正壓力b 正壓力c 正壓重力d 正壓力切向力重力圓管的水力半徑是（ ）（a）d/2bd/3cd/4dd/4 ３等直徑圓管中層流的過流斷面流速分布（為常數(shù)該流動（ ）a 恒定有旋流b恒定無旋流非恒定有旋流非恒定無旋流寬頂堰形成淹沒出流的充分條件（）在尼古拉茲的沿程阻力系數(shù)實驗中哪一個的阻力系數(shù)與雷諾數(shù)無關（）（a）紊流粗糙區(qū)（b）臨界過渡區(qū)（c）紊流過渡區(qū)（d）紊流光滑區(qū)判斷題（每小題3分，共24分）判別下列說法是否正確，若正確在括號內，否則劃×理想流體與實際流體的區(qū)別僅在于，理想流體不具有粘滯性。（）23．明渠中4.（）5明渠水流的測壓管水頭線不可能沿程上升。（）凡是正確反映客觀規(guī)律的物理方程式，必然是一個齊次