《作業(yè)分析 閘門[作業(yè)試題]》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《作業(yè)分析 閘門[作業(yè)試題](7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
2-10、平面閘門AB傾斜45°置于靜水中,左側(cè)水深,右側(cè)水深,如圖2-35所示。求水對閘門的作用力及作用點位置。
h1
h2
θ
A
B
圖2-35 題2-10用圖
要點:1. 合力是兩邊平板作用力之和
2. 合力矩=分力矩之和
Key: 34.68kN 1.79m
2-11、一圓柱形閘門如圖2-36所示。已知圓柱直徑D=4m,長10m,上游水深,下游,求水對閘門的作用力。
h2
h1
D
圖2-36 題2-11用圖
要點:先求水平力,再求垂直力,然后求合力,注意力的大小和方向
K
2、ey: 588.6kN 924.6kN
2-12 閘門結(jié)構(gòu)如圖2-37所示,矩形閘板下有一弧形閘門,門寬1m,求作用在弧形閘門上的力及其作用方向。
+o
水
2 m
2m
·鉸鏈
圖2-37 題2-12用圖
要點:水平力,垂直力,合力大小和方向
Key: 58.86kN 70kN
3-4水在直徑為的管道中流動,并經(jīng)漸縮噴嘴后自直徑為的管口噴出,如圖3-34所示。用圖示測管測得主管內(nèi)的靜壓與出口處的動壓之差,汞柱的液面差,試計算噴嘴處水流的出流速度。
d
Dd
hd
汞
圖3-34 題
3、3-4用圖
要點:伯努利方程,等壓面方程,連續(xù)方程
Key: 48.7m/s
3-6通過如圖3-34所示的一個縮放管放水。已知,儲水池自由液面保持不變,設(shè)流體為理想流體,外界大氣壓。試求
(1)在截面1處的靜壓強。
(2)通過管道的流量。
(3)如果去掉擴張段,只保留收縮段,流量有變化嗎?
1
2
Q
3m
d2
d1
圖3-36 題3-6用圖
要點:伯努利方程(2個),連續(xù)方程
Key:
3-10 水在直徑為D的管道中以速度V流動,在管口經(jīng)管道與直徑為d的物塊的間隙流入大
4、氣,結(jié)構(gòu)如圖3-40所示。求水流作用在物塊上的力。已知D=5cm,d=4cm,V=4m/s。
D
d
R
V
圖3-40 題3-10用圖
要點:連續(xù)方程,能量方程,動量方程
Key: 49.7N
3-11 水自直徑為d=3cm的管道經(jīng)突擴后流入直徑為D=6cm的管道,如圖3-41所示。已知p1=60kPa,V1=20m/s,求p2。(在突然擴大的地方,壓強為p1)
p2
p1
D
d
V2
V1
圖3-41 題3-11用圖
要點:連續(xù)方程,動量方程 (若用能量方程,要考慮局部損失)
5、Key: 135kPa
3-14 水射流自直徑為d的管嘴噴出,沖擊到一個豎直放置半徑為R的半圓形壁面如圖3-44所示。忽略一切摩擦阻力,試求水流沖擊在半圓壁面的水平作用力。已知:d=20mm,h=60mm,H=180mm,R=400mm。
2R
h
H
汞
水
d
圖3-44 題3-14用圖
要點:伯努利方程(2個),等壓面,動量方程
Key: 9.8N
4-2、大水箱中的水通過一個水面下H=4m、直徑為d=5mm、長為40m的管道流入大氣,如圖4-22所示。試求管中的流量Q。(設(shè)為層流流動)
L
H
6、
d
圖4-22 習(xí)題4-2用圖
要點:能量方程、雷諾數(shù)判斷流動狀態(tài)、流量
4-5、兩個大水箱中的水位差為H=30m,下部用一根長為L=200m的新鑄鐵管道相連,如圖4-24所示。若管道直徑d分別是
(1)4cm (2)8cm (3)12cm
不計局部損失,試求管道中的流量Q。
H
d
L
水
圖4-24 習(xí)題4-5用圖
要點:能量方程、查表4-1新鑄鐵管的絕對粗糙度、設(shè)值求得雷諾數(shù)、查莫迪圖得到反復(fù)計算。、、
4-7、測試閥門局部損失的管路結(jié)構(gòu)如圖4-26所示。測得管中
7、水的流量為Q = 6L/s,若(1)H = 4cm,(2)H = 8cm,試分別求閥門的局部損失。
d
H
汞
圖4-26 習(xí)題4-7用圖
要點:能量方程、靜力學(xué)等壓面方程
、
4-8、內(nèi)徑為的圓環(huán)放在直徑為的管道中如圖4-27所示。若水銀壓差計中水銀液面差為,計算管中水流的流量。
(假設(shè)突然縮小的局部損失系數(shù),不計沿程阻力損失)
D
d
h
汞
水
圓 環(huán)
圖4-27 習(xí)題4-8用圖
要點:能量方程、連續(xù)性方程、靜力學(xué)等壓面方程
4-9、水自直徑為d = 20mm的管道流入直徑為D = 40mm的管
8、道,如圖4-28所示。在突擴處下游H = 200mm處,測得流速為V = 20 m/s,試計算水銀壓差計的讀數(shù)與方向。
H
d
D
V
汞
10mm
圖4-28 習(xí)題4-9用圖
要點:能量方程、連續(xù)性方程、靜力學(xué)等壓面方程
5-4、汽車高1.5m,最大行駛速度為108km/h,擬在風(fēng)洞中進行模型實驗。已知風(fēng)洞實驗段的最大風(fēng)速為45m/s,試求模型的高度。在該風(fēng)速下測得模型的風(fēng)阻為1500N,試求原型在最大行駛速度時的風(fēng)阻。
要點:按雷諾準則和牛頓數(shù)計算
,
5-7、薄壁孔口出流的流速u與孔徑d,孔口水頭H,流體密度,動力粘度,表面張
9、力,重力加速度g有關(guān),試導(dǎo)出孔口出流速度的表達式。
要點:由已知的相關(guān)物理量寫出函數(shù)關(guān)系式、選擇3個基本物理量:
列出四個無量綱項、根據(jù)量綱和諧原理,求出各π項指數(shù)。寫出無量綱量方程
5-8、小球在不可壓縮粘性流體中運動的阻力與小球的直徑d,等速運動的速度v,流體的密度,動力粘度有關(guān),試導(dǎo)出流量表達式。
8-3 空氣流經(jīng)無摩擦的管道,在1截面處的溫度為400K,壓強為200kPa,流速為190m/s;在下游2截面處的流速等于音速。試計算2截面處的溫度、速度、壓強和密度。
要點:能量方程、音速、馬赫數(shù)、流動參數(shù)與馬赫數(shù)的關(guān)系、氣體狀態(tài)方程
、、、
8-5已知容器中空氣的溫度為25°C,壓強為50kPa(絕對),容器中的空氣自出口截面直徑為10cm的漸縮噴管中排出。設(shè)流動為等熵流動,試確定出口截面處的速度和溫度。
要點:確定出口處是否是超音速流動、流動參數(shù)與馬赫數(shù)的關(guān)系、音速、馬赫數(shù)
、、、、、
習(xí)題p