水力学习题评讲5 精选文档.pptVIP

2 1 1 0 1 1 2 v H H H g ? ? ? ? 2 3 0 0 . 1 2 0 . 6 2 2 9 . 8 3 0 . 0 3 7 3 / 4 Q A g H m s ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 题 5 . 1 图 2 1 d H H B A C 1 1 2 ， 5.l 水从 A 箱通过直径为 10cm 的薄壁孔口流入 B 水箱，流量 系数为 0.62 ，设上游水箱中水面高程 H 1 =3m 保持不变。试 分别求：（ 1 ） A 水箱敞开， B 水箱中无水时；（ 2 ） A 水箱 敞开， B 水箱中的水深 H 2 =2m 时；（ 3 ） A 水箱水面压强为 2kpa 时，通过孔口的流量。 解：（ 1 ）此情况为薄壁孔口的 自由出流，若 v 1 为孔口前的渐变 流断面平均流速，取 v 1 =0 ，则 1 2 0 v v ? ? 2 2 11 2 2 0 1 2 1 2 v v H H H m g ? ? ? ? ? ? ? 3 0 2 0 . 0 2 5 / Q g H m s ? ? ? ? ，则：作用水头， 题 5 . 1 图 2 1 d H H B A C 1 1 2 1 2 , v v （ 2 ）此种属于薄壁孔口的恒定淹没出流， 下游的渐变流过水断面 1-1 、 2-2 的断面平均流速，依题意取， 分别为上游 , （ 3 ）以孔口型心所在水平面为基准面， 选择渐变流过水断面 1-1 、 2-2 ，写 1-2 的伯诺里方程， 2 2 2 1 1 2 2 1 2 1 2 0 ( ) 2 2 2 c A v p v v H H g g g g ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 2 0 v v ? ? 2 2 1 1 22 0 1 2 1 . 2 0 4 2 A v v p H HH m g g ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3 0 2 0 . 0 2 3 7 / Q g H m s ? ? ? ? 2 0 0 0 1 2 2 1 0.5 5 5.0128 2 9.8 v H H g m ? ? ? ? ? ? ? ? 2 3 0 0 . 2 2 0 . 6 2 2 9 . 8 5 . 0 1 2 8 0 . 1 9 3 / 4 Q g H m s ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 题 5.3 图 H a p 0 . 2 m d ? 5 . 0 m H ? 0 0 .5 m /s v ? 5.3 有一直径 的圆形锐缘薄壁孔口，其中心在上游 水面下的深度 ，孔口前的来流流速 ， 孔口出流为全部完善收缩的自由出流，求孔口出流量 Q 。 0.62 ? ? ，作用水头 解：对薄壁小孔口的全部完善收缩的自由出流有： 流量系数 0.62 ? ? 0.82 n ? ? 2 1 1 1 0 1 0 1 2 0 . 6 2 2 4 d Q A g H g H ? ? ? ? ? 2 2 2 2 0 2 0 2 2 0 . 8 2 2 4 n d Q A g H g H ? ? ? ? ? 0 1 1 2 H H H ? ? 0 2 2 H H l ? ? 5.6 两敞口水箱用一直径为 d 1 =40mm 的薄壁孔口连通，如图 所示。右侧水箱的底部接一直径为 d 2 =30mm 的圆柱形管嘴， 长 l =0.1m ，孔口的上游水深 H 1 =3m ，水流保持恒定，求管嘴 流量 Q 2 和下游水深 H 2 。 ， 题 5.6 图 d 2 H 1 H l 1 Q 2 1 Q d 2 解：孔口出流和管嘴出流的流量系数分别为： 孔口出流和管嘴出流的流量公式： 其中 1 2 Q Q ? 2 2 1 2 1 2 2 0 . 6 2 2 ( ) 0 . 8 2 2 ( ) 4 4 d d g H H g H l ? ? ? ? ? ? ? 2 1 . 8 9 6 H m ? 2 2 02 2 2 02 3 2 0.82 2 4 0.0363 n Q A gH d gH m ? ? ? ? ? ? /s 题 5.6 图 d 2 H 1 H l 1 Q 2 1 Q d 2 连续性方程 则有 代入数据解得： 0 00 0 0 w H h ? ? ? ? ? ? 2 2 2 2 2 2 0 . 5 0 . 6 5 0 . 6 5 1 2 2 2 2 2 ( 0 . 0 35 0 / 0 . 51 . 31 ) 1 9 . 6 w f j l v v v v v h h h d g g g g g v d ? ? ? ?