11、设有一股自喷嘴以速度v0喷射出来的水流，冲击在一个与水流方向成α角的固定平面壁上，当水流冲击到平面壁后，分成两面股水流流出冲击区，若不计重量（流动在一个水平面上），并忽略水流沿平面壁流动时的摩擦阻力，试推求射流施加于平面壁上的压力FP，并求出Q1和Q2各为多少？
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12、设从喷嘴中喷出的水流，以速度v0射向一与水流方向垂直的固定平面壁，当水流被平面壁阻挡以后，对称地分开。沿壁面的流速为v，若考虑的流动在一个平面上，则重力不起作用，求此时射流对壁面的冲击力。
13、消防水管直径D=0.15M, 喷嘴出口直径d=0.03m， 设计流量Q=0.003m/s。喷嘴和管路用法兰连接并用螺栓固顶。不计水头损失，求螺栓所受的总拉力。
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解：以消防水管中轴水平面为基准面，取法兰处断面1-1和喷嘴出口处断面2-2为研究断面, 设总拉力为
T
由连续性方程Q?A1V1?A2V2 A1??(d12d)?0.018m2，A2??(2)2?0.0007m2 22 则 V1?QQ?1.67m/s， V2??42.86m/s A1A2对 1-1和2-2 写伯努利方程，动量方程
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Z1?P1???1v122g?Z2?P2??2?2v22g?hl
?F??Q(?022v??01v1)
其中：?1??2?1，?01??02?1，Z1?Z2?0,P2?0,hl?0（不计水头损失）
2v2v12则：P?)??916.97KPa 1?(2g2g又：
?F?PA?N??Q(v112?v1) N 为水流在喷头处所受阻力。
解得：N=15.25 KN 因为 T=N =15.25KN 即 螺栓所受的总拉力为 15.25KN
14、矩形断面的水渠有一平板闸门，宽度B=3.4m 上下游水深分别为h1?2.5m和h2?0.8m,试求水流对；平板的冲力（不计水头损失）。 解：
由连续性方程：
v1h1?v2h2?v1?对闸门两边写伯努利方程：
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v225Z1?P1???1v122g?Z2?P2??2?2v22g?hl
由于不计水头损失，所以：
hl?0,?1??2?1,Z1?P1??(Z2?P2?)?h1?h2
81?()222v?v225?v2?h1?h2?1?22g2g解得：v2?6m/s,v1?1.9m/s
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再由动量方程：
?F??Q(v2?v1) Q?v2Bh2
?F?1?gB(h12?h22)?N??Q(v2?v1) 2 其中：N为板对水流的阻力，其与水流对板的冲力大小相等。 解得N=26.55KN
即所求水流对板的冲力为26.55KN，方向向右。
15、已知如图所示的文丘里管流量计，管的直径d1 =5cm，d2=2cm，1断面与喉管断面的测压管水头差为Δh =5cm ，如果文丘里管流量计流量修正系数μ=0.98，求管路中通过流量qV为多少？（不计水头损失） 解：根据伯努利方程有
不考虑水头损失，可得
又
记实际流量表达式为qV?μk?h 计算文丘里管常数：
πd12k=4
2g3.14×0.052=4(d1/d2)4—12×9.8=0.0014m2.5/s 4(0.05/0.02)—1管路中通过的流量：
qV?μk?h?0.98?0.0014?0.05?0.0003m3/s
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16、如图所示水流流经等径弯管，已知A、B两点高差40cm，U形水银差压 管读数h=30cm，管流速度v?1.5m/s，若?水银/?水?13.6，试求：
② A、B两点测压管水头差(zA?② A、B两断面间的能量损失hw。
pA?水)?(zB?pB?水)；
解：由pA??waterg(zA?zB)??watergh?pB??Hggh 可得(zA?pA/?water)?(zB?pB/?water)?(②根据连续性方程得vA?vB 又有伯努利方程zA??Hg?1)h?3.78m ?waterpA?waterg??AvA22g?zB?pB?waterg??BvB22g?hw
可得hw=(zA?pA/?water)?(zB?pB/?water)?3.78m
第四章 量纲分析和相似理论（61） 一、名词解释
1、量纲: 表征物理量的性质和类别，表示物理量的本质属性。 2、单位: 物理量的度量标准.
3、基本量纲:在量纲分析中通常选择少数几个物理量的量纲作为基本量纲。基本量纲是相互独立的，不能够相互表达。
4、量纲一的量：基本量与导出量之间金额以组成一个新量，这个量的量纲为1，称为量纲一的量。 5、导出量纲：由基本量纲导出的量纲。 6、基本量：彼此相互独立的物理量。
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（整理完）流体力学网上作业题参考答案20150627
