第一章一元流体动力学 1如图,用抽水量为24m/h的离心水泵由水池抽水,水泵的安装高程h=6m,吸水管 的直径为d=100mm,如水流通过进口低阀、吸水管路、90°弯头至泵叶轮进口的总 水头损失为hw=0.4mH2O,求该泵叶轮进口处的真空度pv。(参考分数:12分) 32如图,水泵的提水高度z=20m,抽水流量Q=35Vs,已知吸水管和压水管的直径相同 d=180mm,离心泵的效率n=082,电动机的效率n=0.95,设水头损失h=1.5mHO, 求电动机应有的功率P。(参考分数:12分) 3.3如图,高压水箱的泄水管,当阀门关闭时,测得安装在此管路上的压力表读数为 p=280kPa,当阀门开启后,压力表上的读数变为p2=60kPa,已知此泄水管的直径 D=25mm,求每小时的泄水流量。(不计水头损失)(参考分数:12分) 高压水箱 34如图,有一水平放置的变直径弯曲管道,d=500mm,d2=400mm,转角c=45°,断面 1-1处流速v=1.2ms,压强p1=245kPa,求水流对弯管的作用力(不计弯管能量损 失)。(参考分数:16分)
1 第一章 一元流体动力学 3.1 如图，用抽水量为 24m3 /h 的离心水泵由水池抽水，水泵的安装高程 hs=6m，吸水管 的直径为 d=100mm，如水流通过进口低阀、吸水管路、90º弯头至泵叶轮进口的总 水头损失为 hw=0.4mH2O，求该泵叶轮进口处的真空度 pv。（参考分数：12 分） 3.2 如图，水泵的提水高度 z=20m，抽水流量 Q=35 l/s，已知吸水管和压水管的直径相同， d=180mm，离心泵的效率 η1=0.82，电动机的效率 η2=0.95，设水头损失 hw=1.5mH2O， 求电动机应有的功率 P。（参考分数：12 分） 3.3 如图，高压水箱的泄水管，当阀门关闭时，测得安装在此管路上的压力表读数为 p1=280kPa，当阀门开启后，压力表上的读数变为 p2=60kPa，已知此泄水管的直径 D=25mm，求每小时的泄水流量。（不计水头损失）（参考分数：12 分） 压力表 阀门 高压水箱 3.4 如图，有一水平放置的变直径弯曲管道，d1=500mm，d2=400mm，转角 α=45º，断面 1-1 处流速 v1=1.2m/s，压强 p1=245kPa，求水流对弯管的作用力（不计弯管能量损 失）。（参考分数：16 分）
3.5如图,夹角呈60°的分岔管水流射入大气,干管及管的轴线处于同一水平面上。已 知v2=V3=10ms,d1=200mm,d2=120mm,d3=100mm,忽略水头损失,求水流对双 喷嘴管的作用力。(参考分数:16分) Q 3.6如图,一射流在平面上以ⅴ=6m/s的速度冲击一斜置平板,射流与平板之间夹角a= 60°,射流过水断面积A=001m2,不计水流与平板之间的摩擦力,试求:(1)垂直 于平板的射流作用力;(2)流量q与q2之比。(参考分数:16分) 3.7如图,竖管直径为d1-200mm,出口为一收缩喷嘴,其直径d2=100mm,不计水头损 失,求管道的泄流量Q及A点压强pA。(参考分数:12分)
2 3.5 如图，夹角呈 60º的分岔管水流射入大气，干管及管的轴线处于同一水平面上。已 知 v2=v3=10m/s，d1=200mm，d2=120mm，d3=100mm，忽略水头损失，求水流对双 喷嘴管的作用力。（参考分数：16 分） 3.6 如图，一射流在平面上以 v = 6m/s 的速度冲击一斜置平板，射流与平板之间夹角 α= 60º，射流过水断面积 A=0.01m2，不计水流与平板之间的摩擦力，试求：（1）垂直 于平板的射流作用力；（2）流量 q1 与 q2 之比。（参考分数：16 分） 3.7 如图，竖管直径为 d1=200mm，出口为一收缩喷嘴，其直径 d2=100mm，不计水头损 失，求管道的泄流量 Q 及 A 点压强 pA。（参考分数：12 分）
3.8如图,一水池通过直径有改变的有压管道泄水,已知管道直径d1=125mm,d2=100mm, 喷嘴出口直径d=80mm,水银比压计中读数△hr=l80mm,不计液流的水头损失,求 管道的泄水流量Q和喷嘴前端压力表读数p。(参考分数:16分) 39如图,为水泵吸水管装置,已知:管径d=025m,水泵进口处的真空度p=4×10a, 若水流通过进口底阀、吸水管路、弯头至泵叶轮进口的总水头损失为hw=1m(H2O), 求(1)水泵的流量Q;(2)管中1断面处的相对压强。(参考分数:14分) 3.10如图,一虹吸管,已知a=1.6m,b=3.6m,由水池引水至C端流入大气,若不计损 失,设大气压的压力水头为10m,求:(1)管中流速及B点的绝对压强。(2)若B 点绝对压强的压力水头下降到0.24m以下时,将发生汽化,设C端保持不动,问欲 不发生汽化,a不能超过多少?(参考分数:12分)
3 3.8 如图，一水池通过直径有改变的有压管道泄水，已知管道直径 d1=125mm，d2=100mm， 喷嘴出口直径 d3=80mm，水银比压计中读数 Δh=180mm，不计液流的水头损失，求 管道的泄水流量 Q 和喷嘴前端压力表读数 p。（参考分数：16 分） 3.9 如图，为水泵吸水管装置，已知：管径 d=0.25m，水泵进口处的真空度 pv=4×104Pa， 若水流通过进口底阀、吸水管路、弯头至泵叶轮进口的总水头损失为 hw=1m（H2O）， 求（1）水泵的流量 Q；（2）管中 1 断面处的相对压强。（参考分数：14 分） 3.10 如图，一虹吸管，已知 a=1.6m，b=3.6m，由水池引水至 C 端流入大气，若不计损 失，设大气压的压力水头为 10m，求：（1）管中流速及 B 点的绝对压强。（2）若 B 点绝对压强的压力水头下降到 0.24m 以下时，将发生汽化，设 C 端保持不动，问欲 不发生汽化，a 不能超过多少？（参考分数：12 分）
3.11如图,敞口水池中的水沿一截面变化的管路排出的质量流量qm=15kg/s,若 d1=100mm,d2=75mm,不计损失,求所需的水头H,以及第二管段中央M点的相 对压强。(参考分数:12分) 3.12如图,由水池通过等直径虹吸管输水,A点为虹吸管进口处,HA=0;B点为虹吸管 中与水池液面齐高的部位,HB=6m:C点为虹吸管中的最高点,H=7m;D点为虹 吸管的出口处,Hυ=4m。若不计流动中的能量损失,求虹吸管的断面平均流速和A、 B、C各断面上的绝对压强。(参考分数:12分) 3.13如图,水流经一水平弯管流入大气,已知d1=100mm,d2=75mm,v1=1.5m/s,c=30°, 不计水头损失,求弯管上受到的力。(参考分数:16分)
4 3.11 如图，敞口水池中的水沿一截面变化的管路排出的质量流量 qm=15kg/s，若 d1=100mm，d2=75mm，不计损失，求所需的水头 H，以及第二管段中央 M 点的相 对压强。（参考分数：12 分） 3.12 如图，由水池通过等直径虹吸管输水，A 点为虹吸管进口处，HA=0；B 点为虹吸管 中与水池液面齐高的部位，HB=6m；C 点为虹吸管中的最高点，HC=7m；D 点为虹 吸管的出口处，HD=4m。若不计流动中的能量损失，求虹吸管的断面平均流速和 A、 B、C 各断面上的绝对压强。（参考分数：12 分） 3.13 如图，水流经一水平弯管流入大气，已知 d1=100mm，d2=75mm，v1=1.5m/s，α=30º, 不计水头损失，求弯管上受到的力。（参考分数：16 分）
3.14离心式通风机由吸气管吸入空气。如图,吸气管圆筒形部分的直径D=200mm,在 这个圆筒形壁上安装一个盛水的测压装置,现量得其中的水面高差h=0.25m,空气 的重度为126Nm,问此风机在一秒钟内的吸气量Q为多少?(不计损失)(参考 分数:12分) 3.15如图,闸门关闭时的压力表读数为49kN/m2,闸门打开后,压力表读数为0.98kN/m2 由管进口到闸门的水头损失为1m,求管中的平均速度。(参考分数:14分)
5 3.14 离心式通风机由吸气管吸入空气。如图，吸气管圆筒形部分的直径 D=200mm，在 这个圆筒形壁上安装一个盛水的测压装置，现量得其中的水面高差 h=0.25m，空气 的重度为 12.6N/m3，问此风机在一秒钟内的吸气量 Q 为多少？（不计损失）（参考 分数：12 分） 风机 h 吸气管 D 3.15 如图，闸门关闭时的压力表读数为 49kN/m2，闸门打开后，压力表读数为 0.98kN/m2， 由管进口到闸门的水头损失为 1m，求管中的平均速度。（参考分数：14 分）