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解:根据题意要求水流对弯管的作用力,应该用动量方程进行求解。 入X2 -X R 、R (1)取弯管的1一1与2一2断面之间的水体作为睨离体(如图)。断面1一1和2一2两 过水断面的动水压力可以按静水总压力的公式计算。 (2)分析作用在脱离体上的外力: 断面11和2-2上的动水总压力分别为P与P2, P1-P1A1, P2-p2A2. 管壁对水流作用力R,它实际上是水流对管壁作用力R'的反作用力,二者大小大小相 等,方向相反,这一作用力R'包括水流对管壁的动水总压力与水流对管壁表面作用的摩擦 阻力,如果求出作用力尺,也就求得了水流对管壁的总作用力R'。为了计算方便,将作用 力R分解为x和y方向上的两个分量Rx和R,Rx和Ry的方向可以任意假设,如果计算 结果为正值,说明假设方向是正确的,若为负值,说明假设方向与实际作用力方向相反 重力(脱离体内水体自重)垂直于水平面,对弯管水流运动没有影响。 (3)建立x轴与y轴方向的动量方程,所取坐标系如图所示。取动量修正系刻 B1*P2≈P=1.0。 沿x轴方向写动量方程,得 pQB(v,cos60°-y,)=R-Pcos60°-R 4=号=00=212.3cm/s=2.12m/s 2=号=9=477.7cm/s=4.78m/s R=P14=35000×34=2472.8N P,=P,4=25840×42=811.4N R.=R-Pcos60°-p0(v,cos60°-y) =2472.8-811.4×号-1.0×1000×0.15(4.78×5-2.12) =2472.8-405.7-40.5=2026.5N(假设方向正确) 沿y轴方向写动量方程得 sin60°-R,=fp2(-vsin60°-0)
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