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1、作业解答：CHAPTER 13. 解： g, smsmg26-233 100.60461071. 98 . 910599. 06. 解： 135sin,sin，而mgGATGT PamN mN Amg7008.1047008.1045 . 04 . 0 1358 . 95sin 22 由牛顿内摩擦定律： 001. 01v dydu得： sPa1047. 0001. 07008.1049. 选项为 。CHAPTER 23. 解：连通器原理：在相互连通的盛有同种静止液体的容器中，水平面是等压面。过 的水平面（盛水银部分）是等压面。3从水箱计算：313p从 U 型管计算：323pp )20()100
2、(33p100203ppcmcmpp65.1316 .1311006 .13201002034. 解：. A 点的绝对压强： kPakPakPahppAabsAabs45.1158 . 08 . 97 .1070A 点的相对压强：kPakPakPapA54.179854.115. A 点的测压管高度： mmphA A7898. 18 . 9 54.17A 点的测压管水头：mmmpzA A7898. 67898. 15. 压力表的读数：kPappM7 .1070测压计的读数：mmppphaabs2160. 1944. 7987 .10700酒精酒精6. 答：正确选项为 B。 7. 解：在复合 U
3、 型水银比压计中，与右支水银 面齐平的水平面 MM 是等压面。 从水泵进口端算：hhpppM1泵前左从水泵出口端算：hhppM1泵后右 hphpp泵后泵前 kPakPahppp8176.1412. 08 . 928.133泵前泵后即：水经过水泵后，压强增加 14.8176kPa。9. 解：kNkNdhApPcc7876.301448 . 9422闸门铰 B 沿闸门方向距水面的斜距 L1为：260sin1dhLCmmm1188. 45 . 06188. 421 60sin4圆形平板闸门所受静水总压力的压力中心 D 距铰 B 的长度为：mmdLdLdLD5135. 0) 11188. 42(8)
4、151188. 48(1 )2(8)58(11将闸门上所受的力均对 B 点取矩：060cos260cosDLPdGTd闸门kNkNkNdLPGTD1108.3260cos15135. 07876.30 298. 060cos2闸门当下游无水时，在 A 点将门吊起所需的力 T 至少为 32.1108kN。11. 解：.图解法： 上游挡水的静水压强分布图 如图左边所示； 下游挡水的静水压强分布图 如图右边所示； 上、下游挡水合成后的静水 压强分布图如虚线部分所示，为 矩形。 作用在闸门上的静水总压力：kNkNhbhhP8 .5823)56(8 . 9)(12作用点：在矩形闸门中心处，即距底边为 1
5、.5m 的对称轴上。.解析法：上游挡水：kNkNbhhApPCC6 .264325 . 48 . 9上上上下游挡水：kNkNbhhApPCC8 .205325 . 38 . 9下下下上、下游挡水：kNPPP8 .58下上各力的作用点：到水面的距离：上Pmmm bhhhbhhhAyJyyCC CD6667. 4)236(123)236(212122131 ）（）（上上上到闸门顶部的距离：上PmmmhhyyDD6667. 1)36(6667. 4)1（上上到水面的距离：下Pmmm bhhhbhhhAyJyyCC CD7143. 3)235(123)235( )2121)22232 （下下下到闸门顶
6、部的距离：下PmmmhhyyDD7143. 1)35(7143. 32）（下下各力对闸门顶部取矩：DDDPyyPyP下下上上mmPyPyPyDD D5 . 18 .587143. 18 .2056667. 16 .264下下上上与图解法结论一致。13. 绘出各题的静水压强分布图及压力体图如下。14. 解：水对闸门的水平分力：RbRHHPx21kNkN6 .1665 . 2224 . 228 . 921水对闸门的垂直分力：bRRHPz 2 41kNkN5690.1945 . 224124 . 28 . 92 合力：kNkNPPPzx1497.2565690.1946 .1662222合力作用线与
7、水平面夹角：4282.496 .1665690.194arctgpParctgxz通过圆心。CHAPTER 33. 解：smsmddV VABBA42 . 0 4 . 0144 2222以 A 点所在的水平面为基准面，AA 断面具有的总能量为：mmmmgVpzEAA AA9592. 78 . 92 4 8 . 9 700222 BB 断面具有的总能量为：mEmmmmgVpzEABB BB9592. 71326. 58 . 92 1 8 . 9 401222 水流从 A 流向 B，其水头损失mEEhBAw8265. 26. 解：选距管道进口一定距离的水箱内渐变流断面为 11 过水断面，压力表处的
8、管道断 面为 22 过水断面，以过管轴中心线的水平面为基准面为 00，如图所示。 闸门关闭时水静止：作用水头mmpH58 . 9 49静闸门打开时： 对 11 和 22 列能量方程：whgVpH20002 动smsmhpHgVw7430. 818 . 9 98. 058 . 922 动7. 解：如图所示，选距管道进口一定距离的水箱内渐变流断面为 11 过水断面，大管末 端断面为 22 过水断面，小管末端断面为 33 过水断面，以过管轴中心线的水平 面为基准面为 00。（1）不计损失时：对 11 和 33 列能量方程：02002 22gVHsmsmgHV8544. 848 . 9222由连续性方
9、程：smsm AAVV4272. 42 . 0 1 . 08544. 8122 1（2）计入损失时：对 11 和 33 列能量方程：（1）gV gV gV gV gVhgVHw2 12 22 22 12 22 2222 23242200由连续性方程： （2）22122 15 . 02 . 0 1 . 0VV AAVV将（2）代入（1）：gV gV gVH2 22 22 25 . 25 . 022）（smsmgHV9598. 35 . 2 48 . 9 5 . 2 2smsmVV9799. 19598. 35 . 05 . 0218. 解：（1）求管道流量 Q以过 22 断面中心的水平面为基准面
10、，对 11 和 22 过水断面列能量方程：（1）gVpzgVpz222 222 22 111 1 由连续性方程： （2）212 2 122 1 ddVAAVV对 U 形水银测压管：其中的水平水银面 AA 为等压面，。右左AApp水左左hppA1hhpppA水右右2hhphpp水右水左21hhzzhhhpppp2121 水左水右移项得： （3）hpzpzp 12 21 1将（2） 、 （3）代入（1）： 4122 2121dd gVhp smsmddhgVp5740. 6125. 01 . 01175. 0116 .138 . 9211244122 smsm ddVV6872.11075. 01
11、 . 05740. 62232 23 slsmsmVdQ6321.510516. 05740. 61 . 044332 22 2流量为 51.6321l/s。 （2）求喷嘴上游管道中的压力表读数 对喷嘴前断面 44 与出口断面 33 列能量方程（以出口中心所在水平面为 基准面，因为喷嘴很短，所以不计喷嘴长度）0200202 32 44gV gVp 24VV 22222 42 346864.465740. 66872.118 . 92 8 . 921 mkN mkNVVgp压力表的读数为 46.6864kPa。13. 解：选坐标系如图。QQQ2132smsm dQ AQV6526. 22 . 1
12、 34422 111smsm dQVV3579. 29 . 03214422 22 32 对 11 和 22 列能量方程：whgVp gVp20202 222 11 gV dL gV gVpp 25 . 003. 0222 1112 22 112 gV gV dLpp225 . 003. 012 22 111 12 3222208.978 . 92 3579. 28 . 98 . 92 6526. 22 . 1 2003. 05 . 08 . 9100pkPakPa 对 11、22 和 33 间水体列 x 方向的动量方程：xFApApApVQVQVQ45cos45cos45cos45cos33
13、221111333222xFApApVVQQVQV45cos245cos45cos2211121212221145cos45cos2VVQApApFxkN6738.226526. 245cos3579. 231)45cos9 . 02208.9722 . 1100(422y 方向三通水管对称，Fy=0答：水流对于管道墩座的作用力 ，方向水平向右。kNFxF6738.2214. 解：smsmVAQ33124262smsm HHV AAVV4 . 2562211211 2列水平方向的动量方程： 112221VVQRPP112221VVQPPR98.2kNkN214 . 21241kN258 . 921kN268 . 92122答：每个闸墩所受的水平推力为 98.2kN，方向水平向左。 16. 解：如图所示：选闸前符合渐变流条件的 11 过水断面、闸后收缩断面为 22 过水断 面，以渠底线为基准面为 00。smsmHBVQ3304810596. 0smsm hHVVcc68 . 0
