水力学习题详解.20F,-pgHID管壁切口的拉应力设为，则拉力为2a18，为了管壁安全，有2LoJ18=pgHID8=HD2L0]将H=140m，D=2m，L］=137.2×10°Pa代人上式，得到整厚度8=0.01m=10mm【1.23】如题1.23图所示，平板闸门AB将水箱和油箱隔开。闻门可绕饺轴A转动，闸门宽度b=1.2m.左侧水箱中的水深H5.5m，水面上密封气体的真空压强p，—po=14.7kPa.右侧油箱中油的液深h=2m，油的密度p=850kg/m间在B处施加多大的水平力才能使闸门AB平衡？解闸门左侧受到的静水压Po强分解为一个均布荷载和一个三三角荷载。水A处的静水压强为HMPI-P.=o-P.十g(H-h)F=19600PaB均布荷载的合力F.的作用点在平板中心，其大小为题1.23图F=p-P.)h=47040N2h左侧的三角荷载的合力F的作用点到铰轴A的距离为3其大小为1Fpghbh=23520N平板右侧所受到的静止油液的总压力为
1水静力学21.1F-2pghbh = 19992 NZh.合力F的作用点到铰轴A的距离为3为了保持闸门静止平衡，在闸门下端B处施加一个方向朝左的水平力F，诸力对轴A的力矩之和为零，即tFih+2Fh-(F2-F)h2321FF=(F,-F,)=25872N23
2液体运动的流束理论【2.1】如题2.1图所示，圆管的流速分布函数为u(1-5)式中，为距管轴为处的流速，园管半径r。=3cm，管轴线上的流速um=0.15m/s.试求流量Q及题2.1图断面平衡流速V解 Q-[2元rudr= 2ruJ(1-rd(学一%)一专x①=2#（2a?“将r。=3cm0.03m，um=0.15m/s代人式式②，得Q=2.12×10-m/sv=0.075m/s【2.2】水在管道中流动，在断面1处，管道直径d，0.25m，相对压强p一p.=80kPa；在断面2处，管道直径d=0.5m，相对压强p:一p.=50kPa，流速u=1.2m/s。两个断面的位置高差2一2=1m，试判断两个断面之间的水流方向，并求出这两个断面之间的水流的水头损失h解设这两个断面上的总水头分别为H和H两者之差就是水头损失h。沿流动方向，总水头是减小的，由此可判断水流方向
2夜体运动的流束理论:23d)4.8m/sU=H,-H,=z-2+P-p+5-=3.163m2gPS由于H，一H，0，因此水从断面1流向断面2.两断面之间的水头损失h=3.163m。【2.3】如题2.3图所示，在管路上测得过水断面1的测压管高度包=1.5m，过水断面1的断面面积A,=0.05m，过水断面pg2的断面面积A;-0. 02m，两断面间水头损失h=0.5%，管中2g流量Q=20L/s，试求断面2的测压管高度丝.已知21=2.5m，Pg2z=1.6m。p08S2E2题2.3图解Q=20L/s=0.02m/sU=Q/A,=0.4m/sVg=Q/A,=1m/s由能量方程二+丝+张一丝+丝+袋+h2g2gpgP8
水力学习题详解.24.得2=21-++4=送-0.5%=2.353m2g2gogog【2.4】如题2.4图所示，在水轮机的垂直锥形尾水管中，断面1-1的直径d，=0.6m，流速u=6m/s，出口断面2-2的直径d:=0.9m，两断面间的水头损失h。=0.03%，断面2-2的潼深2ghz=1m，断面1-1到水面的高度为hl.试求h=5m时断面1-1的真空度。解两断面间的能量方程是+一2++#+0.03元2gP2g2gpg由连续性方程计算断面2-2的流速三dr=2.667m/sh2二/2于是题2.4图D二P=h+h+岁=班-0.03元2g2gp8=7.419m由于p-p=ha=1mPB因此p.-plp-pi_pa-p=6.419mpgPBPB[2.5]如题2.5图所示，水平安装的文丘里流量计的断面1-1和喉道断面2-2各有一条测压管，测压管的水柱高度分别为h=1m，hz=0.4m，两个断面面积分别为A，=0.002mA，=