p1V12p2V22Z1???Z2???h，

?g2g?g2gwV22V12hw??2，所以：?2?4.497；hw??1，所以：?1?0.281

2g2g5—22 流速由V1变为V2的突然扩大管如图示，若中间加—次突然扩大，试求：(1)中

间管段中流速取何值时总的局部水头损失最小；(2)计算总的局部损失与一次扩大时局部损失的比值。

解：(1)由于A1v1?Av?A2v2，所以

2222A2v1(v1?v)2?(v?v2)2Av2v2v22v2v2 h??(?1)?(?1)?(?1)?(?1)?A12gA2gv2gv22g2gdh?dv?dh??2(v1?v)?2(v?v2)2v?(v1?v2)v?v??0，得v?12 ，令

2ggdv2(v1?v)2?(v?v2)2(v1?v2)2?此时局部阻力损失最小，h??

2g4g22A2v1(v1?v2)22v22v2(2)一次扩大时，h?'?(?1)?(?1)??h?

A12gv22g2g总的局部损失与一次扩大时局部损失的比值h?:h?'?0.5

5—23 一直径d＝10 mm的小球，在静水中以匀速w＝0.4m/s下降，水温为T＝20℃。

试求小球所受到的阻力F和小球的密度ρs。

解：

5—24 一竖井磨煤机，空气的上升流速u＝2 m/s，运动粘度??2?10?5m2/s，空气密度ρs＝1kg/m3，煤颗粒的密度ρl＝1500 kg/m3。试求能够被上升气流带走的煤粉颗粒最大直径。

5—25 某河道中有一圆柱形桥墩如图，圆柱直径d＝1 m，水深h＝2 m，河道中流速V＝3 m/s。试求桥墩受到的水流作用力。

5—26 (1)直径0.5m、长5m的圆柱体受到流速4m/s水流的冲击。计算柱体受到的最大横向荷载和涡脱落频率；(2)计算直径5 m、长20 m的圆柱形建筑物当风速50 m/s时的最大横向风荷载。

第六章 孔口、管嘴出流与有压管流

6-1 在水箱侧壁上有一直径d?50mm的小孔口，如图所示。在水头H的作用下，收缩断面流速为VC?6.86m/s，经过孔口的水头损失hw?0.165m，如果流量系数??0.61，试求流速系数?和水股直径dc。

Vc2?hw?2.51m 解：根据伯努利方程：H?2g流速系数??VcVc??0.967 V2gH?dc?39.71mm Q??A2gH?AVcc

6-2 图示一船闸闸室，闸室横断面面积A?800m，有一高h?2m、宽b?4m的矩形

2放水孔。该孔用一个速度v?0.05m/s匀速上升的闸门开启。假设初始水头H1?5m，孔口流量系数??0.65，孔口出流时下游水位保持不变。试求（1）闸门开启完毕时闸室中水位降低值y；（2）闸室水位与下游平齐所需要的总时间T。

解：（1）闸门完全开启所用的时间:t?h?40s v此段时间内孔口的面积可用孔的平均面积来表示:A?4m2

T?2A(H1?H2)?40s

?A2g?H2?3.796m ?y?H1?H2?1.204m

（2）闸门完全打开后，防水孔的面积:A'?bh?8m2 液面降到与下游液面平齐所需要的时间

‘T?2AH2?135.41s

?A2gH2?T?t?T'?175.41s

6-3 贮液箱中水深保持为h?1.8m，液面上的压强p0?70kPa（相对压强），箱底开一孔，孔直径d?50mm。流量系数??0.61，求此底孔排出的液流流量。

p0V2?h?解：根据伯努利方程： ?g2g4 6-4 用隔板将矩形水池中的水体分成左右两部分，如图所示，右半部分水面保持恒定，

Q??d2V??15.9L/s

隔板上有直径d1?0.1m的圆形孔口，位于右半部液面下H1?4.8m处。在左半部分的侧面与前一孔口相同的高度处开有直径d2?0.125m的圆形孔口，当水池两半部分的水面稳定后，试求左半部水面高度计孔口出流流量。