切应力??

?pr2L在r=100mm处, 切应力???pr147.2?0.1??36.8pa 2L2?0.2水头损失hf??p200?15m

?0.24-22串联管路的流动特点是什么?

答：串联管路的流动特点是:各管路的流量相等.单位重量的水产生的全部水力损失等于各管道中水力损失之和.

4-23并联管路的流动特征是什么?

答: 并联管路的流动特征是:管路总流量等于各分路流量之和.单位重量的水流过各分路的水力损失相等。

4-23 （)证明圆管层流通过断面的流速v?为压差.?为动力粘度。

证明: 设密度为常数?.动力粘性系数为常数μ的不可压缩液体在一半径为R的水平放置等截面圆管中作定常层流运动。

在圆管内取一半径为r.长度为l的圆柱形液体块.圆柱轴心线与管道轴心线重合。这里假设水流方向由左向右.如图。

lr?p（R2?r2）.其中L为管长.R为管道半径.?p4?L

坐标轴与管子轴心线重合.正向同流向。圆柱体液体所受质量力或重力方向铅垂向下.在坐标轴上投影为0。设圆柱体液体块左端面上各点压强为p1,从而上游液体作用于圆柱体左端面压力大小为?p1r,方向向右.同样.作用于这一讨论液体块右端面上压力为??p2r.这里p2是柱体右端面上各点的压强.沿坐标轴负向。这里P1>P2 .设圆柱表面切应力为?.圆柱体表面上所受到的总摩擦力坐标轴上投影为?2??rl。

讨论液体块并无加速度.因而作用于讨论圆柱体的全部外力构成一平衡力系.即

22

(p1?p2)?r2?2??rl?0

由牛顿内摩擦定律.上式中????dvdv.这里出现负号是因为假定大半径处流速较慢.

drdr. .

是负的.加负号后所得正值才代表了切应力的大小。将这一表达式代入上式.得到

(p?p2)r?prdv??1?? dr2?l2?l式中?p?p1?p2.是一正常数。 积分得到

?pr2v???C

4?l 管壁上粘性液体运动速度为0.即r=R时v=0.由此得到

C??p2R, 所以 4?l v??p(R2?r2) 4?l4-24减少水击压力的措施是什么

答延长阀门关闭时间ts.减少管路设计长度L.将有利于减小水击引起的压强增加值。在管道中设置调压井或蓄能器有利于改变水击过程.降低水击压强。在管道在中设置水击消除器.这是一个具有一定泄水能力的安全阀.系统压强增大时.这一阀门打开.放走一部分高压水.从而保护管路系统。

4-25 什么叫孔口出流及管嘴出流？其共同特点是什么?

答: 在盛有液体的容器的底部或侧壁开一孔口.液体从孔口流出.得到孔口出流；在孔口处装一长度为4倍孔口直径的短管.得到管嘴出流。

孔口出流与管嘴出流有一共同特点.即水流流出孔口或管嘴时局部损失起主导作用.沿程损失可以略去不计。

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