张效先-高学平水力学答案

4-1 如图 4-26 所示，在一管路上测得过流断面 1-1 的测压管高度 p1 为 1.5m，过流面积g2v1A1 为 0.05m2；过流断面 2-2 的面积 A2 为 0.02m2；两断面间水头损失h 为0.5；管中流2g量 Q 为 20l/s；z1 为 2.5m，z2 为 2.0m。试求断面 2-2 的测压管高度方向）。p2 。（提示：注意流动g图 4-26 题 4-1 图解:依题知Q  20l s  0.02m3 s由连续性方程知断面 1-1 和断面 2-2 的平均流速v1  Q0.02 0.4m sA10.05v2  Q0.021m sA20.02因管路直径直径变化缓慢，断面1-1 和断面 2-2 水流可近似看做渐变流，以图示水平面0-0 为基准面，列两断面的总流能量方程2P1v12P22v21Z1  Z2  hwg2gg2g令动能修正系数1 2 1，2p2p1v12  v2v12(0.42 12)(0.4)2 z1  z2  0.5 2.5 2 1.5 0.51.953mgg2g2g29.829.84-2 如图 4-27 所示，从水面保持恒定不变的水池中引出一管路，水流在管路末端流入大气，管路由三段直径不等的管道组成，其过水面积分别是 A1=0.05m2，A2=0.03m2，A3=0.04m2，若水池容积很大，行近流速可以忽略（v0≈0），当不计管路的水头损失时，试求：（1）出口流速 v3及流量 Q；（2）绘出管路的测压管水头线及总水头线。图 4-27题 4-2 图解：（1）依题知1hv0A1A2A320201如图选择管轴线为 0-0 基准面，对水池的水面 1-1 和管路出口断面 2-2 应用能量方程，列两断面的总流能量方程22p1ovop43v3h  h4 g2gg2g令动能修正系数o 3 1，由于选择管轴线为 0-0 基准面，水池的水面和管路出口断面的相对压强 P4  0且h  5， h4  01 0 ， P2v3h  0 0  0 0 2g故v3 2gh 29.85  9.899m sQ  v3A3  9.8990.04  0.396 m3 s（2）测压管水头线(虚线)及总水头线(实线)由题知，断面 A1 处的流速v1  Q0.396 7.92m s 和断面 A2 处的流速A10.05v2  Q0.39613.2m sA20.032v127.922v213.22 8.89m ， h 3.2m ，各段的流速水头2g29.82g29.8总水头线v0A1A2A30测压管水头线4-3 在水塔引出的水管末端连接一个消防喷水枪，将水枪置于和水塔液面高差 H 为 10m的地方，如图4-28 所示。若水管及喷水枪系统的水头损失为 3m，试问喷水枪所喷出的水最高能达到的高度 h 为多...