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《工程流体力学》典型习题（一）
1．如图所示装置，测压管1的水面读数Z1=74cm，测压管2的水面读数Z2=53cm，U形测压管读数h=24cm。试求U形测压管中液体的密度?。
2. 如图所示水流流经等径弯管，已知A、B两点高差40cm，U形水银差压
管读数h=30cm，管流速度v?1.5m/s，若?水银/?水?13.6，试求： ①A、B两点测压管水头差(zA?pAp)?(zB?B)； ?水g?水g②A、B两断面间的能量损失hw。
【解】①据液体差压计原理得
(zA?②由伯努利方程
?pAp)?(zB?B)?(水银?1)h?12.6?0.3?3.78m ?水g?水g?水22pA?AvApB?BvBzA???zB???hw
?水g2g?水g2g考虑到?A??B,vA?vB,得A、B两断面间的机械能损失
?水银pApBhw?(zA?)?(zB?)?(?1)h?(13.6?1)?0.3?3.78m
?水g?水g?水3. 如图所示，为一封闭水箱，下端有一1/4圆弧的钢板AB，宽（垂直于纸的方
向）为1m，半径R=1m，h1=2m，h2=3m，试求钢板AB上所受的水平分力和竖直分力各为多少?
4. 如图所示一贮满水的圆柱形压力水罐，上、下两半圆筒用螺栓连接。已知圆筒半径R=0.5m，圆筒长L=2m，压力表读值pM?196kPa。试求： （1）端部平面盖板所受静水压力； （2）连接螺栓所受总拉力。 压力表压力表R 【解】（1）端部平面盖板所受静水压力 受压面为圆形平面 P?pcA??pM??gR??R2 =（196000+1000×9.8×0.5）×3.14×0.52
=157.71kN
（2）上、下半圆筒所受静水压力
上、下半圆筒所受静水压力只有铅垂分力。 上半圆筒压力体如图所示。
PZ??gVP
??p??1??g??M?R?2R??R2?l
2????g???1960001???1000?9.8???0.5?2?0.5??3.14?0.52??2
2???1000?9.8?=394.11KN
（3）连接螺栓所受总压力
由上半圆筒平衡，计算得
T?PZ?394.11kN
5．一四通叉管（如图所示），其轴线均位于同一水平面，两端输入流量
Q1?0.2m3/s，Q3?0.1m3/s，相应断面动水压强p1?20kpa，p3?15kpa，两侧叉管直接喷入大气，已知各管直径d1?0.3m，d2?0.15m，d3?0.2m，θ?30?。试求交叉处水流对管壁的作用力（忽略摩擦力不计）。
6.两水池隔墙上装一半球形堵头，如图。已知：球形堵头半径Ｒ=1m，测压管读数h=200mm。求：（1）水位差ΔH；（2）半球形堵头的总压力的大小和方向。