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文档简介

1．有一水枪喷嘴，其入口直径为d1=50mm，出口直径d2=25mm，喷嘴前相对压强P1=19000N/m2，流量Q=0.001m3/s。试求喷嘴与水管接头处所受拉力。若射流作用在垂直平面后，分成两支沿水平面方向流出，则平面所受的冲击力为多少？解：取喷嘴所包围的流体段为控制体，流体段上沿喷嘴轴线方向（x轴向）的受力情况如图所示。图中P1为后续流体对断面3-3上的作用力，R1是喷嘴壁对流体段的作用力在喷嘴轴线方向的分力。重力在此方向无分力。喷嘴出口与大气接触，断面1-1上作用的相对压强为零。沿喷嘴轴线方向列动量方程：流体对喷嘴上的作用力，其大小与R1相等，方向相反。故喷嘴与水管接头处所受的拉力为346.84N。取断面1-1与2-2及2’-2’断面间射流所占据空间的表面为控制面，并设R为平面对射流的作用力。作用在射流上的重力与流出此控制面的流体的动量，对喷嘴轴向的投影均等于零。列其动量方程：

射流对平面的作用力（冲击力）P与R大小相等，方向相反。2、如图所示，一股射流从喷嘴中以速度v0水平射到倾角为

的光滑平板上（按理

想流体计），体积流量为Q0，忽略流体撞击损失和重力影响，射流压力在分流前后无变化，求分流量Q1和Q2的表达式；若Q2=0.5Q0，求平板倾角

。代入数据可计算得到v2与v3.利用雷诺数的计算公式判别流态。利用流量的公式计算流量。补充讲解：孔口流和管嘴流1．概述1）孔口出流a、自由状态下自由出流（1）自由出流：如果流体从孔口流出后进入大气，称自由出流。b、压力条件下自由出流a、自由状态下淹没出流2）小孔和大孔口如果孔口上各点的总势头差可不计，即孔口各点的速度可以认为是同一常数的孔口称小孔口(H>=10d)，否则称大孔口（H<10d)。（2）淹没出流：如果流体从孔口流出后仍进入充满液体的空间，称淹没出流。b、压力条件下淹没出流3）薄壁孔口和厚壁孔口当l<0.5d时，薄壁孔口,水流与孔壁仅在一条周线上接触，壁厚对出流无影响。当2<l/d<4时，厚壁孔口，即管嘴。薄壁小孔管嘴（厚壁孔）出流2．恒定自由出流如果孔口流出的总势头保持不变，称恒定自由流，否则称变水头自由流。如图，容器液面上的压力为Pl，与小孔轴线距离为H，小孔面积为Al，射流速度为ul，射流收缩断面c-c上流速为uc，面积为Ac，则面积收缩系数cc为则通过小孔的流量Q为对面1-1和面C-C列Bernoulli方程式中ξ—局部损失系数。连续方程容积面积则小孔流量为：式中—收缩系数，—流速系数，—流量系数,3．厚壁孔（管嘴）的自由出流当管嘴外伸长度L大于管嘴内径d的3倍以上时，（L>3d）称厚壁孔。图6－19厚壁孔（管嘴）自由出流如图，以管嘴轴线为基准，对断面1－1和2－2列Bernulli方程：由三部分组成：(1)断面1－1到C－C之间的能量损失，属进口损失；(2)断面C－C之后的扩散损失；(3)射流附壁后的沿程（l0上）摩擦阻力损失。前两项损失之和为

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