大方程应用例题.doc例1 图示一水电站压力水管的渐变段,,D2为1m,渐变段起点压强p1为400kPa(相对压强),,若不计水头损失,求渐变段镇墩上所受的轴向推力为多少?
解:过水断面1-1和2-2的选取如图所示,以管轴线为基准线
(1)由连续性方程得:
P1
P2
R
0
0
1
1
2
2
x
m/s
m/s
(2)列1-1和2-2断面能量方程:
,解得
kPa
(3)取断面1-1和2-2间的水体为控制体,水平方向的受力分析和坐标系如图所示
列x方向的动量方程:
解得
kN
渐变段镇墩上所受的轴向推力大小为392kN,方向与x方向相同
例2 如图一矩形断面渠道,底宽为3m,,水深原来是2m,,流量为6m3/s,求(1)1-1和2-2两断面间的水头损失;(2)水流对抬高河床迎水面的冲击力的大小和方向.
1
1
2
2
P1
P2
R’
x
y
0
0
解:过水断面1-1和2-2的选取如图所示,以上游河底为基准面
(1)由连续性方程得:
;
(2)列断面1-1和2-2的能量方程:
由此得到
(3)取断面1-1和2-2间的水体为控制体,水平方向的受力分析和坐标系如图所示
列x方向动量方程:
,方向向右
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