流体动力学在水平平面上165度喷嘴,直径12毫米,毕托管流速系数Cv=0.97,处于30m水压力下.试求：1.不考虑摩擦力,水对弯管的作用力和方向2.若流出速度为0.8,求水对弯管作用力和方向

Question

流体动力学
在水平平面上165度喷嘴,直径12毫米,毕托管流速系数Cv=0.97,处于30m水压力下.试求：
1.不考虑摩擦力,水对弯管的作用力和方向
2.若流出速度为0.8,求水对弯管作用力和方向

Answer 1

题目不太理解,这里似乎与毕托管无关,流速系数Cv=0.97是指喷嘴的流速系数吗?若是,
1.
出口流速 V = Cv（2gH)^(1/2)= 0.97*（2*9.8*30)^(1/2)=23.52m/s
以弯管首端流速方向为X的正方向,管道在第一象限向Y轴正方向转弯165度.
弯管首端水压力 F = pgH(3.14d^2/4)=1000*9.8*30*3.14/4*0.012^2=33.234 N
设弯管对水流作用力的X向分力与X轴正向反向,大小为 RX；弯管对水流作用力Y向分力与Y轴同向,大小为 RY.
动量方程：
X向：F-RX=pQ（Vcos165-V） 代入已知数据,得 RX = 156.164 N
Y向：RY=pQ（Vsin165-0) 代入已知数据,得 RY = 16.185 N
合成得 弯管对水流的作用力：大小
R=(RX^2+RY^2)^(1/2)=(156.164^2+16.185^2)^(1/2)=157 N
方向：tanQ=RY/RX=16.185/156.164,可求夹角Q,.
把R反向后就是水对弯管的作用力.
（其余略）