问答题
(武汉大学2007年考研试题)为测定一阀门的局部损失系数及所受水流作用力，在门的上下游等直径管道上装设了3个测压管，如图6-10所示，其间距l
1
=1m，l
2
=2m。已知管道内径d=50mm，管中流过的水流量Q=6．87×10
-3
m
3
／s，实测▽
1
=150cm，▽
2
=92cm，▽
3
=40cm，求：
(1)阀门的局部损失系数ξ值。
(2)水流作用于阀门上的力。
【正确答案】正确答案：(1)由于管道等径，即有相同的流速，则由2、3断面间的能量方程可得水头损失： h
f2-3
=▽
2
一▽
3
=0．5m 故水力坡度J=h
f2-3
／l
2
=0．5／2=0．25，易知边壁切应力： τ
0
=γRJ=0．25γR 同理由1、2断面间的能量方程可得： h
f1-2
+h
j
=▽
1
一▽
2
=0．6m 同一管道的水利坡度J相同，因此： h
j
=0．6一h
f1-2
—2=0．6一Jl
1
=0．6—0．25=0．35m
(2)因为速度不变，由1、2断面间的动量方程可得：p
1
一p
2
—F
T
一R=0。因此有： R=p
1
一p
2
一F
T
=γA(▽
1
一▽
2
)一τ
0
χl
1
=γA(▽
1
一▽
2
)一0．25γRχl
1
=γA(▽
1
一▽
2
)一0．25γAl
1
=9800×
(2)因为速度不变，由1、2断面间的动量方程可得：p
1
一p
2
—F
T
一R=0。因此有： R=p
1
一p
2
一F
T
=γA(▽
1
一▽
2
)一τ
0
χl
1
=γA(▽
1
一▽
2
)一0．25γRχl
1
=γA(▽
1
一▽
2
)一0．25γAl
1
=9800×
【答案解析】