问答题
(东南大学2004年考研试题)有一沿铅垂直立墙壁敷设的弯管如图4—18所示，弯头转角为90°，起始断面1—1到断面2—2的轴线长度l=3．14m，两断面中心高差△z=2m。已知断面1—1中心处动水压强p
1
=117600N／m
2
，两断面之间水头损失h
w
=0．1 m H
2
O，管径d=0．2m，流量Q=0．06m
3
／s。试求水流对弯头的作用力F。
【正确答案】正确答案：取1一1断面、2—2断面和水流与管壁相接触的表面为控制体，则： v=
=1．91(m／s)，p
2
=136．2(Pa) 对x轴：(117．6×10
3
).
πd
2
+F
x
=一1．0×10
3
×0．06×1．91。 解得： F
x
=3807(N) 对y轴： F=一p
2
A+G=1．0×10
3
×0．06×1．91 G=ρgV=1．0×10
3
×9．8×
πd
2
×3．14 解得： F
y
=3425．78(N) 因此有： F=
=1．91(m／s)，p
2
=136．2(Pa) 对x轴：(117．6×10
3
).
πd
2
+F
x
=一1．0×10
3
×0．06×1．91。 解得： F
x
=3807(N) 对y轴： F=一p
2
A+G=1．0×10
3
×0．06×1．91 G=ρgV=1．0×10
3
×9．8×
πd
2
×3．14 解得： F
y
=3425．78(N) 因此有： F=
【答案解析】