习题
4.1 选择题
（1）如习题4.1（1）图所示，等直径管，考虑损失，A-A断面为过流断面，B-B断面为水平面，试确定1、2、3、4各点的物理量有以下关系（）。
（2）伯努利方程中
表示 （）。
A.单位质量流体具有的机械能
B.单位重量流体具有的机械能
C.单位体积流体具有的机械能
D.通过过流断面流体的总机械能
（3）水流的运动方向是（）。
A.从高处往低处流
B.从压强高处往压强低处流
C.从流速大的地方向流速小的地方流
D.从单位重量流体机械能高的地方向低的地方流
习题4.1（1）图
（4）如习题4.1（4）图所示，水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心点的压强有以下关系（）。
A. p1>p2 B. p3=p4
C. p1<p2 D.不定
习题4.1（4）图
习题4.2图
4.2 利用毕托管原理测量输水管中的流量。已知输水管直径d=200mm，水银压差计读数Δh=60mm，如习题4.2图所示，若输水管断面平均流速v=0.84uA，式中uA是管轴上未受扰动的A点的流速。试确定输水管的流量Q。
4.3 如习题4.3图所示，大水箱中的水经水箱底部的竖管流入大气，竖管直径为d1=200mm，管道出口处为收缩喷嘴，其直径d2=100mm，不计水头损失，求管道的泄流量Q及A点相对压强pA。
习题4.3图
习题4.4图
4.4 离心式通风机由吸气管吸入空气。如习题4.4图所示，吸气管圆筒形部分的直径d=200mm，在这个圆筒形壁上安装一个盛水的测压装置，现量得其中的水面高差Δh=0.25m，空气的重度为12.6N/m3，问此风机在1s内的吸气量Q为多少？（不计损失）
4.5 如习题4.5图所示，虹吸管从水池引水至C端流入大气，已知a=1.6m，b=3.6m。若不计损失，试求：（1）管中流速v及B点的绝对压强pB；（2）若B点绝对压强水头下降到0.24m以下时，将发生汽化，设C端保持不动，问欲不发生汽化，a不能超过多少？
习题4.5图
习题4.6图
4.6 如习题4.6图所示，用抽水量Q=24m3/h的离心水泵由水池抽水，水泵的安装高程hs=6m，吸水管的直径为d=100mm，如水流通过进口底阀、吸水管路、90°弯头至泵叶轮进口的总水头损失为hw=0.4mH2O，求该泵叶轮进口处的真空度pv。
4.7 如习题4.7图所示，高压水箱的泄水管，当阀门关闭时，测得安装在此管路上的压力表读数为p1=280kPa，当阀门开启后，压力表上的读数变为p2=60kPa，已知此泄水管的直径D=25mm，求每小时的泄水流量。（不计水头损失）
习题4.7图
习题4.8图
4.8 如习题4.8图所示，由水池通过等直径虹吸管输水，A点为虹吸管进口处，HA=0；B点为虹吸管中与水池液面齐高的部位，HB=6m；C点为虹吸管中的最高点，HC=7m；D点为虹吸管的出口处，HD=4m。若不计流动中的能量损失，求虹吸管的断面平均流速和A、B、C各断面上的绝对压强。
4.9 如习题4.9图所示，水泵的提水高度z=20m，抽水流量Q=35L/s，已知吸水管和压水管的直径相同，d=180mm，离心泵的效率η1=0.82，电动机的效率η2=0.95，设总水头损失hw=1.5mH2O，求电动机应有的功率P。
4.10 闸下出流，平板闸门宽b=2m，闸前水深h1=4m，闸后水深h2=0.5m，如习题4.10图所示，出流量Q=8m3/s，不计摩擦阻力，试求水流对闸门的作用力F。
习题4.9图
习题4.10图
4.11 溢流坝宽度为B（垂直于纸面），上游和下游水深分别为h1和h2，如习题4.11图所示，不计水头损失，试推证坝体受到的水平推力
。
习题4.11图
习题4.12图
4.12 水流经水平弯管流入大气，已知d1=100mm，d2=75mm，v1=1.5m/s，θ=30°，如习题4.12图所示。若不计水头损失，试求水流对弯管的作用力Fx、Fy。
4.13 水平分岔管路，d1=500mm，d2=400mm，d3=300mm，Q1=0.35m3/s，Q2=0.2m3/s，Q3=0.15m3/s，表压强p1=8000N/m2，夹角α=45°，β=30°，如习题4.13图所示。忽略水头损失，求水流对分岔管的作用力Fx、Fy。
习题4.13图
习题4.14图
4.14 如习题4.14图所示，流量为Q、平均流速为v的射流，冲击直立平板后分成两股，一股沿板面直泻而下，流量为Q1，另一股以倾角α射出，流量为Q2，两股分流的平均速度均等于v。若不计摩擦力和重力影响，试推证：固定平板所需的外力F=
。
4.15 已知离心式通风机叶轮的转速n=1500r/min，叶轮进口直径d1=480mm，进口角β1=60°，入口宽度b1=105mm，出口直径d2=600mm，出口角β2=120°，出口宽度b2=84mm，流量Q=12000m3/h，如习题4.15图所示。试求：（1）叶轮进出口空气的牵连速度u1、u2，相对速度w1、w2，绝对速度v1、v2；（2）单位重量空气通过叶轮所获得的能量H。
习题4.15图
习题4.16图
4.16 臂长l1=1.2m，l2=1.5m的旋转式洒水器，喷口直径d=25mm，每个喷口的水流量Q=3×10-3m3/s，如习题4.16图所示。若不计摩擦阻力，试确定洒水器的转速ω。