4.水平面上等直径90°拐角弯管如图所示,已知断面2-2处的压强为 p_2=90kPa，管径d=40cm,水流流量Q=1.8m^3/s，弯头局部水头损失系数为0.8,沿程水头损失可忽路。试
求弯管入口断面1-1的压强以及水流作用在弯管上的力。
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亲亲，根据伯努利方程，我们可以得到：
p1/ρ + V1^2/2g + h1 = p2/ρ + V2^2/2g + h2 + hL
其中：
* p1：入口断面1-1处的压强，需要求解
* p2：出口断面2-2处的压强，已知为90kPa
* V1：入口断面1-1处的流速，需要求解
* V2：出口断面2-2处的流速，可以通过流量和管径计算得到
* h1：入口断面1-1处的水头，可以忽略
* h2：出口断面2-2处的水头，可以忽略
* hL：弯头局部水头损失和沿程水头损失之和
由于弯管是90°拐角，已知弯头局部水头损失系数为0.8，因此可以使用如下公式计算弯头局部水头损失：
Δh = k * (V2^2/2g)
其中：
* Δh：弯头局部水头损失
* k：弯头局部水头损失系数，已知为0.8
* g：重力加速度，取9.81m/s^2
由于沿程水头损失可以忽略，因此可以将伯努利方程简化为：
p1/ρ + V1^2/2g = p2/ρ + V2^2/2g + Δh
代入已知数值可以得到：
p1/1000 + V1^2/29.81 = 90/1000 + (1.8/(π(0.4)^2))/29.81 + 0.8 * (1.8/(π(0.4)^2))^2/(29.81)
化简后可得：p1 = 83.4 kPa
此外，水流作用在弯管上的力可以通过以下公式计算：
F = ρ * Q * V2
代入已知数值可以得到：F = 1000 * 1.8/(π(0.4)^2) * (1.8/(π*(0.4)^2))) = 102.1 kN
因此，弯管入口断面1-1的压强为83.4 kPa，水流作用在弯管上的力为102.1 kN。
咨询记录 · 回答于2023-12-27
4. 水平面上等直径90°拐角弯管
如图所示，已知断面2-2处的压强为 p_2=90kPa，管径d=40cm，水流流量Q=1.8m^3/s，弯头局部水头损失系数为0.8，沿程水头损失可忽路。
求弯管入口断面1-1的压强以及水流作用在弯管上的力。
亲亲，根据伯努利方程，我们可以得到以下公式：
p1/ρ + V1^2/2g + h1 = p2/ρ + V2^2/2g + h2 + hL
其中：
p1：入口断面1-1处的压强，需要求解。
p2：出口断面2-2处的压强，已知为90kPa。
V1：入口断面1-1处的流速，需要求解。
V2：出口断面2-2处的流速，可以通过流量和管径计算得到。
h1：入口断面1-1处的水头，可以忽略。
h2：出口断面2-2处的水头，可以忽略。
hL：弯头局部水头损失和沿程水头损失之和。
由于弯管是90°拐角，已知弯头局部水头损失系数为0.8，因此可以使用如下公式计算弯头局部水头损失：
Δh = k * (V2^2/2g)
其中：
Δh：弯头局部水头损失。
k：弯头局部水头损失系数，已知为0.8。
g：重力加速度，取9.81m/s^2。
由于沿程水头损失可以忽略，因此可以将伯努利方程简化为：
p1/ρ + V1^2/2g = p2/ρ + V2^2/2g + Δh
代入已知数值可以得到：
p1/1000 + V1^2/29.81 = 90/1000 + (1.8/(π(0.4)^2))/29.81 + 0.8 * (1.8/(π(0.4)^2))^2/(29.81)
化简后可得：p1 = 83.4 kPa
此外，水流作用在弯管上的力可以通过以下公式计算：
F = ρ * Q * V2
代入已知数值可以得到：F = 1000 * 1.8/(π(0.4)^2) * (1.8/(π*(0.4)^2))) = 102.1 kN
因此，弯管入口断面1-1的压强为83.4 kPa，水流作用在弯管上的力为102.1 kN。
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