作业帮流体力学第二版第四章流体动力学基础中的一道题矩形断面的平地渠道,其宽度b为2.7m,渠底在某断面处抬高0.5m,该断面上游的水深2m,下游水面降低0.15m,如忽略边壁和渠底阻力,试求渠道的流量和
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/13 00:36:33
流体力学第二版第四章流体动力学基础中的一道题矩形断面的平地渠道,其宽度b为2.7m,渠底在某断面处抬高0.5m,该断面上游的水深2m,下游水面降低0.15m,如忽略边壁和渠底阻力,试求渠道的流量和
流体力学第二版第四章流体动力学基础中的一道题
矩形断面的平地渠道,其宽度b为2.7m,渠底在某断面处抬高0.5m,该断面上游的水深2m,下游水面降低0.15m,如忽略边壁和渠底阻力,试求渠道的流量和水流对底坎的冲力
流体力学第二版第四章流体动力学基础中的一道题矩形断面的平地渠道,其宽度b为2.7m,渠底在某断面处抬高0.5m,该断面上游的水深2m,下游水面降低0.15m,如忽略边壁和渠底阻力,试求渠道的流量和
抬高处水深 h = 2-0.5-0.15 = 1.35 m 取上游到抬高处某断面的水体作为分析对象,作用其上的力作用有：
上游水体对该水体上游断面的作用力:
P1=0.5pgbH^2=0.5*1*9.8*2.7*2^2 =52.92 kN
下游水体对该水体下游断面的作用力:
P2=0.5pgbh^2=0.5*1*9.8*2.7*1.35^2=24.11 kN
由连续方程（2.7*2）V1=（2.7*1.35）V2 得 V2 =1.48V1 （1）
列上下游断面能量方程：2+V1^2/(2*9.8)=2-0.15+V2^2/(2*9.8) （2）
（1）代入（2）得 V1=2.47 m/s V2=3.66 m/s
流量 Q=V1*A1=2.47*（2.7*2）=13.34m^3/s
设抬高处对水体的向上游的作用力为R.列动量方程（以流向为正方向）：
P1-P2-R=pQ（V2-V1）代入数据得
52.92-24.11-R=1*13.34*（3.66-2.47） 解得 R = 12.94 kN
答：渠道的流量为13.34立方米/秒；水流对底坎的冲力为12.94kN,水平指向下游.
不会