习题
3.1 理解并比较以下各组概念：
（1）拉格朗日法和欧拉法；（2）元流和总流；（3）流线和迹线；（4）流量及断面平均流速；（5）恒定流和非恒定流；（6）均匀流和非均匀流；（7）有压流和无压流；（8）渐变流与急变流；（9）测压管水头和总水头；（10）水力坡度和测压管坡度。
3.2 简述能量方程式中各项的物理意义和几何意义。
3.3 简述应用能量方程时的条件和注意事项。
3.4 简述渐变流或均匀流过水断面压强分布与静水中的压强分布有何异同？
3.5 图3.21所示水管通过的流量Q=9×10-3m3/s，若测压管水头差h=100.6mm，直径d2=5cm，试确定直径d1（假定水头损失可忽略不计）。
图3.21 题3.5图
3.6 设如图3.22所示有一股自喷嘴以速度v0喷射出来的水流，冲击在一个与水流方向成α角的固定平面壁上，当水流冲击到平面壁后，分成两股水流流出冲击区，若不计重量（流动在一个水面上），并忽略水流沿平面壁流动时的摩擦阻力，试推证沿着射流方向施加于平面壁上的压力FP=ρQv0sin2α，并求出Q1与Q2。
图3.22 题3.6图
3.7 如图3.23所示，从一水面保持恒定不变的水池中引出一管路，该管路末端流入大气，管路由三段直径不等的管道组成，其过水面积分别是A1=0.05m2、A2=0.03m2、A3=0.04m2，若水池容积很大，行近流速可以忽略（v0≈0），当不计管路的水头损失时，试求：
图3.23 题3.7图
（1）出口流速v3及流量Q；
（2）绘出管路的测压管水头线及总水头线。
3.8 如图3.24所示嵌入支座内的一段输入水管，其直径由d1=1.5cm变化到d2=1cm，试确定当支座前相对压强p1=392kPa，流量Q=1.8m3/s时，渐变段支座所受的轴向力F（不计水头损失）。
图3.24 题3.8图
3.9 带胸墙的闸孔泄流如图3.25所示。已知孔宽b=3m，孔高h=2m，闸前水深H=4.5m，泄流量Q=45m3/s，闸底水平。试求水流作用在闸孔顶部胸腔上的水平推力F，并与按静水压强分布计算的几个结果进行比较。
图3.25 题3.9图
3.10 管道在某混凝土建筑物中分岔，如图3.26所示，已知：主管直径D=3m，分岔管d=2m，主管流量Q=35m3/s。两分岔管流量均为Q/2。分岔管转角α=60°，断面1—1处的压强水头
水柱，不计水头损失，试求水流对支座的作用力。
图3.26 题3.10图
3.11 如图3.27所示水面内的分叉管路，干管直径d1=60cm，支管直径d2=40cm，角度α=30°，干管流量Q=0.5m3/s，压力表读数M=70kN/m2，不计分叉段的水头损失，试计算墩座所受的水平推力。
图3.27 题3.11图