帮助计算一个水利工程题,快考试了,求热心人帮助,谢谢了

一转弯角45度,管轴线位于同一水平面内的压力弯管,前部断面1-1处直径40cm,后部断面2-2处直径20cm,1-1断在形心处的相对压强为40 kN/㎡,流量Q=200L/s,不计弯管处的水头损失。求固定此弯管所需要的水平力及其方向。
这个题如何计算,求帮助。
求详细解答方法(带公式,带答案)。

这是个典型的水力学能量方程和动量方程结合的问题。首先根据已知的流量和断面面积,求出前后两段的流速,然后在平面内列能量方程,可以求出2-2断面的压强,然后分别对1-1到2-2断面之间的控制体积列X向和Y向的动量方程,可以分别求出X,Y向的外力,然后可求出合力R和方向。列动量方程时,X向的力有1-1断面的水压力P1,2-2断面的水压力的X向分力P2X,和固定弯管外力的X向分力RX;Y向的力有2-2断面水压力的Y向分力P2Y,和固定弯管外力的Y向分力RY。

这样够清楚了吧

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