水枪反作用力计算
摘要：本文用简单的物理公式推导水枪在一定充实水柱时受到的反作用力，可用于需要
计算 反作用力的场合。
关键词：水枪 反作用力
一、根据力学原
1、 根据牛顿力学定律，水枪反作用力大小
F=ma （1
式中 F—反作用力（N）
m—质量（kg）
a— 加速度（m/s2）
2、 水的容重为（1000kg/m3）
水龙带内平均水流速度为 1（m/s）
水枪喷口平均水流速度 2（m/s）
喷口断面面积ω（m2）
加速时间 t（s）
当水流由水龙带经水枪渐缩部分到水枪喷口，整个过程水流流态复杂 ，为简化计算，忽
略水枪水头损失,并且以平均流速代替实际水流各质点变化流速。由于过流断面逐渐减
小，水流流速沿程增加。平均流速由 1增加到 2 ，水流势能转化为动能，势能做功。平均
流速由 1增加到 2所用时间为加速时间 t，由运动学定律，得平均加速度为
a= （2
在加速时间 t内水枪出流的水量由下式计算
m= （3
3、 把（2）、（3）式代入（1）式得
F= （4
=
= （5
式中 F—反作用力（N）
P—水枪喷口处计算水压（m）[同水枪水力计算公式中 Hq]
d—水枪喷口直径（mm）
D—水龙带直径（mm）
4、 反作用力 F的单位为（kg）时的计算公式
F`= （6
式中 P—水枪喷口处水压（m）
d—水枪喷口直径（mm）
D—水龙带直径（mm）
ω—喷口断面面积ω（m2
二、 根据水力学恒定总流的动量方
1、 根据作用在总流上的外力的动量定
ΣF= （7
式中 取动量修正系数==1
其余各符号意义同式（1）～（4）
2、 为简化计算，认为各质点对水枪喷口的反作用力垂直于喷口断面， ，则（7）式变为
F= （8
三、 结
比较根据力学原理推导的公式，可知式（8）与式（4）完全相同。即根据力学原理和根据
水力学恒定总流的动量方程所推导的水枪反作用力 计算 公式相同
另外，在由力学原理推导的过程中，假定水流为理想液流，并且以平均流速来简化计算；
由水力学恒定总流的动量方程推导过程中取动量修正系数==1可知，上述推导公式计算结
果与实际情况有一定出入，故为近似计算
1、 在实际工程中，用于手提式消防水枪反作用力计算时，可用式（6）
2、 在计算消防云梯、水炮的强度和稳定性时，按下式计算偏于安全
F=
式中 F—水枪反作用力（kg）
—水的容重（1000kg/m3）
ω—喷口断面面积ω（m2）
P—水枪喷口处水压（m）
参考 书目
1、《消防给水》—朱吕通 著 1980年 9 月
2、《水力学》—教
